钢结构(S)
51座 56.6％
钢-砼混合结构(M) 25座 27.8％
84.4％
钢筋砼结构(RC) 14座 15.6％
❖ 1998年统计世界最高的28幢建筑中
钢结构(S)
14座 50.0％
钢-砼混合结构(M) 8座 28.6％
钢筋砼结构(RC) 6座 21.4％
78.6％
2020年11月15日星期日
不同结构体系的对比
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
❖混合结构体系
➢ 钢筋砼内筒＋外围钢框架 ➢ 钢筋砼剪力墙＋钢框架 ➢ 钢管砼结构 ➢ 钢骨砼结构
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
1.4 高层钢结构在国内外的发展
1）国外的发展
➢ 形成期 西方工业革命时期，铁钢开始用于建筑 1872年法国巴黎Menier巧克力厂采用了钢框架结构
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
纽约世界贸易中心双塔楼， 110层412米，用钢量186Kg/m2， 1973年建成，2001年9月11日 被撞倒塌。框筒结构体系。
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
定：
≥10层的居住建筑 ≥24m且2层以上的民用建筑
高层建筑
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
❖ 我国《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》 JGJ3-91规定≥8层为高层。 主要考虑目前登高消防车的供水高度仅为24m
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
2）高层钢结构的地位
❖ 1990年统计世界最高的90幢高层建筑中
❖ 联合国教科文组织世界高层委员会1972年将9层及9层
以上的建筑定义为高层建筑，并分成4类：
第一类 9～16层 （最高50m俗称小高层）
第二类 17～25层 （最高75m俗称中高层）
第三类 26～40层 （最高100m俗称高层）
第四类 40层以上 （高度100m以上，称超高层）
❖ 我国《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
日本最高建筑为横滨里程碑(Land Mark)大厦，73层， 高296米，1993年建成。
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
马来西亚号称世界第一高楼的吉隆坡石油双塔，88层 450米，1996年建成。实际上没有Sears大厦高。
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
1885年美国芝加哥建成了Home Insurance大楼，开始 建成10层，后又追加了2层的钢梁、生铁柱框架
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
➢ 发展期 20世纪初，技术进步加速， 电梯技术的完善。
1931年纽约建成381m(102层) 的帝国大厦，钢框架结构， 206Kg/m2, 雄踞世界第一高40 多年。
Empire state building
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
➢ 繁荣期 1945年二次大战后，高层 在美欧等西方国家快速发 展，其中以美国最具代表 性
芝加哥Sears大厦，109层 443米，用钢量161Kg/m2， 1974年建成。Sears Tower 成束筒体系。
Sears
高层建筑钢结构
1.3 高层钢结构体系介绍
❖全钢结构体系
➢ 平面框架
15～30层
➢ 平面框架-支撑结构
40～60层
➢ 等效筒体结构
50～65层
➢ 高效筒体结构
65～110层
(框筒、筒中筒、成束筒)
➢ 巨型结构
65～110层以上
(巨型框架、巨型桁架、巨型悬挂、巨型分离式)
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
1 概论
1.1 高层建筑的发展背景
地成为关键；
❖缩短道路和管线设施长度，节约城市基 础设施总投资 ；
❖改善城市面貌，体现经济实力和技术水 平，成为地标性建筑。
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
1.2 钢结构在高层建筑中的地位
1）高层建筑的定义
采用钢-砼混合结构
采用钢梁和压型钢 板组合楼盖,C40砼
2020年11月15日星期日
钢砼内筒23m×23m 41~42层
外筒直径46m，由16 根钢砼柱组成,C80砼
处,58m跨 钢天桥
高层建筑钢结构
Twin towers
世界第一高的比较
2020年11月15日星期日
Sears
高层建筑钢结构
高层建筑钢结构设计
土木工程与建筑学院
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
主要参考书：
1、张耀春，钢结构设计，高等教育出版社，2007 2、陈富生等，高层建筑钢结构设计，中国建筑工业出版
社，2000（已有第二版） 3、刘大海等，高楼钢结构设计，中国建筑工业出版社，
2003 4、行业标准，高层民用建筑钢结构技术规程，JGJ99-98，
中国建筑工业出版社，1998
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
主要内容：
结构用钢
1、概论
高
2、高层钢结构用钢 层 体系和布置 钢
3、结构体系和布置 建
结
4、结构分析
筑 结构分析 构
5、构件设计
钢
设
6、节点设计
结 构件设计 计
7、防灾
构
理
节点设计 论
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
高层建筑钢结构
3）高层钢结构的优势
❖ 自重轻，可减少地震作用，减少运输量，便于地基 处理
❖ 结构所占面积少，可增加使用面积 S较M可增加2～3％ S较RC可增加4～6％
❖ 工厂化程度高，施工周期短，早投产、早受益、早 回收 综合经济指标显示： 钢结构最适于高层和超高层建筑
2020年11月15日星期日
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
芝加哥Jhon Hancock大厦，100 层344米，用钢量145Kg/m2， 1969年建成。大型支撑框筒体 系。
2020年11月15日星期日
高层建筑钢结构
➢ 近期发展 目前欧洲最高建筑为德国法兰克福商业银行新大楼， 地上63层，高298.7米。平面呈圆角三角形，1997年5月 竣工。
目前不少国家准备突破500米高度大关
美国设计了Miglin Beitler塔楼， 为混合结构，下125层，高453 米，为高强砼结构，砼强度 C70～C100，上156米为钢结构 塔楼，总高度609米。