高层建筑结构设计
主讲：马超
QQ:179047367
2、本门课程的主要内容
1）绪论；
2）结构体系和结构布置；
3）荷载和抗风抗震设计；
4）框架结构分析与设计；
5）剪力墙结构分析与设计；
6）框–剪结构分析与设计；
7）筒体结构分析与设计 。
Ø了解多、高层建筑结构的结构体系及各种体系的特点与应用范围；
Ø熟练掌握风荷载及地震作用的计算方法；
Ø掌握框架结构、剪力墙结构、框剪结构三种基本结构的内力及位移计算方法，理解这三种结构内力分布及侧移变形的特点及规律；学会这三种体系包含的框架及剪力墙构件的配筋计算方法及构造要求。
Ø通过本课程学习，掌握多、高层钢筋混凝土结构的抗震设计原理及方法；
Ø能区别非抗震及抗震设计的不同要求。对筒体结构、钢与混凝土组合结构的内力分布、计算特点、结构设计有初步认识。
通常以建筑的高度和层数两个指标来判定，但世界范围内目前还没有一个统一的划分标准，它与一个国家的经济条件、建筑技术、电梯设备、消防装置等因素有关。
1）我国：
（1）《高层民用建筑设计规范》GB50045-95 和《高层民用建筑设计防火规范》 GBJ50045-2002和 规定： ≥10层的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）或≥24m的公共建筑。
（2）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）规定：层数≥10层 或 高度≥28m的钢筋混凝土结构；
3）国际上
1972年国际高层建筑会议将高层建筑分为4类：
第一类为9～16层（最高50米）
第二类为17～25层（最高75米)
第三类为26～40层（最高100米）
第四类为40层以上(高于100米）
注：高层建筑的高度般是指从室外地面至檐口或主要屋面的距离，不包括局部突出屋面 的楼电梯间、水箱间、构架等高度
4）超高层建筑
最初来源于日本，1995年出现英文词条Super-tall building ；
没有明确的分界线和规定，一般泛指某个国家和地区内较高的高层建筑；
通常将高度超过 100m 或层数在 30 层以上的高层建筑称为超高层建筑。
Ø有效利用空间资源，占地面积小，可缓解大城市的住房困难、交通拥挤和用地紧张等问题。
9-10层 比5层节地23-28%； 16-17层 比5层节地32-49%；
Ø可扩大市区空地，有利于城市绿化，改善环境卫生；
Ø管线相对集中，可节省市政投资；
Ø垂直交通比水平交通方便，便于联系；
Ø在建筑布群上，高低相间，可丰富城市艺术；
Ø大企业可显示自己实力，取得广告效应；
也可反映一个国家和地区的经济繁荣趋势
高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物，至今已有100余年的历史，是城市现代化的象征。尽管历史较短，但其发展速度很快。近30年来，世界各地兴建的高层建筑，其规模之大，数量之多，技术之先进，形式之多样，外观之新颖，无一不让人惊叹称奇。
国外发展概况：
1） 19 世纪中期至 19 世纪末为高层建筑的形成期。
1851年发明了电梯系统，使人们建造更高的建筑成为可能。高层建筑从最初采用铸铁框架到钢框架，建筑物的高度越过了100m大关，1898年纽约建造了Park Row大厦（30层118m）。
本节小结：
1）高层建筑结构的主要材料：钢、钢筋、混凝土
相应的结构构件（以材料分类）可分为：
钢构件、钢筋混凝土构件、组合构件（包括钢骨混凝土构件和钢管混凝土构件）。
相应的结构分类（以材料分类）：
钢结构、钢筋混凝土结构、混合结构（两种或两种以上材料的构件组成的结构，如钢构件+钢筋混凝土构件等）
2）钢结构具有强度高，自重轻（有利于基础），延性好，变形能力大，有利于抗震，可以工厂预制，现场拼装，交叉作业。但价格高，防火材料（增加造价），侧向刚度小。
3）钢筋混凝土结构应用最广，绝大部分高层建筑为钢筋混凝土结构。具有价格低，可浇筑成任何形状，不需要防火，刚度大。但强度低，构件截面大，占用空间大，自重大，不利于基础、抗震，延性不如钢结构。
高强混凝土是近40年来建筑材料最重要的发明创造。高强可减小柱、墙截面尺寸，早强可加快施工进度，密实可提高耐久性、弹性模量高，徐变小可减小压缩变形。但高强混凝土变形能力小，脆性大，易开裂，耐火不如普通混凝土等。
4）组合结构是以钢骨为骨架，外包钢筋混凝土，钢骨、混凝土为整体、共同受力，钢骨可以做施工平台，与钢构件比：用钢少，刚度大，防火、防锈；与混凝土构件比：重量轻，承载力大，抗震性能好。