高層建筑平面設(shè)計(jì)大全11篇

緒論：寫(xiě)作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇高層建筑平面設(shè)計(jì)范文，希望它們能為您的寫(xiě)作提供參考和啟發(fā)。

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1 高層建筑概述

1.1 高層建筑定義

高層建筑，超過(guò)一定高度和層數(shù)的多層建筑。在美國(guó)，24.6m或7層以上視為高層建筑；在日本，31m或8層及以上視為高層建筑；在英國(guó)，把等于或大于24.3m的建筑視為高層建筑。中國(guó)自2005年起規(guī)定超過(guò)10層的住宅建筑和超過(guò)24m高的其他民用建筑為高層建筑。

1.2高層建筑的分類

中國(guó)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》（GB 50352―2005）將住宅建筑依層數(shù)劃分為：一層至三層為低層住宅，四層至六層為多層住宅，七層至九層為中高層住宅，十層及十層以上為高層住宅。除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者為單層和多層建筑，大于24m者為高層建筑（不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑）；建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。

建筑高度的計(jì)算：當(dāng)為坡屋面時(shí)，應(yīng)為建筑物室外設(shè)計(jì)地面到其檐口的高度；當(dāng)為平屋面（包括有女兒墻的平屋面）時(shí)，應(yīng)為建筑物室外設(shè)計(jì)地面到其屋面面層的高度；當(dāng)同一座建筑物有多種屋面形式時(shí)，建筑高度應(yīng)按上述方法分別計(jì)算后取其中最大值。局部突出屋頂?shù)泥谕⒗鋮s塔、水箱間、微波天線間或設(shè)施、電梯機(jī)房、排風(fēng)和排煙機(jī)房以及樓梯出口小間等，可不計(jì)入建筑高度內(nèi)。

2 萬(wàn)科大廈簡(jiǎn)介

萬(wàn)科大廈地處西安市西關(guān)正街南側(cè)，是一座包括了商業(yè)、辦公、賓館、住宅、車庫(kù)等功能于一體的現(xiàn)代化高層建筑。總建筑面積達(dá)到56246平方米，其中地上建筑面積49516平方米，地下建筑面積6730平方米。建筑總層數(shù)達(dá)32層，總高度達(dá)到98.6米。一層和二層為商業(yè)與公共用房部分；三層為辦公層；四到六層為賓館用房部分；七層以上為住宅部分；地下一二層為車庫(kù)。

3 高層住宅平面布局與功能設(shè)計(jì)探討

3.1臥室區(qū)域設(shè)計(jì)及原則

臥室區(qū)域主要包括家庭成員的臥室及附屬的浴廁區(qū)域，需要考慮的一是房間的安靜，二是好的朝向，三是浴廁的管道設(shè)備單元。若希望保持臥室的好朝向，我們所以必須要有取舍。將輔助房間放到北面，包括書(shū)房，必要的時(shí)候也需要犧牲一間臥室的南朝向換取起居室的日照。而就萬(wàn)科大廈的這個(gè)三室兩廳一廚一衛(wèi)的戶型來(lái)說(shuō)它的臥室區(qū)域設(shè)計(jì)就不

臥室與浴廁區(qū)域連接的緊密程度，主要取決于家庭單位的大小和平面條件。在供1―2人小家庭居住的平面布局中，浴室和廁所通常可由公共活動(dòng)區(qū)域直接通達(dá)：在面積較大的住宅平面中，單獨(dú)的臥室區(qū)域與浴室聯(lián)系越緊密，浴廁就越遠(yuǎn)離入口區(qū)域，勢(shì)必造成獨(dú)立的管道設(shè)備單元。

3.1.2設(shè)計(jì)手法

兩間以上的臥室相互連接，形成較為獨(dú)立的區(qū)域，通常位于起居區(qū)的后部，遠(yuǎn)離人口，這是住宅平面設(shè)計(jì)中常用的手段，有利于動(dòng)靜分離，并自然形成白天與夜間活動(dòng)的分隔。臥室可以一宇排開(kāi)、房門直接開(kāi)向公共區(qū)域，也可以相對(duì)設(shè)置、房門通過(guò)共用前區(qū)聯(lián)系公共區(qū)域，或是所有房門開(kāi)向一條內(nèi)走道。以此聯(lián)系私密區(qū)與公共區(qū)。

由于不同家庭成員的臥室總是采取就近原則布置，反而提供了另一種靈活性，即與人口區(qū)域相聯(lián)的獨(dú)立臥室猶如一套附加的單元，與其他臥室隔著起居區(qū)域相對(duì)而立。這個(gè)臥室可以被用作兒童房、客房、工作室等，無(wú)論喧嘩或是夜間使用，都不會(huì)對(duì)主臥室造成太大影響。這問(wèn)臥室還可以結(jié)合入口的洗手區(qū)及衛(wèi)生間布置，有三間臥室以上的住宅平面尤其適臺(tái)臥室區(qū)域的再分隔。

3.2起居區(qū)域設(shè)計(jì)

開(kāi)放的起居區(qū)域主要包括起居室、餐廳、進(jìn)廳、工作或娛樂(lè)區(qū)域，空間如陽(yáng)臺(tái)等。起居區(qū)域的組織方式主要考慮的是房間的進(jìn)深、朝向以及使用功能便利等。貫穿式起居的好處在于不僅使起居區(qū)域有均勻的日照，而且便利了組團(tuán)轉(zhuǎn)角處整理平面的布局。

一般情況下，人們并不愿意展示未經(jīng)整理的廚房，開(kāi)放式的廚房?jī)H在沒(méi)有工作壓力的情況下才受人歡迎：同時(shí)由于中餐的烹飪方式帶來(lái)大量的油煙，直接對(duì)外的開(kāi)窗以及與其他功能區(qū)域的分隔門受到使用者的歡迎，這種平面多用于面積較大的戶型。

就餐區(qū)域功能退化，縮小至廚房的一個(gè)區(qū)域，而起居室則擁有了更為完整和開(kāi)闊的視覺(jué)空間。此種布局多用于2人家庭住宅中，居住者有職業(yè)無(wú)小孩，做飯只是出于興趣愛(ài)好偶爾為之，對(duì)起居區(qū)需求更大：還有一種情況是高層住宅結(jié)構(gòu)造成了廚房面積過(guò)大，結(jié)合就餐區(qū)可以達(dá)到更高的面積利用率。

這種組合形式在滿足中式廚房對(duì)油煙隔離的要求的同時(shí)，廚房后部的就餐區(qū)設(shè)置在平面中自然采光最弱的區(qū)域，借助客廳及廚房?jī)蓚€(gè)方向的間接采光達(dá)到照明目的。在高層住宅中，有限的外墻勢(shì)必造成內(nèi)部采光的匾乏，此種平面以其采光及封閉廚房特有的優(yōu)勢(shì)得到了最廣泛的應(yīng)用。

3.3交通區(qū)域設(shè)計(jì)

高層住宅平面的交通聯(lián)系包括兩部分，一是聯(lián)系高層內(nèi)部住戶與室外空間以及各住戶之間的交通形式，戶內(nèi)交通與住宅單元的平面布局的關(guān)系，主要體現(xiàn)在流線組織方面。高層住宅相對(duì)于多層住宅而言，交通區(qū)域需要得到更多的重視。設(shè)計(jì)師很容易把注意力集中到住宅的使用功能上，而對(duì)它們之間的流線組織輕描淡寫(xiě)，以至于交通面積過(guò)大造成浪費(fèi)，或是穿越式交通破壞房間完整形態(tài)等。戶間交通主要指住戶從室外到進(jìn)入戶門前這段流線，它包含有室內(nèi)外空間過(guò)渡、垂直交通聯(lián)系、水平交通聯(lián)系等部分。

3.3.1戶內(nèi)交通

3.3.1.1內(nèi)走道式

篇（2）

在對(duì)私人區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要注意的就是必須保證用戶的生活質(zhì)量，這就要求設(shè)計(jì)師必須合理分配空間，將睡眠、餐飲等區(qū)域合理安排，避免出現(xiàn)互相干擾的情況，當(dāng)然還要重視各個(gè)區(qū)域的使用功能是否發(fā)揮到極致。

(1)起居廳。起居廳通常用來(lái)會(huì)客、家庭會(huì)談及娛樂(lè)等活動(dòng)，像狹長(zhǎng)、異型類的設(shè)計(jì)不宜采用，寬敞明亮的設(shè)計(jì)會(huì)好一點(diǎn)。起居廳設(shè)計(jì)的需要處理好交通的問(wèn)題，它主要要處理的就是戶門、廚衛(wèi)臥室門以及活動(dòng)區(qū)劃分的關(guān)系，應(yīng)盡量避免通道面積大、房門過(guò)多現(xiàn)象。其空間設(shè)計(jì)還需要考慮家具的擺放，根據(jù)室內(nèi)活動(dòng)和功能性進(jìn)行擺放，力求落落大方，精致簡(jiǎn)潔。而且，要注意的是交通線不應(yīng)貫穿起居廳的中心，門戶位置也最好偏向角落或墻端，這樣就可以有適當(dāng)?shù)目臻g布置家居，形成較為獨(dú)立的空間。

(2)臥室。對(duì)臥室的設(shè)計(jì)主要是要為住戶提供一個(gè)良好的休息環(huán)境，就要避免內(nèi)外部對(duì)臥室造成任何的干擾，應(yīng)盡量選在平面深處，如果可以的話，衣柜和更衣室的空間也要保留。

(3)廚房。廚房就是用來(lái)存儲(chǔ)、烹調(diào)食物的地方，一般有存儲(chǔ)、洗滌和烹飪?nèi)齻€(gè)區(qū)域。廚房一般可以稱作是家庭中心，在社會(huì)發(fā)展中也越來(lái)越重視廚房，對(duì)廚房的位置、面積等進(jìn)行更加合理的設(shè)計(jì)，可以為效率的提高、時(shí)間的節(jié)約等提供很大的便利。廚房的主要設(shè)備一般就是灶臺(tái)、洗滌槽和操作臺(tái)，這三者通常會(huì)形成工作三角形，面積不超過(guò)兩平米，而其他的設(shè)備根據(jù)需求來(lái)自行放置即可。而現(xiàn)在時(shí)展迅速，家庭電器的更新?lián)Q代也變的快速起來(lái)，家庭的電氣化程度也越來(lái)越高，設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮水管、電線、煤氣管道等等的走線，還要給這些預(yù)留專用空間才可以。

(4)餐廳。餐廳時(shí)一戶住宅的核心地方，在餐廳的時(shí)間是人們就餐、放松儲(chǔ)能的時(shí)間，因而對(duì)餐廳的設(shè)計(jì)需要格外關(guān)注。餐廳家具的擺放和布置需要符合人們的活動(dòng)空間需求，也是平面設(shè)計(jì)的依靠。餐廳在住宅中的位置，除了一些具備餐廳功能的空間外，那些獨(dú)立的餐廳大多數(shù)應(yīng)該在客廳和廚房之間，這樣可以避免互相干擾的現(xiàn)象，而且在餐廳和客廳共處一地時(shí)，可以用一些類似矮柜的隔斷來(lái)隔開(kāi)形成兩個(gè)空間，存在各自的獨(dú)立性就行，也并非一定分開(kāi)，只要餐廳緊鄰廚房即可。

(5)衛(wèi)生間。衛(wèi)生間一般有廁所、浴室、化妝、存儲(chǔ)和洗滌等組成，在一定程度上具有私密性，所以衛(wèi)生間最好不要正對(duì)客廳等較為開(kāi)放的地方。衛(wèi)生間的面積一般根據(jù)設(shè)備的大小、數(shù)量以及人體活動(dòng)所需的空間來(lái)確定的，而且它需要一定的采光通風(fēng)面積，如果缺少通風(fēng)條件的，就需要裝置通風(fēng)設(shè)備，門下最好留有20毫米左右的高度進(jìn)風(fēng)。衛(wèi)生間是用水較多的地方，因而排水是十分重要的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)格外注意以排為主，防為輔，其地面應(yīng)低于一般高度25毫米左右，放置積水外流，還要設(shè)計(jì)好，避免潮氣滲透。(6)陽(yáng)臺(tái)。陽(yáng)臺(tái)在人們的生活中有著十分重要的地位，因?yàn)樗苯咏佑|到室外，與客廳連接的陽(yáng)臺(tái)，可以延伸客廳空間。陽(yáng)臺(tái)可以根據(jù)戶主不同的喜好來(lái)設(shè)計(jì)成一個(gè)多樣化的空間，面積雖然小但可以進(jìn)行綠化、休息、觀景等行為，如果有條件的話，可以設(shè)計(jì)多個(gè)陽(yáng)臺(tái)、或陽(yáng)臺(tái)面積較大，露天的也可以，設(shè)計(jì)成私人的空中小花園，讓生活變得更加多姿多彩。

1．2公共區(qū)域的設(shè)計(jì)

(1)大堂。大堂的設(shè)計(jì)應(yīng)具有人性化，這就需要充分考慮住戶的需求，比如殘疾人士和嬰幼兒的專用通道，或者局部的搬運(yùn)工作，這些等等都可以在入口的地方設(shè)計(jì)出一定的坡道。在其內(nèi)部，注意的就是一是采暖設(shè)計(jì)，如果在北方，就需要尤其重視;二是電梯的通風(fēng)和采光空間設(shè)計(jì);最后就是，信報(bào)箱的設(shè)計(jì)位置、大小等等。

(2)電梯。高層建筑中，公共區(qū)域最主要的就要數(shù)電梯了，因?yàn)樗秦炌菍由舷碌囊粋€(gè)主要交通工具，關(guān)系著人們的日常的生活，因而對(duì)電梯的設(shè)計(jì)也就要格外的關(guān)注和研究。每棟樓最好安裝兩部電梯，且布置緊湊一點(diǎn)更為方便，在消防的角度看來(lái)如果分離較遠(yuǎn)不是很好，而且就會(huì)很容易忽略另一臺(tái)電梯，緊湊設(shè)計(jì)令住戶在等電梯時(shí)更方便操作。在設(shè)計(jì)時(shí)要注意，電梯的大門不要直對(duì)住宅的門戶，要注意保護(hù)住戶的隱私。同時(shí)，還要保證消防電梯和客梯的組合模式，進(jìn)而提高電梯的使用效率。

(3)垃圾收集。高層建筑中，每一層的公共空間都應(yīng)該留有一定的垃圾收容區(qū)域，面積要求不需太大，一個(gè)垃圾桶的大小即可，但最好放置在距離貨梯附近的地方，這樣方便清潔工作人員在工作時(shí)的清理，省下較多的人力和物力。

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【 abstract 】 for nearly 30 years, high-rise residential buildings made rapid progress in graphic design outstanding achievements. The author combined with years practical engineering experience, the design of the contact with the existing problems in their own opinions, so as to give our design work a view to play a valuable role, improve the high-rise residential buildings plane design level.

【 key words 】 high-rise residential; The plane design; Structure design

中圖分類號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言：住宅平面設(shè)計(jì)的一般要求是功能要齊全。布局要合理、尺度要適宜、房間要齊備、交通面積最小化、聯(lián)系要方便、使用面積最大化，力圖用有限的面積取得最大的效益，特別是對(duì)于高層建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該力求平面規(guī)整，方便結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，節(jié)省造價(jià)。此外，平面設(shè)計(jì)在體現(xiàn)建筑特性，決定體形和體量方面發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。筆者在接觸到的一些高層住宅建筑平面設(shè)計(jì)中看到一些不合理的地方，在此基礎(chǔ)上提出部分問(wèn)題來(lái)探討，以期提高我們的高層住宅設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。

一、 高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

相較于低層或多層住宅平面設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，高層住宅平面設(shè)計(jì)比較獨(dú)特。低層或高層的住宅平面受到結(jié)構(gòu)的制約較少，其自由發(fā)揮和創(chuàng)作的空間較大。但對(duì)于高層來(lái)說(shuō)，存在過(guò)多的制約條件，難度較大。若從建筑專業(yè)的本身考慮，疏散和消防的問(wèn)題比較多，此外結(jié)構(gòu)對(duì)其制約較大，若是不能合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，就會(huì)增加不必要的投資，因此在高層的平面設(shè)計(jì)中不能照搬低層的平面設(shè)計(jì)理念。我們?cè)谶^(guò)去借鑒香港的經(jīng)驗(yàn)，將平面設(shè)計(jì)成井形，如果每個(gè)突出端住一戶的話，一層可住最多8戶，這樣做的合理性在于：可在每個(gè)房間布置明窗，可以在不顯眼的凹天井內(nèi)布置上下水管線，擁有緊湊的平面布局，住戶朝向不同而面積大小一致。此外這種設(shè)計(jì)的好處在于其穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)便宜，有利于投資，對(duì)廉租屋和廉價(jià)房或低收入家庭來(lái)說(shuō)好處較大，但其缺點(diǎn)也是比較明顯的，那就是居室日照不均，導(dǎo)致個(gè)別住戶難以見(jiàn)到太陽(yáng)，深圳和香港地區(qū)由于日照強(qiáng)度大，因此受到的影響較小，但越往北移這個(gè)問(wèn)題就越突出，不能不加以重視。后來(lái)在內(nèi)地為了解決這個(gè)問(wèn)題，相應(yīng)地采取了一定的演變和改進(jìn)措施，不過(guò)卻走入了一個(gè)誤區(qū)，那就是把高層的平面設(shè)計(jì)當(dāng)作低層來(lái)做，結(jié)構(gòu)的伸長(zhǎng)和加寬很隨意，仿佛可以不受任何制約，甚至不考慮結(jié)構(gòu)的可能性。有時(shí)將要增添的房間隨意地設(shè)置咋尖角上，隨著房間數(shù)的增多就顯得零碎和不規(guī)整。有時(shí)僅僅為了使某個(gè)房間的尺度較為合適，而打亂縱橫墻，導(dǎo)致墻體很少在一條直線上對(duì)齊。

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度考慮，平面規(guī)則有利于節(jié)省造價(jià)，有利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)柱布梁。若是一定要結(jié)構(gòu)滿足某些奇形怪狀的建筑要求，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就要冒一定的風(fēng)險(xiǎn)，或者采取一些加強(qiáng)措施，或者突破一點(diǎn)規(guī)范，無(wú)論如何都會(huì)使造價(jià)增加，當(dāng)然這些要求在客觀上也會(huì)促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向前發(fā)展。不過(guò)建筑設(shè)計(jì)如果符合結(jié)構(gòu)的基本要求，那么其結(jié)構(gòu)肯定合理，因此才有人說(shuō)一個(gè)好的建筑師，首先應(yīng)該是一個(gè)好的結(jié)構(gòu)師，許多成功的建筑都擁有合理的結(jié)構(gòu)，可是當(dāng)前我們所面臨的實(shí)際情況是，既要是結(jié)構(gòu)師又要是建筑師肯定很難，不過(guò)懂一些基本的結(jié)構(gòu)常識(shí)對(duì)于建筑師來(lái)說(shuō)還是很有必要的。就目前來(lái)看，只有在工作中不斷學(xué)習(xí)，多看結(jié)構(gòu)專業(yè)的圖紙，多聽(tīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的意見(jiàn)，虛心學(xué)習(xí)，才能逐漸積累，厚積薄發(fā)，就能逐步完善起來(lái)。

二、 高層住宅建筑的風(fēng)向調(diào)節(jié)

在設(shè)計(jì)時(shí)要充分利用自然風(fēng)，并組織好風(fēng)的流向，除了應(yīng)該對(duì)大環(huán)境的對(duì)流風(fēng)和穿堂風(fēng)加以注意外，還應(yīng)該注意一些細(xì)節(jié)。除了采光和交通功能外，一個(gè)房間的門窗布局應(yīng)該充分考慮風(fēng)的流域和流向，力求避免短路現(xiàn)象。當(dāng)窗和門各自設(shè)在對(duì)面或者是房間對(duì)角線上時(shí)就能獲得室內(nèi)最好的通風(fēng)效果，通風(fēng)效果與這兩者間的距離大小成負(fù)相關(guān)，若是兩者相互緊挨著就形成短路，房間內(nèi)其他場(chǎng)所成為了沒(méi)有風(fēng)吹過(guò)的死角，通風(fēng)效果最差，由此可見(jiàn)，我們應(yīng)該極力避免門窗緊靠現(xiàn)象。

此外陽(yáng)臺(tái)的窗和門的開(kāi)啟方向應(yīng)該與夏季的主導(dǎo)方向形成相迎的關(guān)系，若是門窗扇開(kāi)向迎風(fēng)面就能起到導(dǎo)風(fēng)板的作用，通過(guò)將風(fēng)導(dǎo)向室內(nèi)從而改善室內(nèi)的通風(fēng)環(huán)境。然而在設(shè)計(jì)時(shí)玩玩只考慮大的方面而忽略了這些細(xì)節(jié)，例如為了省事將洞口大小一樣的門窗在形式上也做成完全一樣，沒(méi)有考慮到要在門窗扇的開(kāi)啟方向上進(jìn)行微調(diào)，把風(fēng)導(dǎo)向室內(nèi)。有時(shí)會(huì)遇到這種情況，站在門窗邊明明能感覺(jué)到風(fēng)從旁邊吹過(guò)，但就是不能吹進(jìn)室內(nèi)，其根本原因在于門窗扇的開(kāi)啟方向有問(wèn)題，前者和后者的區(qū)別在于一個(gè)是擋風(fēng)向，一個(gè)是迎風(fēng)向，如果在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到這個(gè)小問(wèn)題，就會(huì)使住戶受益匪淺。由此可見(jiàn)，當(dāng)開(kāi)啟的平開(kāi)窗是單扇時(shí)，應(yīng)對(duì)其開(kāi)向迎風(fēng)面加以注意。總之，無(wú)論墻面朝向如何，其門窗的開(kāi)啟扇要開(kāi)向迎風(fēng)面，才能充分利用自然風(fēng)，使室內(nèi)的空氣環(huán)境得到改善。

三、 高層住宅建筑的門窗設(shè)計(jì)

近年來(lái)高層建筑的玻璃和窗扇墜落砸傷人和車的事故時(shí)有發(fā)生，究其原因主要是由于安裝、施工等質(zhì)量問(wèn)題或者維護(hù)力度不夠造成的。因此，我們無(wú)論是在門窗的監(jiān)理、施工和設(shè)計(jì)等各個(gè)方面都要進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，應(yīng)該把安全放在首位，絕不能杜絕麻痹疏忽。

外窗為了使用上的方便，一般是平開(kāi)窗向外開(kāi)，其窗扇并不占用室內(nèi)空間，室內(nèi)人員活動(dòng)也不受到阻礙，在凸窗中作一扇內(nèi)開(kāi)窗在實(shí)際應(yīng)用中并無(wú)多大妨礙。一些老民宅在過(guò)去為了防御的堅(jiān)固，也經(jīng)常外內(nèi)開(kāi)外門窗。現(xiàn)在外窗一般都向外開(kāi)，這是為了使用上的方便。最近遇到的一個(gè)工程項(xiàng)目，為了保證安全而把高層的外窗都設(shè)計(jì)成內(nèi)開(kāi)的平開(kāi)窗，據(jù)了解這是當(dāng)?shù)氐囊?guī)定。此外對(duì)于推拉窗來(lái)說(shuō)，在具有不占用室內(nèi)外空間的優(yōu)點(diǎn)之外也具有較大的安全事故隱患，其有效通風(fēng)面積也較少，尤其是對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)更是如此。由此可見(jiàn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)推拉窗時(shí)應(yīng)該慎重，努力做好安全措施。

四、 高層住宅建筑的采光

采光效果的好壞主要取決于光線能否直射，當(dāng)光線拐彎時(shí)采光效果就要大打折扣，這主要是由光的粒子性原理決定的。在過(guò)去，為了有效遮擋光線很多洗照片的暗房都會(huì)設(shè)計(jì)兩到三道拐彎的擋墻，以期防止在沖洗照片和底片的時(shí)候被曝光，因此我們?cè)诳紤]房間的采光效果時(shí)應(yīng)該保證窗戶的正前方應(yīng)該面對(duì)藍(lán)天，而不能被任何墻板所遮擋。如果在凹天井或者狹縫中，面向?qū)γ鎵﹂_(kāi)窗時(shí)采光效果最差。

有的設(shè)計(jì)在凹天井的兩側(cè)設(shè)置次要的房間，其采光效果很差而且越靠里越差，即使是廁所也不盡如人意，而面對(duì)藍(lán)天開(kāi)窗的最里面的房間其光線就好很多，不過(guò)不是很均勻，而且距離窗位越遠(yuǎn)的地方就越暗，這主要和光線的直射和漫射原理有關(guān)，因此，各個(gè)地方都對(duì)凹天井的寬深尺度作了嚴(yán)格而明確的規(guī)定。

此外，有些設(shè)計(jì)將個(gè)別房間的窗戶設(shè)計(jì)成既不能直接開(kāi)向他人的外墻面，又不能開(kāi)向藍(lán)天，而是要采取拐彎的方式通過(guò)自家房間采光，其采光效果非常差，導(dǎo)致房間幾乎成為了暗室，這種情況下開(kāi)了窗戶和沒(méi)開(kāi)是沒(méi)有區(qū)別的，在圖面上不能看出這類問(wèn)題的不良效果，因此是最容易被忽略的一種，只有實(shí)地體驗(yàn)，親身經(jīng)歷，才能深刻感受到。

五、 結(jié)論

近30年來(lái)我們的高層住在建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了輝煌的成績(jī)，但筆者通過(guò)親身體驗(yàn)和具體接觸卻發(fā)現(xiàn)，在某些地方還是存在一些不能令人滿意的問(wèn)題，為了提高我們的住宅設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)高層住宅建筑事業(yè)的發(fā)展，而提出了一些典型問(wèn)題供大家一起探討，以期能起到拋磚引玉的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 何輝. 高層住宅建筑立面形象設(shè)計(jì)淺析[J]. 山西建筑, 2010,(05) .

[2] 范澤斌. 試論高層住宅建筑設(shè)計(jì)的新特點(diǎn)[J]. 科技信息, 2010,(11) .

[3] 王煒,徐建品. 淺析高層住宅空間的人性化設(shè)計(jì)[J]. 作家, 2010,(08) .

[4] 安明明. 電腦印前工藝與平面設(shè)計(jì)教學(xué)的關(guān)系和作用[J]. 英才高職論壇, 2009,(03) .

篇（4）

前言

在高層建筑蓬勃發(fā)展的形式下，高層標(biāo)準(zhǔn)層的重要性越來(lái)越引起廣泛重視，針對(duì)高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層的研究也正在悄然興起，對(duì)高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)的要求也更加貼近時(shí)展步伐，對(duì)其進(jìn)行的探討是很有實(shí)際意義的。

1 高層建筑平面分類

1.1 高層住宅的上部住戶，日常出入完全要依賴電梯，根據(jù)電梯的位置、消防樓梯的位置和形式，以及水平交通走廊的有無(wú)和形式，住宅被分為單元式、獨(dú)立式、走廊式和組合式。對(duì)于一般的家庭型住宅，不論采用何種形式都可以滿足要求 ； 超高層住宅由于在結(jié)構(gòu)上追求合理性和確保容積率的必要性，所以尋求簡(jiǎn)潔緊湊的平面。在交通方面，中央核心筒式、面對(duì)中庭的廊式比較多。

1.2 根據(jù)平面的形狀，不同的住宅平面布局可以歸結(jié)于以下的基本形式：板式住宅 -- 同進(jìn)深相比開(kāi)間較長(zhǎng)的住宅、點(diǎn)式住宅 -- 同平面規(guī)模相比高度較高的住宅。

1.3 根據(jù)住戶形式，不同的住宅平面布局可以歸結(jié)于以下的基本形式：面層住宅，是指所有的住宅功能位于同一平面層上；雙平面層或多平面層住宅，是指所有的住宅功能位于不同平面層上。

2 高層住宅平面布局與功能設(shè)計(jì)

2.1 臥室區(qū)域設(shè)計(jì)

2.1.1 設(shè)計(jì)基本原則。臥室區(qū)域主要包括家庭成員的臥室及附屬的浴廁區(qū)域，需要考慮的一是房間的安靜，二是好的朝向，三是浴廁的管道設(shè)備單元。若希望保持臥室的好朝向，我們所以必須要有取舍。將輔助房間放到北面，包括書(shū)房，必要的時(shí)候也需要犧牲一間臥室的南朝向換取起居室的日照。臥室與浴廁區(qū)域連接的緊密程度，主要取決于家庭單位的大小和平面條件。

2.1.2 設(shè)計(jì)手法。兩間以上的臥室相互連接，形成較為獨(dú)立的區(qū)域，通常位于起居區(qū)的后部，遠(yuǎn)離入口，這是住宅平面設(shè)計(jì)中常用的手段，有利于動(dòng)靜分離，并自然形成白天與夜間活動(dòng)的分隔。臥室可以一字排開(kāi)、房門直接開(kāi)向公共區(qū)域，也可以相對(duì)設(shè)置、房門通過(guò)共用前區(qū)聯(lián)系公共區(qū)域，或是所有房門開(kāi)向一條內(nèi)走道，以此聯(lián)系私密區(qū)與公共區(qū)。由于不同家庭成員的臥室總是采取就近原則布置，反而提供了另一種靈活性，即與入口區(qū)域相聯(lián)的獨(dú)立臥室猶如一套附加的單元，與其他臥室隔著起居區(qū)域相對(duì)而立。這個(gè)臥室可以被用作兒童房、客房、工作室等，無(wú)論喧嘩或是夜間使用，都不會(huì)對(duì)主臥室造成太大影響。這間臥室還可以結(jié)合入口的洗手區(qū)及衛(wèi)生間布置，有三間臥室以上的住宅平面尤其適合臥室區(qū)域的再分隔。

2.2 起居區(qū)域設(shè)計(jì)

開(kāi)放的起居區(qū)域主要包括起居室、餐廳、進(jìn)廳、工作或娛樂(lè)區(qū)域，空間如陽(yáng)臺(tái)等。起居區(qū)域的組織方式主要考慮的是房間的進(jìn)深、朝向以及使用功能便利等。貫穿式起居的好處在于不僅使起居區(qū)域有均勻的日照，而且便利了組團(tuán)轉(zhuǎn)角處平面的布局。一般情況下，人們并不愿意展示未經(jīng)整理的廚房，開(kāi)放式的廚房?jī)H在沒(méi)有工作壓力的情況下才受人歡迎 : 同時(shí)由于中餐的烹飪方式帶來(lái)大量的油煙，直接對(duì)外的開(kāi)窗以及與其他功能區(qū)域的分隔門受到使用者的歡迎，這種平面多用于面積較大的戶型。就餐區(qū)域功能退化，縮小至廚房的一個(gè)區(qū)域，而起居室則擁有了更為完整和開(kāi)闊的視覺(jué)空間。此種布局多用于 2 人家庭住宅中，居住者有職業(yè)無(wú)小孩，做飯只是出于興趣愛(ài)好偶爾為之，對(duì)起居區(qū)需求更大；還有一種情況是高層住宅結(jié)構(gòu)造成了廚房面積過(guò)大，結(jié)合就餐區(qū)可以達(dá)到更高的面積利用率。這種組合形式在滿足中式廚房對(duì)油煙隔離的要求的同時(shí)，廚房后部的就餐區(qū)設(shè)置在平面中自然采光最弱的區(qū)域，借助客廳及廚房?jī)蓚€(gè)方向的間接采光達(dá)到照明目的。在高層住宅中，有限的外墻勢(shì)必造成內(nèi)部采光的匾乏，此種平面以其采光及封閉廚房特有的優(yōu)勢(shì)得到了最廣泛的應(yīng)用。

2.3 交通區(qū)域設(shè)計(jì)

2.3.1 戶內(nèi)交通。一是內(nèi)走道式，內(nèi)走道式—交通空間脫離房間獨(dú)立存在的平面形式，早期的內(nèi)走道為所有房間的連系通道，起居室、餐廳均為獨(dú)立封閉房間。現(xiàn)在起居區(qū)域開(kāi)放，使得內(nèi)走道更多的應(yīng)用于臥室區(qū)，因此此種布局主要適用于雙朝向開(kāi)間多的板式高層。二是包廂式，包廂式—公共性的生活區(qū)域同時(shí)也是內(nèi)部交通的結(jié)合區(qū)域，由此通達(dá)各個(gè)獨(dú)立的房間的平面形式。三是入口分流式，入口分流式—通過(guò)入口區(qū)將主要居室分離，一部分朝南，一部分朝北，所有用水房間都集中在居住性能最差的中央?yún)^(qū)段，從而使各居室都有與戶外的接觸面。

2.3.2 戶間交通。在高層住宅中，可使用的戶間交通聯(lián)系方式有單元式、獨(dú)立點(diǎn)式、廊式、組合式等。我們需要以基礎(chǔ)調(diào)查的資料為依據(jù)，明晰居住者的生活意象，并根據(jù)高層住宅的高度、結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟(jì)性等條件來(lái)選擇不同的交通組織方式。由于高層住宅的垂直交通以電梯為主、樓梯為輔，在建筑高度為 24m 的范圍內(nèi)，消防云梯可以起到第二條逃生通道的作用；超過(guò) 24m并且低于 32m 的時(shí)候，可利用安全樓梯間進(jìn)行疏散；超過(guò)這個(gè)建筑高度則必須安裝第二座電梯。在小高層住宅中，單元式住宅形式較為普遍，住宅平面的設(shè)計(jì)很大程度上繼續(xù)沿用多層住宅的設(shè)計(jì)手法；12 層以上的住宅則更多的選用獨(dú)立點(diǎn)式或廊式等連接方式；超高層住宅為了追求結(jié)構(gòu)合理性和確保容積率，以獨(dú)立點(diǎn)式及面向中庭的廊式較多。

3 高層住宅平面布局與戶型設(shè)計(jì)

3.1 一室戶戶型，一室戶通常是指 65m2以下，具有一間臥室的戶型。由于高層住宅電梯井及設(shè)備間分?jǐn)偯娣e較大，一室戶的建筑面積相對(duì)多層住宅而言略高，可以達(dá)到 70m2。由于一室戶住宅僅供單身漢或年輕夫妻居住，起居室與臥室的私密性在程度上相當(dāng)，所以不需要象其他戶型一樣加以分隔。各區(qū)域緊密結(jié)合成一個(gè)寬敞的空間整體，可以大大改善小住宅的空間質(zhì)量。一室戶平面設(shè)計(jì)的基本原則是食寢分離。通常情況下，起居與就餐結(jié)合成起居就餐區(qū)，而當(dāng)面積低于 40m2時(shí)，多采取將起居與睡臥結(jié)合、餐桌并入廚房、廚房簡(jiǎn)化為開(kāi)放式烹調(diào)臺(tái)等方式，達(dá)到面積的緊縮化。

3.2 二室戶戶型，二室戶通常是 70-90m2的，具有兩間臥室的戶型。二室戶較一室戶而言，是面積緊縮型家庭住宅的代表，它提供了更為靈活的居住形式，滿足了2-4人居住的可能性.由于居住人數(shù)的增多，各自需要獨(dú)立的私密空間，分戶門成為必須。衛(wèi)生間視需求可與廚房分離，服務(wù)于臥室區(qū)域。在面積較為寬裕的情況下，餐廳從起居室中脫離出來(lái)，靠近廚房，形成餐廚區(qū)域。兩室套由于面積緊湊，多用于塔式高層住宅中，僅有個(gè)別高標(biāo)準(zhǔn)住宅使用單元式交通聯(lián)系。

3.3 三室戶戶型，三室戶通常是指 90-160m2、具有三間臥室的戶型。三室戶是當(dāng)今國(guó)內(nèi)家庭住宅的主流戶型，滿足了最廣泛的 3 口之家居住需求。在功能方面，除主臥、次臥外增加了書(shū)房（ 客房 ），根據(jù)需要還可增設(shè)主衛(wèi)，餐廳的地位有所上升，一般與客廳有明確的空間分隔，臥室數(shù)量增多，可進(jìn)行臥室區(qū)域再劃分等。

3.4 四室戶及以上戶型，本文主要介紹 160m2以上的，具有四間臥室以上的超大戶型。若是所有房間置于同一平面層，過(guò)大的單元面積勢(shì)必影響到標(biāo)準(zhǔn)層的布置，將二者合并考慮是比較理想的解決辦法，如果所有房間分布在不同平面層，則可大大縮減單元占地面積以及室內(nèi)流線，較中小戶型而言有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)和文化經(jīng)濟(jì)的不斷飛速發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為了一種非常常見(jiàn)的建筑結(jié)構(gòu)形式，對(duì)于高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層的設(shè)計(jì)要求也更高了。以上主要就高層建筑的平面設(shè)計(jì)問(wèn)題，作出了深入的分析。

篇（5）

前言

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,平面布置規(guī)則性是必須仔細(xì)考慮的因素,由于不規(guī)則平面布置結(jié)構(gòu)使其平面質(zhì)量中心同剛度中心不重合,使結(jié)構(gòu)繞剛心發(fā)生扭轉(zhuǎn),導(dǎo)致同層構(gòu)件同一方向上產(chǎn)生不同位移,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體破壞,所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須對(duì)結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則扭轉(zhuǎn)問(wèn)題提起足夠重視。

一、關(guān)于平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的定義

1、若干規(guī)范關(guān)于平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的定義

關(guān)于結(jié)構(gòu)規(guī)則與否的定義及規(guī)定,不同國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)點(diǎn)是不相同的。歐洲規(guī)范比較定量地規(guī)定了規(guī)則結(jié)構(gòu)的指標(biāo),如表1所示[3]。美國(guó)規(guī)范和澳大利亞規(guī)范卻從相反的角度定義了結(jié)構(gòu)的規(guī)則性,即不規(guī)則結(jié)構(gòu)的量化指標(biāo),如表2所示。

類型 定義

平面

規(guī)則

準(zhǔn)則 建筑結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)沿兩正交方向上側(cè)向剛度和質(zhì)量分布接近對(duì)稱

平面輪廓簡(jiǎn)潔緊湊,即無(wú)諸如H,L,X等形狀,總的凹角或單一方向凹

入尺寸不超過(guò)對(duì)應(yīng)方向建筑總外部平面尺寸的25%

樓板平面內(nèi)剛度同豎向結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度相比足夠大,以致于樓板變形

對(duì)豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件間力的分配影響很小

在采用基底剪力法給出地震力的情況下,加上偶然偏心,任一樓層沿

地震作用方向的位移不超過(guò)平均樓層位移的20%

表1規(guī)則結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則

2、不對(duì)稱與不規(guī)則之間的關(guān)系

如前所述,關(guān)于不規(guī)則結(jié)構(gòu)的定義,目前為止尚無(wú)明確嚴(yán)格的定義。但不對(duì)稱結(jié)構(gòu)較為嚴(yán)格意義上的定義為,結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)的某一振型同時(shí)出現(xiàn)平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振型,即平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振型耦聯(lián),對(duì)應(yīng)的平動(dòng)振型方向因子及扭轉(zhuǎn)振型方向因子均不為零時(shí),即為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的要求出發(fā),以對(duì)稱與不對(duì)稱結(jié)構(gòu)分類,實(shí)際的工程意義似乎不大,因?yàn)榭陀^上存在的大量不對(duì)稱但經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)布置調(diào)整的建筑,其振動(dòng)特性仍與對(duì)稱結(jié)構(gòu)類似,可以歸入規(guī)則結(jié)構(gòu),而其余的則歸入不規(guī)則結(jié)構(gòu)。我國(guó)規(guī)范規(guī)定了平面不規(guī)則的三種類型,凡符合至少其中任意一條的結(jié)構(gòu)均為不規(guī)則結(jié)構(gòu)的范疇。需要指出的是,扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的定義是在剛性樓蓋假定的前提條件下得出的。換句話說(shuō),即便是不對(duì)稱結(jié)構(gòu), 但由于其不對(duì)稱性較弱,算得的扭轉(zhuǎn)位移比小于規(guī)定值1.2時(shí),仍可歸為規(guī)則結(jié)構(gòu)。由此可見(jiàn),不對(duì)稱結(jié)構(gòu)規(guī)則與否,不僅與其形狀的對(duì)稱性強(qiáng)弱有關(guān),而且與其質(zhì)量分布和剛度分布密切相關(guān)。也就是說(shuō),結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性是一個(gè)綜合的概念,包含平面形狀的對(duì)稱,質(zhì)量、剛度的對(duì)稱等,這些因素決定了結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題。而這正好與前述若干規(guī)范關(guān)于不規(guī)則結(jié)構(gòu)的定義實(shí)質(zhì)是一致的。更為嚴(yán)格或更為科學(xué)的說(shuō)法應(yīng)該采用規(guī)則與不規(guī)則的說(shuō)法,而不是對(duì)稱、不對(duì)稱的概念。

非規(guī)則類

型和定義 美國(guó)規(guī)范 澳大利亞規(guī)范

扭轉(zhuǎn)非規(guī)

則性―――當(dāng)

橫隔板為

非柔性時(shí) 當(dāng)垂直于某軸線結(jié)構(gòu)物一端的最

大層偏移大于結(jié)構(gòu)物二端層偏移

平均的1.2倍時(shí),則應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)的

非規(guī)則性。在計(jì)算端最大層偏移

時(shí),要考慮偶然扭矩的影響 當(dāng)結(jié)構(gòu)的重心與剛心之間

的距離大于沿地震力作用

方向結(jié)構(gòu)尺寸的10%時(shí)

則應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)的非規(guī)則性

凹角 結(jié)構(gòu)物的平面外形及其抗倒向力

體系具有凹角,且凹角兩邊的突出

部分均大于該方向結(jié)構(gòu)物平面尺

寸的15% 同上

橫隔板

不連續(xù) 橫隔板突然不連續(xù)或剛度變化,包

括挖去的或開(kāi)口的面積大于橫隔

板毛面積50%或某樓層到相鄰層

的橫隔板有效剛度的變化大于50% 同上

平面

外分支 側(cè)向力路線不連續(xù),例如,垂直單

元的平面外分支 同上

不平

行的體系 垂直抗側(cè)力單元與抗側(cè)力體系的

主正交軸不平行也不對(duì)稱 同上

表2結(jié)構(gòu)的平面非規(guī)則性

二、關(guān)于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)產(chǎn)生的原因分析

1、外來(lái)干擾。地震波通過(guò)地面時(shí)的運(yùn)動(dòng)是極其復(fù)雜的,各點(diǎn)的周期和相位是不同的。由于地面質(zhì)點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)的差別,可使地面的每一部分不僅產(chǎn)生平動(dòng)分量,而且也產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)分量,這種轉(zhuǎn)動(dòng)分量迫使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)效應(yīng),而不論結(jié)構(gòu)對(duì)稱與否。

2、建筑結(jié)構(gòu)自身的特性。在一般的結(jié)構(gòu)抗震分析中,通常是將建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成平面模型,分別在其兩個(gè)主軸方向進(jìn)行計(jì)算嚴(yán)格來(lái)說(shuō),這樣的分析方法只適用于質(zhì)量中心和剛度中心相重合且在一條直線上的四平八穩(wěn)、莊重對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)。而對(duì)體型多樣化、質(zhì)量中心和剛度中心不重合的不規(guī)則結(jié)構(gòu)顯然是不適用的。這主要是因?yàn)榈卣饡r(shí)作用在質(zhì)量中心的慣性力將對(duì)剛度中心產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩,迫使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的空間振動(dòng)。

三、關(guān)于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的控制

1、有關(guān)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的相關(guān)討論

為了控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》均規(guī)定了結(jié)構(gòu)的位移比限值后者同時(shí)還給出了周期比的控制指標(biāo)。文獻(xiàn)[4]指出了規(guī)范判別結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的位移比計(jì)算方法―――完全平方和的不盡合理之處,相應(yīng)給出了三種補(bǔ)充計(jì)算方法,并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了補(bǔ)充方法的可靠性和有效性。文獻(xiàn)[5]詳細(xì)分析了耦聯(lián)反應(yīng)及相對(duì)偏心距、平動(dòng)周期與扭振周期的比值對(duì)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響,但它采用的是一階振型,沒(méi)有考慮高階振型的影響。文獻(xiàn)[6]指出:國(guó)內(nèi)外有關(guān)抗震規(guī)范均未提到結(jié)構(gòu)各樓層在地震作用下產(chǎn)生的樓層(構(gòu)件)扭轉(zhuǎn)角度對(duì)豎向構(gòu)件造成扭轉(zhuǎn)所帶來(lái)的不利影響,也沒(méi)有提出層間扭轉(zhuǎn)角的限值及如何控制的措施。文中給出了扭轉(zhuǎn)位移比與層間扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系、樓層扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算方法、豎向構(gòu)件的扭矩計(jì)算方法以及抗扭計(jì)算。文獻(xiàn)[7]指出了《規(guī)范》及《規(guī)程》中關(guān)于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則判別界限存在的問(wèn)題,提出用樓層轉(zhuǎn)角來(lái)反映框架結(jié)構(gòu)及框剪、剪力墻結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則實(shí)際狀況,并給出了各自作為判別扭轉(zhuǎn)不規(guī)則界限的樓層轉(zhuǎn)角值。需要指出的是,文中給出樓層轉(zhuǎn)角界限值時(shí)沒(méi)有考慮樓層層高的變化及剪力墻厚度的變化所帶來(lái)的影響。

2、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的控制方法及措施

篇（6）

中圖分類號(hào)：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

隨著高層建筑物的增多，關(guān)于高層建筑消防安全的話題，開(kāi)始成為社會(huì)關(guān)注的話題。下面將高層建筑總平面消防設(shè)計(jì)的兩個(gè)要點(diǎn)，即防火間距和消防通道布局進(jìn)行探討。

關(guān)于防火間距的設(shè)計(jì)

強(qiáng)調(diào)防火間距的設(shè)計(jì)，主要是為確保一座建筑物著火后，不會(huì)蔓延到相鄰的建筑物。要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)建筑物的防火間距進(jìn)行合理布局和設(shè)置，防止火災(zāi)蔓延的同時(shí)，確保土地得到合理利用，更為人員疏散、消防人員的救援和滅火提供有利條件，并且能夠減少火災(zāi)建筑對(duì)鄰近建筑強(qiáng)輻射熱和煙氣的影響。

1．充分考慮影響防火間距的因素

影響防火間距的因素眾多，如熱輻射、熱對(duì)流、風(fēng)向、風(fēng)速、相鄰建筑物的高度、室內(nèi)消防設(shè)施情況、撲救情況等。

(1)熱輻射。從眾多火災(zāi)案例中，我們可以發(fā)現(xiàn)影響防火間距的主要因素就是輻射熱，在火焰溫度達(dá)到最高數(shù)值的情況下，輻射強(qiáng)度和危險(xiǎn)程度成正比。以磚混結(jié)構(gòu)的建筑物起火為例，在起火窗口會(huì)向外輻射熱量，其熱量大約是火災(zāi)總發(fā)熱量的1．8％左右。因此，控制熱輻射才能減少火災(zāi)的危險(xiǎn)程度。

(2)熱對(duì)流。在沒(méi)有風(fēng)的情況下，熱氣流的溫度在離開(kāi)窗口以后，將會(huì)大大的減弱，所以熱對(duì)流對(duì)相鄰建筑物的影響不是很大，一般不會(huì)構(gòu)成太大的威脅。

(3)建筑物外墻門窗洞口的面積。事實(shí)證明，如果建筑物夕嘴開(kāi)口面積較大時(shí)，那么如果發(fā)生火災(zāi)，在同等條件下，由于通風(fēng)好、燃燒快、火焰溫度高，熱輻射將會(huì)大大得到增強(qiáng)，直接導(dǎo)致相鄰建筑物接受的熱輻射大大提升，這就使得相鄰建筑物起火的可能性大大提高。

(4)建筑物的可燃物種類和數(shù)量。不同的可燃物種類，其燃燒火焰的溫度也不同。比如汽油、苯、丙酮等易燃液體，其燃燒速度和發(fā)熱量都遠(yuǎn)比木材快，比木材強(qiáng)。

(5)風(fēng)速。風(fēng)速對(duì)火災(zāi)的影響很大，其能夠讓火災(zāi)在短時(shí)間內(nèi)快速蔓延。如果是露天火災(zāi)，那么風(fēng)能夠讓燃燒的炭粒和碎片等在瞬間飛到數(shù)十米遠(yuǎn)的地方，這就對(duì)火災(zāi)的撲救帶來(lái)一定的難度，也對(duì)相鄰建筑物的威脅大大增強(qiáng)。

(6)相鄰建筑物的高度。在正常情況下，著火時(shí)較高的建筑物，對(duì)較低的建筑物威脅較小，反之，則較大。尤其是在火焰穿出房頂、屋頂承重構(gòu)件毀壞塌落的情況下，威脅更大。

(7)建筑物內(nèi)消防設(shè)施水平。在高層消防設(shè)計(jì)中，將火災(zāi)控制在初期極為重要。因此，如果能夠在建筑物內(nèi)設(shè)有較為先進(jìn)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置，包括其他完善的消防設(shè)施，能夠?qū)馂?zāi)的擴(kuò)大做出有效的抑制，可以將火災(zāi)撲滅在初期階段。

2、考慮防火間距不足時(shí)的應(yīng)變措施

在高層建筑總平面設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要根據(jù)相關(guān)的消防安全準(zhǔn)則，對(duì)防火間距進(jìn)行認(rèn)真研究，確保其能夠達(dá)到國(guó)家規(guī)范規(guī)定的要求。如果因?yàn)楣こ淘颍瑹o(wú)法做到這一點(diǎn)，那么就需要采取相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施：

(1)改變建筑物內(nèi)的生產(chǎn)或使用性質(zhì)，盡可能減少建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性；根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)?shù)母淖兎课莶糠值哪突鹦阅埽员隳軌蛱岣呓ㄖ锏哪突鸬燃?jí)。

(2)適當(dāng)調(diào)整生產(chǎn)廠房的部分工藝流程和庫(kù)房?jī)?chǔ)存物品的數(shù)量；盡可能的改變部分構(gòu)件的耐火性能和燃燒性能。

(3)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)和消防安全準(zhǔn)則，把普通的建筑物外墻，調(diào)整為有防火能力的墻，比如在門窗的設(shè)計(jì)上，可以采取防火門窗的設(shè)計(jì)。

(4)在不影響建筑結(jié)構(gòu)和建筑安全的情況下，可以適當(dāng)拆除部分占地面積小、耐火等級(jí)低、使用價(jià)值低的、影響新建建筑物安全的相鄰建筑。

(5)設(shè)置獨(dú)立的室外防火墻等。

二、消防車道的設(shè)計(jì)

消防車道的設(shè)計(jì)，對(duì)消防安全意義重大。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后，消防車需要迅速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)并進(jìn)行撲救。而高層建筑的平面布置、空間造型和使用功能往往復(fù)雜多樣，防礙消防車的進(jìn)入，進(jìn)而給消防撲救帶來(lái)不便。

因此，在整個(gè)高層建筑的總平面消防設(shè)計(jì)中，為了能夠確保消防車輛能夠迅速、有效的靠近高層建筑，展開(kāi)有效的撲救行動(dòng)，高層建筑周圍，應(yīng)設(shè)環(huán)形消防車道，環(huán)形消防車道至少兩個(gè)地方與其它車道相連。當(dāng)設(shè)環(huán)形車道有困難時(shí)，可沿高層建筑的兩個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)置消防車道，當(dāng)建筑的沿街長(zhǎng)度超過(guò)150米或總長(zhǎng)度超過(guò)220米時(shí)，應(yīng)在適中位置設(shè)置穿越建筑的消防車道。消防車道可利用交通道路； 消防車道應(yīng)盡量避免與鐵路平交，如必須平交時(shí)，設(shè)備用車道，間距不宜小于一列火車長(zhǎng)； 消防車道下的管溝和暗溝應(yīng)能承受大型消防車壓力；消防車道距建筑物外墻宜大于5m，防止建筑物構(gòu)件火災(zāi)時(shí)塌落影響消防車作業(yè)；消防車道與高層建筑之間，不應(yīng)設(shè)置妨礙登高消防車操作的樹(shù)木、架空管線等。

1．考慮消防通道的設(shè)計(jì)

對(duì)消防通道的設(shè)計(jì)，需要具體問(wèn)題具體分析，如果是面積大、使用功能多、建筑長(zhǎng)度大的高層建筑，比如、L形、U形等建筑形態(tài)，如果其沿街長(zhǎng)度超過(guò)150m或總長(zhǎng)度超過(guò)220m時(shí)，那么就必須要在適當(dāng)?shù)奈恢茫O(shè)置穿過(guò)高層建筑，能夠順利進(jìn)入后院的消防車道。消防車道的寬度不應(yīng)小于3.5m（4m），道路上空遇有管架、棧橋等障礙物時(shí)，凈高不小于4m；同時(shí)，為了日常使用方便和消防人員快速便捷地進(jìn)入建筑內(nèi)院救火，還需要從設(shè)計(jì)上重點(diǎn)考慮，設(shè)置設(shè)連通街道和內(nèi)院的人行通道，當(dāng)然通道之間的距離絕不能超過(guò)80m。

2．考慮消防水源地的消防車道

一般而言，在發(fā)生火災(zāi)后，高層建筑高位消防水箱的水只夠供水10min，而消防車內(nèi)的水，也無(wú)法維持很長(zhǎng)的時(shí)間。而在高層建筑中，一旦發(fā)生火災(zāi)，就需要較長(zhǎng)時(shí)間的給水，因此必須考慮這樣的一個(gè)問(wèn)題，即一旦火災(zāi)進(jìn)入旺盛，如何保證持續(xù)供水？那么就需要盡可能的在高層建筑附近的消防水池或天然水源(如，江、、湖、水渠等)設(shè)消防車道。

3．盡頭式回車場(chǎng)目前，高層建筑無(wú)處不在，這就需要引進(jìn)一些大型消防車，必須在消防總平設(shè)計(jì)上進(jìn)行充分考慮，如考慮大型消防車救火的區(qū)域，也就是要從實(shí)際情況出發(fā)，設(shè)計(jì)消車道路，同時(shí)還需要注意設(shè)置盡頭式消防車回車場(chǎng)。正常而言，回車場(chǎng)的面積應(yīng)不小于15m×15m；對(duì)于大型消防車，回車場(chǎng)不宜小于18mX 18m。

4．消防車工作空間

云梯車等登高車輛，滅火時(shí)要靠近建筑物。城市規(guī)劃及建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮云梯車作業(yè)用的空間，使云梯車能夠接近建筑主體。為此，高層建筑的主體周圍，最少要求有一長(zhǎng)邊或周邊長(zhǎng)度的1／4且不小于一個(gè)長(zhǎng)邊長(zhǎng)度，不應(yīng)布置高度大于5m，進(jìn)深大于4m的裙房建筑，建筑物的正面廣場(chǎng)不應(yīng)設(shè)成坡地；也不應(yīng)設(shè)架空電線等；建筑物的底層不應(yīng)設(shè)長(zhǎng)的突出物。如下圖1所示：

為了便于云梯車的使用，高層建筑與其鄰近建筑物之間應(yīng)保持一定距離。消防車道與高層建筑的間距不小于5m，消防車與建筑物之間的寬度。如下圖2所示，其中B值可根消防車參數(shù)確定。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，隨著高層建筑的不斷增加，以及消防安全隱憂的出現(xiàn)，就需要高層建筑設(shè)計(jì)人員，能夠在確保建筑質(zhì)量的同時(shí)，盡可能的完善消防設(shè)計(jì)，確保建筑的消防結(jié)構(gòu)、消防設(shè)施到達(dá)到相關(guān)的消防安全標(biāo)準(zhǔn)，確保人們生命財(cái)產(chǎn)的安全。

參考文獻(xiàn)：

篇（7）

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 工程概況

某建筑工程，建筑面積11457.2m2，地下1層，地上21層，建筑總高度66.24m，地下層1～地上層3為商業(yè)廣場(chǎng)，層高3.6m，層4～21為住宅，層高3.0m。地下層1至地上層2近似為矩形平面，外輪廓尺寸約為25.8m×24.1m，層4以上樓層平面局部收進(jìn)成“凸”形平面。

工程采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，存在平面不規(guī)則、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、樓板不連續(xù)、豎向體型收進(jìn)等抗震不利因素，為不規(guī)則高層建筑，須進(jìn)行抗震設(shè)防專項(xiàng)審查。合理布置剪力墻以減弱結(jié)構(gòu)的不規(guī)則程度，緩解豎向剛度突變部位和平面薄弱環(huán)節(jié)在地震作用下應(yīng)力和變形的集中程度，對(duì)薄弱部分進(jìn)行中震不屈服分析并采取適當(dāng)?shù)目拐饦?gòu)造措施，提高結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的抗震性能。

2 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)形式

工程設(shè)計(jì)利用樓、電梯間設(shè)置核心筒，在框架柱內(nèi)嵌入剪力墻形成框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)形式在較好地滿足下部商場(chǎng)和上部住宅建筑功能的同時(shí)，保證了結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件的連續(xù)，具有良好的抗側(cè)剛度和抗扭性能。

2.2 結(jié)構(gòu)平、立面布置

核心筒剪力墻布置時(shí)，縱、橫向剪力墻力求均勻?qū)ΨQ并互為翼墻，并保證筒體角部墻肢的完整性，提高核心筒的抗震性能。通過(guò)優(yōu)化調(diào)整建筑物周邊剪力墻墻肢長(zhǎng)度和厚度，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心的接近或重合，減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

2.3 地下室設(shè)計(jì)

地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，板厚為180mm，樓面鋼筋雙層雙向配置，配筋率為0.25%。地下層1柱的配筋按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)(簡(jiǎn)稱抗規(guī))第6.1.14的規(guī)定加強(qiáng)。

2.4 上部結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件設(shè)計(jì)

(1)剪力墻的設(shè)計(jì)

核心筒周邊和結(jié)構(gòu)剪力墻厚度從下往上分別為350，300，250，200mm，對(duì)應(yīng)的剪力墻端柱及框架柱的截面尺寸分別為700，600，500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)分別為C40，C35，C30。

(2)框架梁、暗梁和次梁的設(shè)計(jì)

嵌入框架柱之間的剪力墻在樓面位置設(shè)暗梁，暗梁寬度為墻寬，高度取墻寬的兩倍且不小于600mm，該暗梁參與結(jié)構(gòu)整體計(jì)算并按框架梁計(jì)算配筋。核心筒區(qū)域剪力墻設(shè)邊框暗梁，寬度為墻寬，高度為墻寬的兩倍，該暗梁按抗震構(gòu)造配筋。

(3)樓板設(shè)計(jì)

豎向體型突變部位及上下1層的樓板厚度分別為150，130mm，雙層雙向配筋，配筋率取計(jì)算值且不小于0.25%。

3 結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)

該工程設(shè)計(jì)使用年限50年，抗震設(shè)防烈度為8度、第三組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值0．2g，抗震設(shè)防類別為丙類，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，特征周期為0.45s，多遇地震影響系數(shù)最大值0.16，罕遇地震影響系數(shù)最大值0.9，抗震等級(jí)為一級(jí)。50年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓0.30kN/m2，地面粗糙度B類。樓面恒荷載按實(shí)際計(jì)算:活荷載臥室、起居室樓面2.0kN/m2，樓梯間及前室3.5kN/m2，電梯機(jī)房7.0kN/m2，衛(wèi)生間2.0kN/m2，廚房2.0kN/m2，陽(yáng)臺(tái)2.5kN/m2，上人屋面2.0kN/m2，不上人屋面0.5kN/m2。

4 結(jié)構(gòu)的不規(guī)則情況和設(shè)計(jì)措施

4.1 樓板不連續(xù)

為提高樓板削弱區(qū)域抗震性能，豎向體型突變部位的樓板在該區(qū)域的厚度取180mm，其他樓層的板厚在該區(qū)域分別增加30mm，該薄弱區(qū)域樓板鋼筋采用雙層雙向通長(zhǎng)設(shè)置，配筋率不小于0.30%。樓板邊緣設(shè)扁梁，扁梁上部縱筋直錨入樓板內(nèi)，錨固長(zhǎng)度按照抗震要求確定。

4.2 凸凹不規(guī)則

本工程層4～21平面凸出長(zhǎng)度為11.3m，大于平面突出方向結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)度(22m)的51.4%，按照高規(guī)判別為凸凹不規(guī)則。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)平面尺寸突變位置的樓板厚度和配筋進(jìn)行加強(qiáng)。

4.3 豎向體型收進(jìn)

(1)豎向體型收進(jìn)的判別

因建筑使用功能變化，本工程層4以上結(jié)構(gòu)平面部分收進(jìn)，體型收進(jìn)位置的高度為11.1m，為建筑總高度的17%，接近高規(guī)第3.5.5條20%的限值。收進(jìn)后的平面寬度為12.7m，為下部樓層對(duì)應(yīng)寬度的49.6%。按照高規(guī)第3.5.5條收進(jìn)后的平面尺寸不宜小于下部樓層平面尺寸75%的規(guī)定，本工程為結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則。

(2)豎向體型收進(jìn)建筑的抗震加強(qiáng)措施

結(jié)構(gòu)薄弱層在多遇地震作用下的剪力設(shè)計(jì)值乘以1.25的增大系數(shù)。該樓層剪力墻的墻肢名義剪應(yīng)力的控制和剪力墻水平抗剪鋼筋的配置采用中震不屈服分析的計(jì)算剪力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)上部收進(jìn)樓層和相鄰下部樓層對(duì)應(yīng)位置剪力墻和框架柱的截面尺寸不變，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不變，以減小兩個(gè)樓層的抗側(cè)移剛度和承載力的差異。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)豎向體型收進(jìn)樓層及地上層4設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，提高墻肢的抗震性能。對(duì)豎向體型突變部位及其上、下一層樓板的厚度和配筋采取加強(qiáng)措施。

4.4 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則

(1)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的判別

在雙向地震作用和考慮偶然偏心的地震作用下，本工程最大彈性層間位移和樓層的平均層間位移之比的最大值為1.32(X向)，1.16(Y向)，最大位移與層平均位移的比值為1.31(X向)，1.14(Y向)。按照抗規(guī)第3.4.5條判定為扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。

(2)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的控制

為了減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，剪力墻的布置力求均勻?qū)ΨQ，努力實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心的接近或重合。并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)周邊剪力墻的抗側(cè)剛度，適當(dāng)削弱核心筒的剛度，提高結(jié)構(gòu)的抗扭性能。

本工程結(jié)構(gòu)整體計(jì)算模型經(jīng)過(guò)反復(fù)優(yōu)化，結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心的距離為0.01～0.07m(X向)、0.05～0.37m(Y向)，分別為對(duì)應(yīng)方向建筑物邊長(zhǎng)的0.27%，1.50%。

本工程Tt/T1=0.7739，遠(yuǎn)小于規(guī)范0.9的限值要求，較好地控制了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

工程設(shè)計(jì)中嚴(yán)格控制樓層豎向構(gòu)件最大的水平位移與該樓層水平位移平均值的比值，避免出現(xiàn)該比值大于1.4的情況。

4.5 轉(zhuǎn)角窗

本工程層4～21在軸?和軸?的兩個(gè)端頭各有一個(gè)轉(zhuǎn)角窗。轉(zhuǎn)角窗的設(shè)置削弱了結(jié)構(gòu)的抗扭性能，成為抗震薄弱環(huán)節(jié)，在強(qiáng)烈地震作用下易導(dǎo)致地震應(yīng)力和變形的集中，造成結(jié)構(gòu)的局部破壞。為提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，在轉(zhuǎn)角窗的洞口兩側(cè)設(shè)置剪力墻并設(shè)端柱，端柱全高箍筋加密；轉(zhuǎn)角處樓板局部加厚，并加強(qiáng)樓板鋼筋的配置；洞口邊緣的端柱之間設(shè)置暗梁貫穿樓板，并提高轉(zhuǎn)角梁的抗扭承載力和抗彎承載力。

5 地震作用補(bǔ)充計(jì)算

5.1 中震不屈服分析

(1)計(jì)算參數(shù)的設(shè)置

為了合理布置剪力墻，保證結(jié)構(gòu)體系具有良好的塑性耗能能力，避免主要受力構(gòu)件出現(xiàn)脆性破壞，設(shè)計(jì)對(duì)剪力墻主要墻肢和連梁進(jìn)行中震不屈服分析，地震影響系數(shù)最大值取0.45。

(2)中震不屈服分析結(jié)果

經(jīng)過(guò)反復(fù)優(yōu)化，本工程在中震作用下剪力墻和連梁名義剪應(yīng)力沒(méi)有出現(xiàn)超限情況，剪力墻施工縫抗滑移驗(yàn)算超限情況也比較少。但框架梁混凝土受壓區(qū)相對(duì)高度超限和縱向鋼筋配筋率超限的情況較多，剪力墻邊緣構(gòu)件縱向鋼筋配筋率超限的情況也比較普遍。

5.2 彈性動(dòng)力時(shí)程分析

為保證結(jié)構(gòu)安全，設(shè)計(jì)采用彈性動(dòng)力時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震作用下的補(bǔ)充計(jì)算分析。彈性動(dòng)力時(shí)程分析采用SATWE程序內(nèi)置的特征周期Tg=0.45s對(duì)應(yīng)的3組人工波和4組實(shí)測(cè)地震波進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，地震加速度時(shí)程曲線的最大值為70cm/s2，地震波按照雙向輸入，加速度最大值按主次方向1∶0.85的比例取值。

6 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于現(xiàn)代城市日益涌現(xiàn)的造型新穎別具一格的平面不規(guī)則建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)細(xì)心分析各種情況，找出結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)和薄弱點(diǎn)，因勢(shì)利導(dǎo)克服不利因素，使整個(gè)結(jié)構(gòu)在平面和豎向合理地布置結(jié)構(gòu)剛度避免和減少結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的薄弱部位。實(shí)踐證明，本工程的設(shè)計(jì)措施是有效的，不僅提高了關(guān)鍵構(gòu)件的塑性耗能能力，還較大地改善了整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能，有效地保障了結(jié)構(gòu)的安全。

篇（8）

中圖分類號(hào):TU972.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1008-0422(2010)05-0161-02

1　引言

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范明確要求,建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱,并應(yīng)有良好的整體性,建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)方案,但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的提高,人們的思想觀念不斷更新,嚴(yán)格意義的規(guī)則建筑已經(jīng)很難見(jiàn)到,取而代之的是大批新穎別致、標(biāo)新立異、彰顯個(gè)性的建筑物。各地大量涌現(xiàn)的現(xiàn)代建筑物幾乎都是不規(guī)則或是嚴(yán)重不規(guī)則的,如希爾頓飯店、深圳發(fā)展中心、中央電視臺(tái)等,都是不規(guī)則建筑的典型代表,它們的出現(xiàn)既給城市建筑帶來(lái)了嶄新的面貌,同時(shí)又給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何遵循規(guī)范精神,對(duì)不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算分析,成為工程設(shè)計(jì)中必須解決的重要課題。

2　高層建筑結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則的主要形式特征分析

從現(xiàn)實(shí)的角度,綜合高層建筑各種不規(guī)則的結(jié)構(gòu)形式,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,考慮偶然偏心的情況下位移比大于1.2;

2)凸凹不規(guī)則。①平面狹長(zhǎng),在抗震設(shè)防烈度為6、7度時(shí),平面長(zhǎng)寬比大于6.0(8度抗震時(shí)大于5.0);②凹進(jìn)尺寸太多,平面凹進(jìn)一側(cè)的尺寸大于相應(yīng)投影方向總尺寸的0.35(8度時(shí)大干0.3);③凸出過(guò)細(xì),凸出部分的長(zhǎng)寬比大于2.0(8度時(shí)大于1.5);

3)樓板局部不連續(xù),①樓板凱洞凹入后,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%;②開(kāi)洞面積大于該層樓面面積的30%:③采用細(xì)腰形平面;④有較大的樓層錯(cuò)層(樓板錯(cuò)層小于梁高不算錯(cuò)層);⑤角部重疊,重疊面積小于較小一側(cè)的25%;

4)側(cè)向剛度不規(guī)則,①樓層側(cè)向剛度小于相鄰上部樓層的70%或其上相鄰三層平均值的80%:②結(jié)構(gòu)頂部取消部分墻、柱形成空曠房間:

5)豎向尺寸突變,①高層結(jié)構(gòu)上部樓層收進(jìn)部位到室外地面高度大于房屋高度的20%,上部樓層收進(jìn)的水平尺寸大于相鄰下一層的25%:②高層結(jié)構(gòu)上部樓層外挑,下部樓層的水平尺寸小于上部尺寸的90%,且水平外挑尺寸大于4m,

6)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù),豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等)向下傳遞:

7)樓層承載力突變,A級(jí)高層建筑的層間受剪承載力比小于0.8,B級(jí)高層小于0.75;

8)結(jié)構(gòu)的周期比過(guò)大,A級(jí)高層建筑不應(yīng)大于0.9,B級(jí)高層建筑和復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85:

9)復(fù)雜高層結(jié)構(gòu),帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)、帶加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)、多塔樓結(jié)構(gòu)等。

3　工程項(xiàng)目實(shí)例概況

湖南某高層建筑是一集商業(yè)、酒店及辦公樓為一體的綜合性大樓,建筑層數(shù)地下2層,地上24層,其中底部裙房四層,結(jié)構(gòu)體系為框架剪力墻結(jié)構(gòu),總建筑面積約45000m2,建筑高度94.3m,地下兩層為車庫(kù)層高為4.8和5.3m,首層為酒店大堂及商鋪,層高8m,2至4層為酒店餐廳及輔助用房,層高4.8-6m,5至12層為灑店客房層高均為3.5m,12層以上為辦公樓,層高均為3.5m。

本工程為丙類建筑,使用年限為50年,抗震設(shè)防烈度為6度,剪力墻及框架梁柱抗震等級(jí)為二級(jí),基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí),采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁,工程結(jié)構(gòu)整體計(jì)算采用中國(guó)建筑科學(xué)院開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)軟件SATWE進(jìn)行計(jì)算。

4　結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則情況分析及調(diào)整處理措施

該大樓特點(diǎn)是豎向功能變化較多,筆者針對(duì)不規(guī)則平面的結(jié)構(gòu)特征及高層建筑的特征,從概念設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)兩方面人手,綜合分析各相關(guān)因素,提出適合于不規(guī)則平面特征的結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置方法。調(diào)整后結(jié)構(gòu)裙房及標(biāo)準(zhǔn)層平面見(jiàn)圖1。

4.1　建筑結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則情況分析

本工程平面體型為z字型,I/Bmax=0.56>0.35,屬于平面不規(guī)則結(jié)構(gòu),豎向有立面縮進(jìn),同時(shí)層高相差較大。初步計(jì)算結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)在地震及風(fēng)荷載作用下的位移角能滿足規(guī)范要求,周期比為0.83

調(diào)整該樓的周期比和扭轉(zhuǎn)位移比是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作,由于該樓平面凸凹不規(guī)則,兩個(gè)核心筒均處在兩邊,剛度極不均勻,質(zhì)心與剛心偏差較大,在地震等外力作用下極易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)破壞。周期比的控制與位移比的控制一樣,周期比側(cè)重控制的時(shí)側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的相對(duì)關(guān)系,目的是抗側(cè)力的平面布置更有效、更合理,使結(jié)構(gòu)不至于出現(xiàn)過(guò)大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

總之,控制周期比的目的就是使結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件布置得更合理、更均勻,并不是使結(jié)構(gòu)更剛,當(dāng)平動(dòng)第一周期與扭轉(zhuǎn)第一周期比較接近時(shí),由于振動(dòng)耦連的影響,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)會(huì)明顯增大,但該樓的第二周期扭轉(zhuǎn)因子達(dá)到0.34,可認(rèn)為扭轉(zhuǎn)剛度偏弱,同樣需要調(diào)整,不能僅僅認(rèn)為平動(dòng)第一周期/扭轉(zhuǎn)第一周期小于0.9就可以了,應(yīng)同時(shí)考慮平動(dòng)周期中的扭轉(zhuǎn)因子,不然在大震情況下,結(jié)構(gòu)可能第一周期就是扭轉(zhuǎn)周期。

4.2　平面不規(guī)則情況調(diào)整處理措施

考慮到這個(gè)薄弱環(huán)節(jié),對(duì)結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件做如下的調(diào)整:

1)在結(jié)構(gòu)的左上方和右下方各加一片較長(zhǎng)的剪力墻,增強(qiáng)建筑周邊結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗扭承載力,同時(shí)也將結(jié)構(gòu)的剛心大大的推向左邊;

2)在右下角的核心筒開(kāi)洞,削弱該處的剛度,因?yàn)樵撎幒诵暮?jiǎn)偏心較大,這也使剛度中心向左邊移:

3)取消左上部核心筒下面的一個(gè)小核心筒,削弱中部的剛度,同時(shí)將該核心筒的連梁做弱,使結(jié)構(gòu)的剪力墻更均勻,對(duì)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)位移比及周期比均有較大的好處。

首層層高8m,造成受剪承載力小于上層的80%,要解決抗剪承載力不足,主要就要

加大抗剪截面。或提高混凝土強(qiáng)度,采取的措施就是在首層以下的各層將柱截面均加大100mm,墻加厚50mm,混凝土強(qiáng)度加大一級(jí),采取措施后,‘受剪承載力比在90%以上,能滿足規(guī)范要求,本樓第四層初算為薄弱層,四層頂即裙房屋面,為此將裙房屋面梁截面加大,加厚屋面板,有效的避免了薄弱層。通過(guò)以上調(diào)整,該樓由5項(xiàng)不規(guī)則調(diào)整為2項(xiàng)不規(guī)則,即平面凸凹不規(guī)則,立面縮進(jìn)不規(guī)則,避免了申報(bào)超限。調(diào)整前后結(jié)構(gòu)裙房及標(biāo)準(zhǔn)層平面見(jiàn)圖1。

4.3　調(diào)整前后的周期參數(shù)

從表1的數(shù)據(jù)來(lái)看,因?yàn)槿∠粋€(gè)小核心筒,剛度有所減弱,但結(jié)構(gòu)調(diào)整的后剛度明顯比調(diào)整前均勻,抗扭剛度也得到加強(qiáng)。同時(shí)扭轉(zhuǎn)位移比也得到明顯改善,

(由于篇幅問(wèn)題未全部列出)最大扭轉(zhuǎn)位移比均小于1.20,屬于規(guī)則結(jié)構(gòu),從一個(gè)平面明顯不規(guī)則的結(jié)構(gòu)通過(guò)合理的調(diào)整剛度也可以使其成為結(jié)構(gòu)上的規(guī)則結(jié)構(gòu)。

4.4　彈性時(shí)程分析

對(duì)于平面不規(guī)則高層建筑,按高規(guī)規(guī)定,應(yīng)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地襞下的補(bǔ)充計(jì)算,本工程采用2條天然波和一條人工波,彈性動(dòng)力時(shí)程分析結(jié)構(gòu)表明,在多遇地震作用下的層間位移、角位移、總剪力、總彎矩均滿足設(shè)計(jì)要求,見(jiàn)圖2,CQC法是安全的,設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的效果。

4.5　采取的抗震措施

針對(duì)工程的實(shí)際,綜合分析各方面因素,采取的抗震技術(shù)措施主要有:

1)在建筑允許的情況下盡量加長(zhǎng)加厚周邊剪力墻,尤其是離剛心最遠(yuǎn)處,將剛心和質(zhì)心偏心率調(diào)整到最小,減小扭轉(zhuǎn)周期,將結(jié)構(gòu)調(diào)整成扭轉(zhuǎn)規(guī)則結(jié)構(gòu)。

2)削弱核心筒連梁,采用弱連梁連接,使平動(dòng)周期增大,增大平扭周期比。

3)控制墻柱軸壓比,提高柱的縱筋配筋率和箍筋配筋率(特別是角部),縱筋配筋率均加大一級(jí),柱箍筋全樓加密,角柱加芯柱,來(lái)提高結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件在大震中抵抗的變形能力。

4)在凹角處增設(shè)45°斜向鋼筋,抵抗角區(qū)應(yīng)力集中,加強(qiáng)薄弱處的板厚和配筋。

5)四層雖然可以不算規(guī)范上的薄弱層,但計(jì)算仍按薄弱層計(jì)算,其地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù),同時(shí)加強(qiáng)該層墻柱配筋,提高結(jié)構(gòu)在大震中的抵抗變形的能力。

6)加強(qiáng)裙房上層,即五層的墻柱配筋,有效抵抗立面縮進(jìn)后產(chǎn)生的鞭梢效應(yīng)。

通過(guò)采取以上措施,使該平面不規(guī)則建筑在滿足各項(xiàng)功能的前提下,結(jié)構(gòu)更安全科學(xué)和合理。

5　結(jié)語(yǔ)

綜上所述,對(duì)于現(xiàn)代城市日益涌現(xiàn)的造型新穎別具一格的不規(guī)則建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)細(xì)心分析各種情況,從概念設(shè)計(jì)人手。找出結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)和薄弱點(diǎn),因勢(shì)利導(dǎo)克服不利因素,使整個(gè)結(jié)構(gòu)在平面和豎向合理地布置結(jié)構(gòu)剛度,避免和減少結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的薄弱部位,同時(shí)加強(qiáng)薄弱部位的構(gòu)造措施,使建筑物從一個(gè)貌似不規(guī)則的建筑調(diào)整成一個(gè)結(jié)構(gòu)上的規(guī)則建筑,只要結(jié)構(gòu)工程師認(rèn)真分析,抓住重點(diǎn),強(qiáng)化構(gòu)造,不規(guī)則結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題是可以解決的。

參考文獻(xiàn):

[1]JGJ3-2002,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]鄧孝祥,張?jiān)?唐可,平面不規(guī)則高層結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)分析與抗扭設(shè)計(jì)[J].廣東土木與建筑,2006(1):3-6.

篇（9）

1 引言

在高層建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，抗震設(shè)計(jì)一直是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的水平直接影響到了建筑工程自身的安全性，當(dāng)前隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，平面規(guī)則性超限技術(shù)在不斷的發(fā)展和應(yīng)用，這種技術(shù)的應(yīng)用使得高層建筑抗震的質(zhì)量和水平得到了非常顯著的提升，所以對(duì)其進(jìn)行全面的研究也有著十分積極的現(xiàn)實(shí)意義。

2 基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本原理

基于性能的抗震設(shè)計(jì)在當(dāng)前的建筑抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用，同時(shí)其在很多國(guó)家都得到了非常廣泛的應(yīng)用，它是一種相對(duì)比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，這種設(shè)計(jì)方法是上個(gè)世紀(jì)末由美國(guó)的專家學(xué)者提出的，但是這個(gè)概念本身并不是一個(gè)創(chuàng)新，在20世紀(jì)70年代的時(shí)候，波蘭的學(xué)者就提出了和這種概念十分類似的觀點(diǎn)，在很多地區(qū)和國(guó)家發(fā)生了地震之后，當(dāng)?shù)亟ㄖ锏膿p傷現(xiàn)象并不是十分的嚴(yán)重，這樣也在很大程度上保證了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，但是在經(jīng)濟(jì)方面卻造成了非常嚴(yán)重的損失，所以為了可以更好的對(duì)這種現(xiàn)象予以控制，在實(shí)際的工作中，很多學(xué)者也逐漸的意識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的重要性和必要性，在研究的過(guò)程中所樹(shù)立的目標(biāo)就是借助抗震設(shè)計(jì)使得整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性都得到較好的保證，對(duì)建筑物自身的破壞程度也要進(jìn)行有效的控制，將生命和財(cái)產(chǎn)損失控制在一個(gè)相對(duì)較為合理的水平，只有通過(guò)結(jié)構(gòu)自身的抗震設(shè)計(jì)，才能更好的保證以上目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

目前，很多國(guó)內(nèi)外的專家和學(xué)者對(duì)于基于性能的抗震設(shè)計(jì)工作的關(guān)注程度越來(lái)越高，在實(shí)際的工作中也對(duì)其進(jìn)行了非常積極的研究，取得了非常好的成果，對(duì)于這種設(shè)計(jì)方法的研究不斷的加深，但是在對(duì)其定義進(jìn)行描述的過(guò)程中，很多學(xué)者都有自己的看法，因此還沒(méi)有形成統(tǒng)一的定義，雖然他們之間存在著一定的差異，但是這些描述當(dāng)中的基本思想是相同的，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須要考慮到建筑結(jié)構(gòu)在使用期限之內(nèi)，如果遇到了不同程度的地震作用的時(shí)候，其要按照事先設(shè)定好的抗震標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化和損壞程度對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就使其在安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性上能夠達(dá)到一種相對(duì)較為平衡的狀態(tài)。在開(kāi)展性能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，業(yè)主可以根據(jù)其實(shí)際的經(jīng)濟(jì)狀況提出一個(gè)比較科學(xué)合理的性能指標(biāo)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員也可以按照工程的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行設(shè)定處理，這樣也就給設(shè)計(jì)人員對(duì)各個(gè)因素全面深入的分析提供了非常好的條件，此外在這一過(guò)程中也要針對(duì)不同形式的建筑采取不同的措施，制定一個(gè)更加貼合實(shí)際的目標(biāo)。綜上所述，基于性能的抗震方法在我國(guó)的高層建筑抗震設(shè)計(jì)工作中還是存在著非常強(qiáng)的科學(xué)性和合理性的。

3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法

3.1 基于性能抗震設(shè)計(jì)的基本步驟

基于性能的抗震設(shè)計(jì)在實(shí)際實(shí)行的過(guò)程中，必須要按照工程實(shí)際的情況對(duì)其進(jìn)行處理，比如設(shè)防烈度、建筑的高度和建筑立面的形式等等。此外在這一過(guò)程中還要充分的考慮到業(yè)主對(duì)建筑抗震性能的實(shí)際需要，以及自身的經(jīng)濟(jì)水平，之后才能設(shè)定一個(gè)相對(duì)比較科學(xué)合理的目標(biāo)，并按照其設(shè)計(jì)的基本步驟逐步操作。基于性能抗震設(shè)計(jì)的基本步驟流程圖如圖1所示。

3.2 超限高層結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)的設(shè)定和選用

建筑物的抗震性能目標(biāo)通常就是指在設(shè)定了地震作用等級(jí)的條件下，結(jié)構(gòu)自身的預(yù)期性能水平。不同標(biāo)準(zhǔn)下抗震性能目標(biāo)和性能水準(zhǔn)示意圖如圖2所示。

實(shí)際工程中的超限高層建筑可根據(jù)具體建筑的場(chǎng)地條件、設(shè)防烈度、建筑高度及建筑不規(guī)則及建筑超限程度，綜合業(yè)主對(duì)建筑的建造成本、建筑重要性及震后損失、修復(fù)等方面的考慮，參考圖2選擇合適該超限工程的性能目標(biāo)。

需要注意的是：建筑的超限程度對(duì)結(jié)構(gòu)的延性變形能力會(huì)產(chǎn)生直接的影響，而結(jié)構(gòu)的延性變形能力與其承載力要求成反比關(guān)系，即：結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力較高，對(duì)其延性變形能力要求則較低；結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力較低，對(duì)其延性變形能力的要求則較高。超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑高度的超高情況及結(jié)構(gòu)不規(guī)則程度，在考慮提高結(jié)構(gòu)承載力和延性變形能力時(shí)，應(yīng)注意兩者的協(xié)調(diào)從而選擇既合理又能保證結(jié)構(gòu)安全抗震性能手段。

4 建立在我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范上的基于性能設(shè)計(jì)方法

根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》3.11條規(guī)定，結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)有兩項(xiàng)主要工作：首先，對(duì)結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行分析判別，確定其采用抗震性能設(shè)計(jì)方法的必要性。結(jié)構(gòu)分析與判別主要包括對(duì)建筑方案的高度、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)規(guī)則性、場(chǎng)地條件及抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行分析，并以此作為抗震性能目標(biāo)選用的主要依據(jù)。其次，綜合考慮建筑物的設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件、重要性、造價(jià)、震后損壞和修復(fù)難易程度等各項(xiàng)因素，作為選定合適的抗震性能目標(biāo)的主要依據(jù)。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)抗震性能目標(biāo)的選用需十分謹(jǐn)慎，同時(shí)應(yīng)作深入的分析論證。由于地震地面運(yùn)動(dòng)難以預(yù)測(cè)，對(duì)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的非線性分析計(jì)算的模型及參數(shù)選用等方面也存在經(jīng)驗(yàn)因素，實(shí)際工程也缺少實(shí)際震害的驗(yàn)證，因此對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能作出準(zhǔn)確判斷難度很大，對(duì)超高層建筑由于其自振周期較長(zhǎng)及結(jié)構(gòu)自身的復(fù)雜性和不規(guī)則性，對(duì)其抗震性能作出準(zhǔn)確判斷就更困難了。因此在性能目標(biāo)選用時(shí)，考慮到地震作用的不確定性，性能目標(biāo)選擇時(shí)適宜偏于安全、保守。

結(jié)束語(yǔ)

基于性能的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)比較新穎的設(shè)計(jì)思想，當(dāng)前，對(duì)這種方法的研究在不斷的深入，而且很多研究已經(jīng)有了非常好的成果，但是要想在工程中應(yīng)用這些研究成果，還需要一定的時(shí)間，必須要保證這種技術(shù)處于非常成熟的狀態(tài)之后，才能對(duì)其予以應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

篇（10）

與空間擴(kuò)展相適應(yīng)的不同結(jié)構(gòu)體系

從結(jié)構(gòu)的整體受禮特點(diǎn)來(lái)看，在高層建筑中，結(jié)構(gòu)構(gòu)思必須突出地注意如何解決抵抗水平荷載的問(wèn)題；在大跨建筑中，結(jié)構(gòu)構(gòu)思則必須著重地研究如何克服屋蓋結(jié)構(gòu)中可能產(chǎn)生的巨大彎距，以及由此而帶倆的結(jié)構(gòu)自重等問(wèn)題。為了適應(yīng)空間擴(kuò)展由低層到超高層，由小跨到超大跨而帶來(lái)的結(jié)構(gòu)整體受力狀況，受力特點(diǎn)的變化，結(jié)構(gòu)傳力系統(tǒng)不斷地由低級(jí)形式向高級(jí)形式演進(jìn)，發(fā)展。筒體體系是建筑徹的使用空間向垂直方向擴(kuò)展后，適應(yīng)其結(jié)構(gòu)整體受力持點(diǎn)的合乎邏輯發(fā)展的必然結(jié)果。外簡(jiǎn)體常由間距1--3米的密排柱和墻梁聯(lián)結(jié)組成，而內(nèi)簡(jiǎn)體則直接利用電梯間、樓梯間、管道豎井或內(nèi)柱等。簡(jiǎn)體組合形有多種變化。

高層結(jié)構(gòu)的整體受力特點(diǎn)對(duì)建筑平面--空間布局的影響

為了有效地解決抵抗水平荷載的問(wèn)題，高層建筑的平面一空間布局應(yīng)體現(xiàn)以下一些設(shè)計(jì)原則：

高層建筑的平面安排應(yīng)有利于抗測(cè)力結(jié)構(gòu)的均勻布置，使抗例力結(jié)構(gòu)的剛度中心接近十水平荷載的臺(tái)力作用線，或者說(shuō)，力求使建筑平面的剛度中心接近其質(zhì)量中心，以減小水平荷載作用下所人生的扭矩。在一般情況下，風(fēng)力或地震力在建筑物上的分布是比較均勻的，其合力作用線往往在建筑物的中部。如果抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，如剛性井簡(jiǎn)、剪力墻等分布不均勻，那么，臺(tái)力作用中心就會(huì)偏離抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度中心，而產(chǎn)生扭矩。因此，建筑物就會(huì)繞通過(guò)剛度中心的垂直軸線扭轉(zhuǎn)，致使抗側(cè)力結(jié)構(gòu)處于更復(fù)雜的受力狀態(tài)。對(duì)于框架——剪力墻體系來(lái)說(shuō)，只有剪力墻的均勻布置，才能避免結(jié)構(gòu)平面內(nèi)出現(xiàn)剛性部分與柔性部分的顯若差異，才能保證水平荷載按各垂直構(gòu)件的剛度來(lái)進(jìn)行分配，使剪力墻真正能承受絕大部分的水平行載。由此可見(jiàn)，在高層建筑中，簡(jiǎn)潔而對(duì)稱的平面設(shè)計(jì)對(duì)于合理布置抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是比較有利的。北京民族文化宮中部68米高的方形塔樓，結(jié)合平面設(shè)計(jì)呈中心對(duì)稱和高塔造型堅(jiān)挺有力的特點(diǎn)，在四個(gè)角上很勻稱地布置了L形鋼筋混凝土剛性墻。

出于建筑藝術(shù)方面的原因，高層建筑的平面設(shè)計(jì)有時(shí)也要突破簡(jiǎn)單規(guī)整的幾何形式。賴特設(shè)計(jì)的著名的普賴斯塔樓(PriceTower)巧妙地將剛性墻體布置成風(fēng)車形，使得空間和體形突破了簡(jiǎn)單幾何形式的束縛。建筑師必須掌握按抗側(cè)力結(jié)構(gòu)布置的力學(xué)原則與建筑功能要求來(lái)綜合考慮空間組合的基本技巧。

高層建筑的剖面設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的傳力路線，降低建筑物的重心，避免在豎向上抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度有較大的突變。如何布置太空間廳室是高層建筑剖面設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問(wèn)題。在高層建筑的底層設(shè)置高大的廳室。如宴會(huì)廳、交誼廳、餐廳等，一方面會(huì)使結(jié)構(gòu)傳力復(fù)雜，要以斷面尺寸很大的水平構(gòu)件來(lái)承受上面各層的豎向荷載；另一方面，也會(huì)使建筑物重心上移，對(duì)高層結(jié)構(gòu)抗傾覆不利。半層數(shù)很高而不宜采用一般框架結(jié)構(gòu)體系時(shí)，底層大空間則又會(huì)與剪力墻、剛件筒體等的布置發(fā)生矛盾。因此，在這種情況下，一般都將大空間作脫開(kāi)處理，使大廳空的結(jié)構(gòu)布置與高層主體相對(duì)獨(dú)立。運(yùn)用這種手法可以取得體量對(duì)比，輪廓線豐富的建筑藝術(shù)效果。當(dāng)廳室空間不是很大，而地段用地又緊，作單層脫開(kāi)處理有困難時(shí)，也可以采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)(不考慮抗震設(shè)防)，即將底層部分做成框架。在高層建筑的項(xiàng)層設(shè)置大廳空間，其屋頂?shù)乃匠兄亟Y(jié)構(gòu)比較容易解決。但當(dāng)考慮抗震設(shè)防要求時(shí)，以不在頂層設(shè)置較大廳室而使剪力墻豎向貫通建筑全高為好。

篇（11）

1.高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展，高層建筑也如雨后春筍般的涌現(xiàn)。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑專業(yè)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí)，要與建筑平面設(shè)計(jì)密切配合，使高層建筑不但美觀實(shí)用，而且要做到結(jié)構(gòu)受力合理。

⑴建筑平面布置要合理，力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，防止在地震作用下引起建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。建筑平面開(kāi)間進(jìn)深要盡量統(tǒng)一，便于結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化。建筑體系變化不宜復(fù)雜，柱子剪刀墻不能錯(cuò)位，其截面不能明顯縮小或取消，同一樓層樓面標(biāo)高要盡量一致，不宜設(shè)計(jì)錯(cuò)層和局部夾層，防止短柱及剪力集中。樓梯間、電梯間不宣布置在受力復(fù)雜或應(yīng)力容易集中的轉(zhuǎn)角部位，如因需要無(wú)法滿足上述要求時(shí)，必須采取加強(qiáng)結(jié)構(gòu)措施。

⑵梁高對(duì)窗高的影響，盡量滿足建筑需統(tǒng)一窗高的影響。建筑專業(yè)和結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)取得統(tǒng)一意見(jiàn)，單棟、整體均應(yīng)統(tǒng)一考慮，由設(shè)計(jì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)。

⑶為了增強(qiáng)建筑物的整體穩(wěn)定性，高層建筑基礎(chǔ)埋深一般為總高度的1／8至1／12。為了充分利用這部分空間，高層建筑通常設(shè)地下室，作為設(shè)備層及其它輔助房間。高層建筑地下室設(shè)計(jì)時(shí)，首先，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、工程地質(zhì)及施工條件等因素選擇基礎(chǔ)型式，基礎(chǔ)型式確定后，再進(jìn)行地下室平面設(shè)計(jì)。建筑專業(yè)和其它專業(yè)要在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求的條件下進(jìn)行各專業(yè)設(shè)計(jì)。

⑷同一樓層中，標(biāo)高的突然變化處(尤其是有步級(jí)、躍式入口或平臺(tái)花園交接處)應(yīng)謹(jǐn)慎處理相關(guān)的梁、板構(gòu)造和連接關(guān)系，各專業(yè)必須協(xié)調(diào)好大樣的一致性。陽(yáng)臺(tái)封口梁的梁底標(biāo)高、梁高是否各棟或區(qū)域性保持一致，以協(xié)調(diào)建筑立面效果，應(yīng)與建筑專業(yè)協(xié)調(diào)確認(rèn)。從受力角度、立面外觀方面同時(shí)考慮，并注意梁底與板底的尺寸關(guān)系。注意建筑標(biāo)高、結(jié)構(gòu)標(biāo)高的差異對(duì)工程的影響，應(yīng)明晰立面標(biāo)高、樓板標(biāo)高、構(gòu)架標(biāo)高的兩者區(qū)別，并力圖使兩專業(yè)在大樣上的一致性，各專業(yè)大樣應(yīng)明晰這種專業(yè)的差異。

⑸當(dāng)裙樓頂?shù)炔课怀霈F(xiàn)不可避免的反梁或其他對(duì)設(shè)備專業(yè)造成沖突的結(jié)構(gòu)做法時(shí)(如反梁上需開(kāi)多個(gè)排水孔，且要考慮貼面的厚度影響)，結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)引導(dǎo)其他專業(yè)避免結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的損害和削弱。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與不同專業(yè)的協(xié)調(diào)配合

⑴與給排水專業(yè)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)

給排水專用房屋包括水泵房、消防水泵房、水箱間及水處理間。這些房間由于有設(shè)備及設(shè)備基礎(chǔ)，荷載比一般房間大，特別是高位水箱間設(shè)在建筑頂部，荷載特別大，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分不利。水泵間最好設(shè)置在地下室或半地下室內(nèi)。給排水專用房間內(nèi)管道較多，應(yīng)注意預(yù)留孔洞，預(yù)埋件位置及尺寸，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)削弱部位。給排水管道直徑粗，數(shù)量多，豎向管道應(yīng)集中于管道井中，結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)樓板孔洞局部加強(qiáng)。水平管道應(yīng)避免穿過(guò)梁、盥由柱。對(duì)管道穿越剪力墻、簡(jiǎn)體、樓板處應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，必要時(shí)采取加固措施。結(jié)構(gòu)布置應(yīng)為管網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)造條件，避免管道繞梁繞柱，增加水阻力或滿足不了水平管道坡降要求。高層建筑消火栓較多，消防水管較粗。為不影響建筑功能，常將消火栓、水管暗設(shè)于墻內(nèi)，如果設(shè)在剪力墻內(nèi)，則必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，防止局部削弱。

⑵與暖通專業(yè)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)

高層建筑空調(diào)設(shè)備(風(fēng)道、冷熱水管、空調(diào)箱、空調(diào)機(jī)組等)通常與電梯、電梯廳、樓梯、電氣間、衛(wèi)生間集中布置在核心區(qū)，構(gòu)成維持整個(gè)高層建筑活動(dòng)機(jī)能的關(guān)鍵部分。在豎向布置上又與給排水、電氣等集中布置在設(shè)備層。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分注意核心區(qū)及設(shè)備層的特點(diǎn)：①樓面負(fù)荷大，在內(nèi)力分析及樓板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮；②預(yù)埋管道附件多，注意局部荷載超過(guò)設(shè)計(jì)荷載：③設(shè)備層層高不同于標(biāo)準(zhǔn)層層高，而且應(yīng)力集中，是抗震薄弱環(huán)節(jié)，要考慮抗震加固措施。

⑶與電氣專業(yè)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)