建筑构造-高层建筑(高层建筑外墙设计)

建筑构造（下册）同多层建筑相比，高层建筑外墙的造价较高，对其保温隔热性能和防风雨性能的要求也较高，从施工的角度考虑应尽量采用预制装配体系，加快施工进度。高层建筑外墙构造1高层建筑外墙特点建筑构造（下册）（1）填充墙•砖粘土砖：烧结空心砖、免烧砖非粘土砖：蒸压砖、烧结砖•砌块普通混凝土砌块----小型混凝土空心砌块硅酸盐混凝土砌块-----加气混凝土砌块石膏砌块装饰砌块2高层建筑外墙类型建筑构造（下册）（2）幕墙：幕墙是以板材型式悬挂于主体结构上的外墙，犹如悬挂的幕而得名。•幕墙按材料区分为轻质幕墙和重质幕墙，轻质幕墙如玻璃幕墙、金属板材幕墙、纤维水泥板幕墙、复合板材幕墙等。钢筋混凝土外墙挂板则属于重质幕墙。·新型墙板轻质墙板：钢丝网架水泥夹芯板（泰柏板）玻璃纤维增强水泥（GRC板）石膏墙板金属夹芯板复合墙板：钢筋混凝土岩棉复合外墙板硅酸钙复合墙板建筑构造（下册）定义及形式分类玻璃幕墙（reflectionglasscurtainwall），是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。明框玻璃幕墙它以特殊断面的铝合金型材为框架，玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。隐框玻璃幕墙金属框隐蔽在玻璃的背面，室外看不见金属框。①全隐框玻璃幕墙②半隐框玻璃幕墙（横明竖隐竖明横隐）玻璃在铝框外侧，用硅酮结构密封胶把玻璃与铝框粘结。幕墙的荷载主要靠密封胶承受。Brief-intruduction建筑构造（下册）定义及形式分类明框玻璃幕墙隐框玻璃幕墙Brief-intruduction建筑构造（下册）1构建式在现场依次安装立柱、横梁和玻璃面板的框支承玻璃幕墙。1单元式将面板和金属框架（立柱、横梁）在工厂组装为幕墙单元，以幕墙单元形式在现场完成安装施工的框支承玻璃幕墙。2installation按安装方法分类建筑构造（下册）玻璃幕墙以其构造方式分为有框和无框两类。玻璃幕墙有框幕墙明框幕墙隐框幕墙全隐框幕墙半隐框幕墙横明竖隐竖明横隐无框幕墙全玻幕墙上悬式下承式点接式幕墙（DPG）玻璃幕墙以施工方法分为现场组装(元件式幕墙)和预制装配(单元式幕墙)两种。3玻璃幕墙类型建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）现场施工人工误差难以避免硅酮密封胶雨水、温度影响打胶质量单道式密封渗水概率较高劣势①竖框（或横梁）先安装在主体结构上，再安装横梁（或竖框），组成框格，②面板材料在工厂内加工成单元组件，再固定在竖框和横梁组成的框格上。③一般用硅酮密封胶接逢处理，防雨水渗透、空气渗透。构件式玻璃幕墙建筑构造（下册）节点详图建筑构造（下册）节点详图建筑构造（下册）构件件式玻璃幕墙是在施工现场将金属边框、玻璃、填充层和内衬墙，以一定顺序进行安装组合而成。5.4元件式玻璃幕墙构造建筑构造（下册）1）金属框的断面与连接方式a、金属框常用断面形式建筑构造（下册）b、竖梃与楼板的连接c、竖梃与竖梃的连接建筑构造（下册）d、竖梃与横档的连接建筑构造（下册）在选择玻璃时，应主要考虑玻璃的安全性能和热工性能。从热工性能方面来看，可考虑选择吸热玻璃、镜面玻璃、中空玻璃等。从安全性能方面来看，可考虑选择钢化玻璃、夹层玻璃、夹丝玻璃等。2）玻璃的选择与镶嵌a、玻璃的种类、性能与选择建筑构造（下册）b、明框幕墙的玻璃安装建筑构造（下册）3、隐框幕墙玻璃板块的制作与安装建筑构造（下册）玻璃幕墙的立面划分系指竖梃和横档组成的框格形状和大小的确定，立面划分与幕墙使用的材料规格，风荷载大小、室内装修要求、建筑立面造型等因素密切相关。通常竖梃间距不宜超过1.5m。横档间距一般不宜超过2m。3）立面划分建筑构造（下册）1、幕墙内衬墙；2、幕墙防火构造；3、幕墙排冷凝水构造4）玻璃幕墙的内衬墙和细部构造建筑构造（下册）安装方便快捷施工效果较好不受天气温度影响双道密封气密性水密性保温性能较好优势这是一种工厂预制组合系统，它将面板和金属框架在工厂组装为幕墙单元，以幕墙单元形式在现场完成安装施工的框支承玻璃幕墙。单元式玻璃幕墙建筑构造（下册）单元式；这是一种工厂预制组合系统，铝型材加工，墙框组合，镶装玻璃，嵌条密封等工序都在工厂进行，使玻璃幕墙的产品标准化、生产自动化，最重要的是容易严格控制质量。预制组合好的幕墙板，运到现场直接与建筑结构连接而成，为便于安装，板的规格应与结构相一致。当幕墙板悬挂在楼板或梁上时，板的高度为层高，若与柱连接，板的宽度为一个柱距。5.5单元式玻璃幕墙构造建筑构造（下册）这种玻璃幕墙在视线范围不出现铝合金框料，又称为全玻璃幕墙。为增强玻璃刚度，每隔一定距离用条形玻璃板作为加强肋板，玻璃板加强肋垂直于玻璃幕墙表面设置。因其设置的位置如板的肋一样，又称为肋玻璃，玻璃幕墙称为面玻璃。此种类型的玻璃幕墙所使用的玻璃多为钢化玻璃和夹层钢化玻璃，以增大玻璃的刚度和加强其安全性能。5.6无框式玻璃幕墙构造建筑构造（下册）节点详图竖向节点横向节点建筑构造（下册）节点详图竖向节点横向节点建筑构造（下册）CCTV新址大楼菱形钢结构单元式幕墙面积：11万㎡中标金额：4.56亿元立面“薄型”单元玻璃幕墙系统是基于每个“菱型”槽式钢格构单元的整合并形成坚固的独立单元，悬挂于斜撑构架的“菱型”槽式钢格构，幕墙结构的总体位移被累积在每个“菱型钢格构”的边缘，建筑外表采用强烈的不规则几何图案和L型悬臂结构，使整个大楼给人以强劲的震撼效果。建筑构造（下册）CCTV新址大楼CCTV主楼立面“薄型”单元玻璃幕墙选用全部半钢化中空夹胶彩釉网点低辐射形式玻璃，双银LOW-E在第4面，彩釉网点在第2面，其规格为8+2.28+8（外片）+16A+8+2.28+6（内片），中空间隔条采用了进口奥玛特黑色不锈钢材料。“薄型”单元玻璃幕墙最大玻璃分格尺寸高度为4.25米，宽度为1.5米，最大单元板块尺寸为高5.5米，宽1.5米，板块最大重量约为800KG。建筑构造（下册）玻璃幕墙工程设计过程幕墙系统1.内层幕墙(A幕墙)2.幕墙支撑系统(CWSS)3.外层幕墙(B幕墙)上海中心立面共有两层玻璃幕墙,内层玻璃幕墙沿标准层楼板外围布置呈垂直的圆筒形。玻璃板片为常规的矩形并与每个区不同半径的圆筒体形匹配;外幕墙采用直立阶梯式幕墙系统，玻璃板片为平面矩形并与与塔楼的几何外形精确匹配。外层幕墙平面投影近似为尖角削圆的等边三角形,三角形幕墙从建筑底部扭转直到顶部,每层扭转约1°左右,总扭转角约120°，幕墙的平面形式为轴对称图形，在总体控制上，主要通过竖向几何参数(上部基准外形、下部基准外形和塔楼扭转值)来调整整体形态。建筑构造（下册）玻璃幕墙工程设计过程外层幕墙在垂直方向分成9个区域，每个区域从设备层开始，它们各自独立运行，防火隔离墙直接附着在外层幕墙上。由于采用直立阶梯式幕墙系统，因此理论上每一层的幕墙板片其尺寸是相同的。但是塔楼基本几何的变化导致局部板片有相应的尺寸差。通过将78mm偏差内的板块统一为统一规格，将板块数量减少到每层5种。外层幕墙建筑构造（下册）玻璃幕墙工程设计过程内层幕墙也是分区域的相对各自独立的系统共7个区，楼层从2区12层到最大8区15层。其中2到6区为4.5米层高，7到8区为4.3米层高。幕墙由主体结构楼板支撑。位移量是常规的，类似常规玻璃幕墙在250m以下的公差也是常规的。内层幕墙虽然不需要高防水性能，但多腔结构，他可提供很好气密性。幕墙类型B,C采用相同的系统。中空玻璃为8毫米单片防火玻璃+12毫米空气层+毫米钢化玻璃，Low_E涂层位于单元板第3面。建筑构造（下册）玻璃幕墙工程设计过程134SUGESTION幕墙支撑结构支撑结构是每层设置的水平周边圈梁，通过25组双吊杆悬挂于每区设备层的主结构上，同时支撑于每隔6个分格宽度的水平径向撑杆上，水平径向撑杆与主体结构连接。在标准层，位移量低于常规的钢筋混凝土框架建筑。这个次结构的怠、位移量依然较大，平均值一」OOmm和14+/-50mm在最低的中庭位置。在每个中庭楼面处都设计了一个单向移动节点以消化这个位移。内外幕墙的支撑结构的形式类似自行车轮，竖向中心间距为4.45米的内部水平圈梁作为每层由巨柱侧向支承的连续构件来设计。为356毫米直径的外部水平圈梁提供侧向支承的径向支撑钢管铰接到内部水平圈梁之上(不提供扭转约束)。内部水平圈梁由两根60毫米直径拉杆在每个径向支撑处悬吊。外环一圈采用直径356毫米直径的的钢管，将同主体结构相连的辐射状拉结杆件联系起来，这一圈的结构在纵向上则采用直径160毫米杆件连结，从而形成稳定的空间结构。其有结构美感的钢结构构件与中庭绿化共同形成开阔而富于现代感的室内景观。建筑构造（下册）玻璃幕墙工程设计过程134SUGESTION裙房系统玻璃屋顶石材幕墙系统玻璃墙系统幕墙建筑构造（下册）芝加哥螺旋塔芝加哥螺旋塔外观设计精巧。整座大厦呈螺旋上升形状，每层楼旋转2度，并且随着大厦楼层的升高，楼层的宽度则随高度递减，整座大厦外形如同一把锥形的长剑，远看好似插在蛋糕上的“扭纹蜡烛”。为了能让这座锥形大厦看上去更完美，建筑师卡拉特拉瓦决定外部构造材料使用不锈钢，窗户采用银色的玻璃幕墙，以达到从大厦外部看宛如一座冰雕的奇特效果。芝加哥螺旋塔可以使大楼外立面旋转360度，令其成为世界上一座独特的摩天大楼。芝加哥螺旋塔”为一个有7个面的锥形螺旋摩天楼，共150层.建筑构造（下册）芝加哥螺旋塔螺旋之尖楼顶有444.5米高，在楼顶的尖塔状螺旋结构继续往天空延伸至609.7米.大楼呈现螺旋状向上攀升。楼身沿着顺时针方向旋转向上攀升。楼层与楼层和之间有两度角的变化，——这种设计能够引导风沿着楼的外立面上升，从而减轻在水平面上的冲击力对楼体的影响。由于风压被均匀分布在各个侧面，因此与同类的矩形建筑相比，这栋螺旋形摩天大厦的晃动幅度要轻微许多。建筑构造（下册）（1）上部悬挂式，（2）下部支承式。——玻璃的两种固定方式建筑构造（下册）——上部悬挂式无框幕墙构造节点建筑构造（下册）点接式幕墙简介建筑构造（下册）支撑体系建筑构造（下册）构造详图驳接件建筑构造（下册）1、楼梯•2）疏散楼梯类型•（1）开敞楼梯间•（2）封闭楼梯间•（3）消防楼梯间•（4）剪刀楼梯间•（5）室外楼梯1、楼梯•（1）开敞楼梯间•适用于11层及11层以下的单元式高层住宅。•要求：•开向楼梯间的门应为乙级防火门•楼梯应靠近外墙•楼梯间应有直接天然采光和自然通风1、楼梯•（2）封闭楼梯间•指用耐火建筑构件（双向弹簧门或防火门）分隔，能防止烟和热气进入的楼梯间。•适用于24米以下的裙房和建筑高度不超过32米的二类高层建筑以及12层至18层的单元式住宅，11层及11层以下的通廊式住宅•要求：•楼梯间应靠近外墙，并应有直接天然采光和自然通风•楼梯间应设成乙级防火门，并应向疏散方向开启•底层可做成扩大的封闭楼梯间。1、楼梯•（3）防烟楼梯间•指具有防烟前室和防排烟措施并与建筑物内使用空间分隔的楼梯间。其形式一般有带封闭前室和合用前室的防烟楼梯间，用阳台做前室的防烟楼梯间，或用凹廊作前室的防烟楼梯间。•适用于：一类高层建筑、建筑高度超过32米的二类高层建筑以及塔式住宅、19层及19层以上的单元式住宅，超过11层的通廊式住宅。•特点：•楼梯间入口应设前室，公共建筑面积不小于6㎡，居住建筑不小于4.5㎡，与消防电梯合用前室的面积，公共建筑面积不小于10㎡，居住建筑不小于6㎡•前室和楼梯间门均应为乙级防火门，朝疏散方向开启•如无开窗，需设管道井正压送风。建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）建筑构造（下册）1、楼梯•（4）剪刀楼梯•要求：•应为防烟楼梯间•梯段之间应用耐火极限不低于1小时的实体墙分隔•应分别设置前室，如果确有困难可