高层建筑的规定范文

导语：如何才能写好一篇高层建筑的规定，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：规范修订意见探讨

1设置商业服务网点的居住建筑

1.1居住建筑的概念

居住建筑在“高规”中的不同地方分别表述为居住建筑、住宅、普通住宅、高级住宅等形式，不利于规范用词的统一，在理解上易产生偏差。

理解“高规”中居住建筑的不同表达方式，应仅单指住宅，不含集体宿舍、公寓等其它居住形式的居住建筑。

“高规”第3.0.1条中已取消了“高级住宅”为一类高层民用建筑的说法，而在“高规”第2.0.11条出现了“高级住宅”的术语，“高规”第7.2.2条出现了对“高级住宅”消防用水量的要求，“高规”第7.6.2条出现了对“普通住宅”设置自动喷水灭火系统的要求。根据“高规”第2.0.11条规定，“高级住宅”一词应解释为 “装修标准高和设有空气调节系统的住宅”，随着经济建设的发展和人民生活水平的提高，一般居住建筑在装修过程中要求均较高，绝大部分都设有空调，是否都划归为高级住宅呢？若不存在“高级住宅”一说，则相对应不存在“普通住宅”的概念。

综上所述，笔者以为在“高规”中关于居住建筑的表达方式可统一用“居住建筑”这一名词，并增加关于“居住建筑“是指“住宅、公寓、集体宿舍等人员居住为主要功能的建筑”的名词解释。若对除住宅外的其它居住建筑有防火设计要求，则可在各条款中单独列出。

1.2商业服务网点的设置部位

“高规”第1.0.3.1条关于“包括首层设置商业服务网点的住宅”的说法与第2.0.17条关于“商业服务网点”的术语相矛盾。商业服务网点应为设置于建筑底部（地上）的一至二层，若二层为商业服务用房，则一层也应为商业服务用房。因商业服务网点的概念已对商业服务网点的设置部位进行了阐述，故“高规”第1.0.3.1条应取消“首层”二字。

1.3商业服务网点在高层民用建筑和一般民用建筑中设置要求

根据“建规”和“高规”的相关规定，商业服务网点设置于高层民用建筑内和一般民用建筑内的要求不同。对于高层民用建筑，商业服务网点内的楼梯必须设置封闭楼梯间，且应有两个安全出口，若该商业服务网点设在建筑高度超过100m的居住建筑内，除卫生间外，则还必须设置火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统，由于商业服务网点建筑面积不大，这样在实际设计或使用过程中很难达到上述要求，特别是封闭楼梯间和两个安全出口的设置。

鉴于商业服务网点与周围已采用了相应耐火极限的围护结构进行了防火分隔，即使发生火灾，可限制在一定区域范围内，且设置于建筑的一至二层，对于火灾扑救也相对容易一些，笔者建议可对高层民用建筑中商业服务网点的要求同一般民用建筑中的商业服务网点同等对待，并在相关条款中予以说明。

2建筑结构

2.1高层居住建筑中单元式住宅防火墙的窗间墙距离要求

“高规”第6.1.1.2条规定“十八层及十八层以下的单元式住宅之间应设置防火墙，窗间墙的宽度应大于1.2m”，而“高规”第5.2.2条要求“紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.00m”。这两个距离要求就不尽相同，考虑火灾情况下火势通过窗户蔓延的可能性，笔者建议取消“高规”第6.1.1.2条 中关于“窗间墙的宽度大于1.2m”的规定。

2.2高层民用建筑中除住宅外的厨房设置

“建规”第7.2.3条第4款规定“除住宅外，其它建筑内的厨房的隔墙应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体，隔墙上的门窗应为乙级防火门窗”。在集体宿舍、公寓等居住建筑、公共建筑和工厂中，其厨房火灾时有发生，主要原因是电气设备过载老化、燃气泄漏或油烟机、排油烟管道着火等引起。“建规”要求将除住宅外的厨房用围护结构和乙级防火门窗与其它部位分隔开，对于阻止火势蔓延、预防和扑救火灾有着非常积极的现实意义。

高层民用建筑中集体宿舍、公寓等居住建筑和公共建筑内的厨房相对一般民用建筑和厂房的火灾危险性更大，但无此项规定，笔者建议在修订中应在“高规”的相关内容中予以明确。

2.3电缆井、管道井等竖向管井封堵的要求

“建规”第7.2.10条第1款规定“电缆井、管道井每层用相当楼板耐火极限的材料进行封堵”，“高规”第5.3.3条规定“建筑高度不超过100m的高层建筑，电缆井、管道井每隔2～3层用相当楼板耐火极限的材料进行封堵；建筑高度超过100m的高层建筑，应在每层用相当楼板耐火极限的材料进行封堵”，这两条要求不一致。

考虑建筑中的垂直管道井、电缆井等竖向管井都是烟气竖向蔓延的通道，必须采取防火分隔措施，另从建筑实际建造情况看，每层分隔是切实可行的，对于检修影响不大，却能提高建筑的消防安全性，且高层民用建筑中的垂直管道井、电缆井等竖向管井火灾危险性更大，故应对高层民用建筑也应统一要求电缆井、管道井等竖向管井每层用相当楼板耐火极限的材料进行封堵。

3安全疏散

3.1未对高层民用建筑中疏散人数的计算予以说明

“高规”第6.1.9-6.1.12条明确规定了疏散门和疏散走道的宽度要求，“高规”第6.2.9条规定了疏散楼梯的总宽度要求，这些宽度的计算均与建筑内疏散人数有关，但对高层民用建筑内疏散人数计算无具体规定，造成在设计过程中无章可循。

“建规”第5.3.14-5.3.17条对商店、学校剧院等公共场所中疏散人数的计算均有明确规定，这样方便设计和审核人员依规行事。建议依照“建规”的相关内容在“高规”中予以明确疏散人数的计算方法。

3.2 对电梯前室是否能设置防火卷帘的要求不一致

“建规”第7.4.11条规定“建筑中的封闭楼梯间、防烟楼梯间、消防电梯前室及合用前室，不应设置卷帘门”，而“高规”第6.3.3.4条规定“消防电梯前室的门，应采用乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘”。两者要求相冲突。

考虑设计要求疏散用门应能保持和保证人员安全疏散的畅通，不发生阻滞，且能防火防烟。疏散楼梯间、电梯间、前室及合用前室的门，均应采用平开门，笔者建议取消“高规”中关于“消防电梯前室的门，可采用具有停滞功能的防火卷帘”的规定。

4 消防给水

4.1 双阀双口消火栓具体连接方式不明确

“高规”第7.4.2条规定“单元式、塔式住宅当设两根消防竖管有困难时，可设一根消防竖管，但必须采用双阀双口消火栓“，但对双阀双口消火栓如何与消防竖管相连未予以说明。

笔者在设计审核和施工检查中发现许多都是双阀双口消火栓通过一根65mm口径的水平管道与消防竖管相连，显然，这样连接不能满足消防用水量要求，故建议在“高规”中均明确双阀双口消火栓应通过两根不低地65mm口径的水平管道与消防竖管相连，以充分满足消防用水量要求。

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关键词：高层建筑、平面设计、标准层

1．高层建筑概述

1.1高层建筑定义

高层建筑根据民用建筑其使用功能的不同分为居住建筑和公共建筑。根据现行建筑的相关规范，不同使用功能的高层建筑对高层的定义也不同。

居住建筑根据我国现行《住宅设计规范》规定：1至3层的住宅为低层住宅、4至6层的住宅为多层住宅、7至9层的住宅为中高层住宅、10层及以上的住宅为高层住宅。规范规定七层及以上的住宅或住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过16m以上的住宅必须设置电梯。

公共建筑根据我国现行相关防火规范规定：建筑高度大于24米的公共建筑为高层公共建筑。不同使用功能的公共建筑对于设置电梯的要求各不相同。例如《办公建筑设计规范》规定五层及五层以上办公建筑应设电梯；《商店建筑设计规范》规定大型商店营业部分层数为四层及四层以上时，宜设乘客电梯或自动扶梯。

1.2高层建筑平面分类

在建筑水平与垂直系统中,由大多数建筑、结构、设备等性质相同的楼层重叠起来的空间,称之为标准层。高层建筑标准层的有效水平重叠与合理垂直贯穿是建筑设计的基本精髓，截取水平面和垂直体交汇处的任一单元段,即得到所谓的标准层。

1.2.1高层标准层平面根据不同的使用功能要求可以划分为住宅建筑、办公建筑、酒店建筑、医院建筑等。住宅、办公、酒店、医院等高层建筑各自的使用特点不同，顺应功能要求设计出来的标准层平面无论是平面形状还是平面内部的房间布局、交通流线组织也各不相同。

以高层住宅为例，根据住宅交通疏散形式的不同，住宅平面被分为单元式、塔式、通廊式等。

1.2.2如果单纯的按照高层标准层平面形状划分，高层建筑的标准层平面以对称的几何平面图形居多。主要原因在于高层中,建筑除了受竖向荷载作用外,还要考虑风力或地震力引起的水平荷载,这在很大程度上限制了标准层设计的自由度。这种对称的平面形式可以使高层建筑的结构设计更为经济合理。

高层建筑的竖向交通核心筒系统，即楼梯、电梯、及其前室、疏散走道、公共服务用房、设备室、管道井等集中组合成有机的结构核心体，形成上下贯通，结构刚度强劲的核心筒体组合，其常常布置在平面较为中心的部位，作为高层建筑平面的核心要素，对标准层平面布局的灵活性构成了极大影响。高层建筑基本的平面图形有矩形（板式）、弧形曲线、方形、圆形、三角形等等。这些基本图形可以通过切角、旋转、形体上加减法等设计手法衍生出来新的平面造型。

结合高层建筑不同的使用功能，高层建筑各自的标准层平面形状也会有所不同。例如单元式住宅的平面形式常为矩形（板式）平面形式等；办公和酒店建筑的平面形式常为矩形（板式）、弧形曲线、方形、圆形等；医院建筑平面形式常为矩形（板式）等。

2．标准层平面设计要素

标准层平面设计影响因素来自于多方面、多角度。

2.1交通组织和消防疏散对于高层建筑标准层平面设计的影响是一个主要因素。高层建筑一般都具有人员密集、使用功能复杂、各种设备管线繁多的特点，引起火灾的潜在因素颇多。发生火灾时,将被火情围困的人员迅速安全地疏散到室外地面安全地带是防火疏散设计的重要环节。疏散设计的原则是路线简单明了,便于人们在紧急时进行判断,同时提供从室内任何位置向两个方向疏散的可能性。

根据《高层民用建筑设计防火规范》的相关规定，不同高度、不同功能的高层建筑其疏散楼梯的形式也不相同。

规范中明确规定：

一类高层建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类建筑以及塔式住宅，均应设防烟楼梯间；

裙房和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度不超过32m的二类高层建筑应设封闭楼梯间。

十一层及十一层以下的单元式住宅可不设封闭楼梯间，但开向楼梯间的户门应为乙级防火门，且楼梯间应靠外墙，并应直接天然采光和自然通风。

十二层及十八层的单元式住宅应设封闭楼梯间。

十九层及十九层以上的单元式住宅应设防烟楼梯间。

十一层及十一层以下的通廊式住宅应设封闭楼梯间；超过十一层的通廊式住宅应设防烟楼梯间。

以上这些关于安全疏散的相关规定，都和高层建筑标准层平面设计息息相关。任何高层建筑平面设计都要以满足人员安全疏散为前提，合理的进行交通流线的组织。

2.2高层建筑平面设计应满足其使用功能的合理性。“以人为本”是当今建筑设计的一个重要设计理念。随着科学技术、经济文化的不断飞速发展，人类对建筑设计的要求已经不仅仅是满足单一的建筑使用功能，而是要求以人的基本生活、心理、行为和文化物质为出发点的人性化建筑设计。 在科技发展、智能化水平不断提高的背景下,强调人性化设计更有必要。标准层的平面设计就是要有利于人的身心健康，具有使用的舒适性合理性。建筑标准层平面布局设计应灵活,尽可能营造符合人体功能学的宽松舒适的工作、生活环境。

2.3标准层平面设计的经济因素是投资方较为关心的一个设计要素。影响经济因素的内容较多，比如结构选型、平面布局的各个功能空间的使用率等。

高层建筑标准层平面规则对称、具有良好的整体性，可以增强其抗侧力的能力。不规则的建筑平面方案，如平面凹凸不规则的建筑方案在结构设计时会按照相关规范规定采取一定的加强措施。这些措施都会增加建筑的投资成本。

便捷高效的水平与垂直交通系统和安全疏散系统，这些标准层平面中主要的公共空间需要在满足安全使用的前提下尽可能的缩减建筑面积，提高标准层的有效使用率。

标准层平面形式及外表宜简不宜繁，过于繁杂化的艺术处理会造成不合理的空间利用、结构及施工困难，装修与维护不便及能源消耗量的无谓增加等。

2.4建筑的节能设计与建筑所在地区的气候条件、建筑总体布局、建筑物体形系数、朝向、护结构保温隔热性能、外檐门窗质量等诸多因素有关。高层建筑体型庞大，相邻高层建筑相互遮挡，易形成大面积阴影区。

高层建筑平面设计时应考虑到节能设计的相关设计要素，尽可能的降低建筑能耗。例如在寒冷地区平面设计应注意合理的确定建筑位置和朝向，使建筑平面主要功能空间更多的接收到太阳辐射的热能；建筑平面在南向开窗面积可以略大一些，而东西向、北向的房间在满足采光条件下开窗面积要尽可能小一些；高层建筑的平面形体要规整，减少不必要的凹凸变化，严格控制体形系数。这些设计方法可以使建筑获得更多太阳热辐射并且同时减少热损失，给室内创造一个良好舒适的温度环境。

2.5工业化高速发展的社会，人类面临环境破坏、能源危机等种种环境威胁。高层建筑如何充分利用绿色建筑能源已经成为当今高层建筑设计的一个新的设计要素。尽可能利用当地的环境气候、地势、阳光、水和空气等自然特点，减少建筑对生态系统的破坏，创建生态建筑。在进行高层建筑平面设计时主要体现在对绿色能源的充分利用。例如各主要功能空间的平面布局要充分利用自然采光，尽量减少人工照明的能耗；通过平面形体、朝向等设计应将主要功能空间的朝向垂直于夏季主导风向，充分利用自然通风。除此之外还有雨水的重新回收利用系统、天阳能集热器提供热水系统、光电管提供电能系统、呼吸式幕墙系统等等，在进行这些绿色建筑要点设计时，建筑平面设计都需要将平面的使用功能与绿色建筑设备系统进行综合考虑合理布置平面。

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关键词：高层建筑，结构设计，问题，原则

1 高层建筑结构设计原则

高层建筑结构设计原则，是高层建筑结构设计过程中需要注意和遵循的重要标准和准则，也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下，才可以进行建筑结构设计。总体来讲，高层建筑结构设计原则主要包括以下几点：

1.1 基础方案合理。

合理的建筑结构基础方案是高层建筑结构设计的前提和基础，在实际的建筑结构基础方案设计中，设计单位需要根据实际施工地质条件，根据实际建筑结构施工需求进行设计。同时建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质勘察报告，最大程度的发挥建筑物地基的潜力，必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的验算。另一方面，设计单位还需要对建筑物进行综合性分析，尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型，通过对这些综合性分析，最终选定最适合的基础方案，从而可以在提高设计质量的基础上获得更好的经济效益。

1.2 计算简图适当。

计算简图设计，也是高层建筑结构设计中需要注意的重要问题，主要原因在于高层建筑结构设计时需要对一些基本的数据进行计算分析，而这些计算分析都必须要建立在计算简图的基础之上。只有通过计算简图基础之上的数据分析，才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。举例来讲，建筑物结构节点问题，建筑物结构节点并不是我们传统观念中的铰节点或者是钢节点，设计单位在进行计算简图设计时，需要对建筑物结构节点进行深入研究，提高计算简图计算的精确性，进而将计算简图的误差控制在合理的范围内。

1.3 结构措施完善。

除了基础方案合理以及计算简图适当这两大基本原则之外，还有一条基本原则是设计单位经常忽略的，那就是结构措施完善原则。设计单位在进行建筑物结构的设计时，需要注意结构组件的延展性，例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时，设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响，对于这两方面的问题，在实际的设计过程中，需要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的基本原则，只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。

2 高层建筑结构设计问题与策略

2.1 高层建筑结构设计高度问题及解决。

我国有关部门对于高层建筑结构体系的最大高度问题，出台了一系列的规章制度，对其进行了严格的规定与规范，其中之一便是《高层建筑混凝土结构技术规程》。该《高层建筑混凝土结构技术规程》对于高层建筑结构体系的高度问题规定，主要是从经济性以及适用性等方面进行规范的。《规程》所规定的结构体系最适宜高度，不仅仅与我国建筑施工技术水平以及建筑水平相关，而且还与我国国民经济发展水平，与建筑工程规范体系相协调。但是在实际的高层建筑结构设计以及施工中，出现了许多与《高层建筑混凝土结构技术规程》规定相违背的高度。举例来讲，在有些建筑物设计以及施工过程中，甚至出现了高达四百多米的组合机构大厦以及三百多米的混凝土结构体系的广场。尤其是近几年来，建筑物的高度不断增加，建筑物自身的参考系数已经超出了《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定，例如在安全指标、荷载取值以及延性要求、材料性能、力学模型选择等方面。为此，对于这些高层建筑结构设计高度问题，设计单位需要严格根据《高层建筑混凝土结构技术规程》等有关规定，对设计高度保持科学严谨的态度。

2.2 钢筋混凝土梁承载力问题及解决。

一般来讲，城市高层建筑主要是以写字楼以及其他办公场所为主，因此，在实际的高层建筑结构设计过程中，设计单位需要着重考虑到空调、消防等设备。这些设备不同于其他设备，它们往往是布置于楼层的梁底之下的，如果没有梁底开洞，就没有办法进行设备的安装。因此，在设备安装之前，设计单位需要对梁的承载力进行分析以及计算，避免出现由于梁底承载力不足而出现安全结构问题。对于梁底开洞之后的承载力，设计单位可以通过孔洞周边补强筋以及开孔梁挠度、裂缝宽度等数据进行分析。对于钢筋混凝土梁腹部开孔，国家出台了有关政策，例如《高层建筑混凝土结构技术规程》《混凝土结构构造手册》等，对于钢筋混凝土梁腹部开孔的位置、流程、环节以及大小等进行了科学的规定。设计单位在进行钢筋混凝土梁承载力计算时，还需要参考不同种类腹部开孔方式，提高钢筋混凝土梁承载力计算的精确度，这对于提高建筑物的稳定性以及安全性意义重大。除此之外，还可以对钢筋混凝土梁承载力进行有效地计算。在计算过程中还需参考不同种类的腹部开孔方式。

2.3 抗震构造与框架梁设计问题及解决。

为了进一步提高城市高层建筑结构设计的安全性以及稳定性，建筑结构设计单位在高层建筑结构设计方面做出了重大的努力，取得了重大的突破，高层建筑结构安全性以及稳定性水平得到进一步提升。但是由于我国的建筑物抗震标准较低，在抗震与构造方面，很难处理好结构设计与抗震烈度之间的关系。为此，在实际的高层建筑抗震与构造设计中，抗震与构造设计需要有一定的弹性，这样才可以满足高层建筑结构设计安全性以及稳定性要求。举例来讲，中震烈度的重现期是475年，被超越率是10%；大震的重现期约为2000年，被超越率是2%。我国建筑构造规定的安全度及抗震计算方法也相对较低，且在轴压比、配筋率以及梁柱承载力匹配程度等抗震延性的相关规定也不够严格。结构设计造价在建筑整体投资之中比例的减少也应给予重视，尤其是在高烈度区域应有严格的抗震方法以及构造措施来保证建筑物结构的稳定性与安全性。另一方面，在实际的高层建筑结构设计过程中还需要进一步解决与框架柱和剪力墙相连的框架梁设计问题。就高层建筑结构的截面设计而言，竖向变形差过大通常会导致与框架柱和剪力墙相连的框架梁出现超筋现象，进而影响到框架梁截面设计。

框架梁端部竖向变形差所引起的剪力和固端弯矩的计算函数式如下：

其中，MAB/MBA为框架梁固端弯矩；QAB/QBA为框架梁端剪力；Δ为框架梁端部竖向变形差；Ib为框架梁截面惯性矩；I为框架梁计算长度。

针对与框架柱和剪力墙相连的框架梁超筋问题，可以从优化结构的轴压比以及提高计算方法的合理性两个方面进行解决。

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关键词：高层建筑；火灾特点；消防防火系统

随着经济的快速发展，土地资源减少，城市人口不断增多，高层建筑迅猛发展已成为社会发展的必然趋势。与此同时，高层建筑的防火安全工作也越来越重要，不仅要在设计初消除火灾的隐患，还要在思想上提高预防火灾的意识，遏制及杜绝特大恶性火灾事故的发生，不要让悲剧一次次重演。

1 当代高层建筑突出的火灾特点

1.l 火势蔓延较快：高层建筑的楼梯间、风道、电梯井、管道井、电缆井等竖向井道比较多，如果防火分隔区处理不好，发生火灾时就如一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的主途径，尤其是一些高级宾馆、综合楼及图书馆、办公楼等高层建筑，一般其室内可燃物比较多，一旦起火燃烧猛烈，蔓延迅速。据专家测定，在火灾初期，因空气对流在水平方向烟气的扩做速度为每秒0.3米。在火灾燃烧猛烈阶段，各管井的烟气扩散速度能够达到每秒3～4米，也就是说如果一座高100米的高层建筑发生火灾，在无阻挡情况下，半分钟左右烟气就能顺竖向管井扩散到顶层，其扩散速度极快，大概是水平方向的十倍以上。

1.2 疏散相对困难：高层建筑的特点：一、层数多，垂直距离长。其疏散到地面或者其它安全场所所需时间长；二、人员较为集中；三、发生火灾时，由于各竖井的空气流动较为畅通，火势与烟雾向上蔓延的速度很快。这就增加了疏散的难度，而且我国大多数有高层建筑的城市尚无登高消防车，即使有很多的高度也不能满足安全疏散与扑救工作的需要。普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因无法使用，而我国多数高层建筑的安全疏散主要靠楼梯，但是楼梯间内一旦窜人烟气，就会严重影响疏散工作的进行。这些都属于高层建筑发生火灾时进行疏散工作的不利条件。

1.3 扑救工作难度很大：高层建筑高达数十米，有些甚至达数百米。一旦发生火灾，从室外进行扑救工作相当困难。一般主要立足于自救工作，即主要靠室内的消防设施。但由于当前我国经济技术等条件的限制，高层建筑内部消防设施还不是很完善，尤其是二类高层建筑中仍以消火栓系统扑救为主。所以扑救高层建筑火灾往往遇到较大困难。比如：热辐射强、火势蔓延速度、高层建筑的消防用水量不足等。而近年来，随着建筑技术发展，建筑物高度也在不断增加。这些超高层建筑，尤其是4O层以上建筑本身就具有较大火灾危险性，即使完全照相关规范规定进行防火设计，也会出现一些与建筑安全使用、有效救援相左的问题，需要我们在防火设计的概念上有所调整。

2 高层建筑防火设计中的常见问题

总平面设计难以满足消防车实际操作需要。很多高层建筑的工程四周设有环形消防车道，建筑施救面为分段设计，不具备连续性。建筑外墙很多采用玻璃幕墙，施救场地设在地下车库的顶板。消防车道虽然完全按照“高规”规定来设计，但从灭火救援与消防装备的实际考虑，这样的设计根本无法满足大型消防登高车的操作需要。根据实践经验，我们认为，在超高层建筑的消防车道设计进行时，必须结合当地消防部门的装备情况进行合理设计。只有在设计过程中充分调查研究、合理设计，才能有效发挥消防装备的最大功效。

高层建筑避难层设置位置合理性问题。“高规”规定，超过100m的公共建筑应该设有避难层，自高层建筑的首层至第一个避难层或者两个避难层之间距离不宜超过15层。此规定目的是，发生火灾时聚集在第一避难层的避难人员不能再经楼梯疏散，可通过消防登高车把人员疏散下来。当前，很多建设单位、设计单位总不管建筑的使用功能是什么，层高是多少，实际高度有多高，都把规范要求的15层作为两避难层的分水岭。我们认为，避难层的设置不仅要考虑人员安全疏散的时间，还要考虑消防登高车能够进行施救的有效高度，尤其是第一避难层，更要考虑当地的消防装备实际水平，设置在消防登高车可以进行施救的有效高度内。

高层建筑是否考虑利用电梯进行人员的快速疏散是一般高层建筑将楼梯作为人员疏散的首选。根据“高规”规定，高层建筑的电梯有两种运行方式，一是在火灾时客梯迫降至电梯首层，并停止使用。二是消防队员要通过消防电梯进入着火层，实施扑救与人员的救援工作。在今天，利用电梯进行辅助的疏散已成为一项研究内容，高层建筑中的大量疏散人群及烟气垂直蔓延迅速使得人员疏散问题格外凸出。特别是对残障人员的疏散工作。实际上之所以禁止利用电梯进行疏散，有两个原因，一是电梯本身的安全性，包括火灾时电梯电气的线路、部件的防火安全及电梯机械部件是否受热失效等；二是电梯运行环境的安全，高层建筑发生火灾时，由于轿厢的“活塞效应”及井道的“烟囱效应”极易将楼宇的烟气吸入电梯井道，危及到电梯内乘客的生命安全。因此，如果不解决这两方面问题，再加上进行合理的逻辑控制方式，高层建筑利用电梯进行火灾的疏散是不可能的。

第一，根据建筑火灾发展的规律和特点，建议只有火灾发生初期阶段才能利用电梯疏散，因为这阶段火灾燃烧面积不大，对电梯运行影响较小，可以保证电梯疏散可靠性，因此，如何控制电梯的运行是关键。第二，电梯本身的安全性。如果普通客梯以消防电梯的标准来要求，其防火安全性能就能够大大提高。第三，电梯的运行环境可以通过机械加压送风方式来防止火灾烟气蔓延到电梯前室或者电梯竖井，大大保证电梯的安全运行。另外，在已建成的高层建筑中一般都会根据楼层数多少对竖向电梯的布局进行分区。这样进行分区能够提高电梯运载能力和运行速度，减少人员在轿厢内每留时间，对于紧急情况下人员的快速疏散非常有利。

所谓高层建筑的安全特征，指的是按相关的规范进行设与和施工的安全设施、设备，包括一部分针对建筑自身特点做出的特殊防火设计。危急情况下将楼内人员安全疏散是高层建筑应急响应的核心任务，而要完成这任务，事先要组建一支应急响应队伍较为关键。应急响应队伍组织结构要根据建筑物可能发生危机的类型及严重程度来确定，即根据确定的建筑物危机级别来成立危机应变小组，完善应急管理体制。应急响应预案还必须明确可利用的外部支援力量，一旦发生大规模危机事件，能够召集其协助大楼救援工作。

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【关键词】高层建筑；结构设计；选型

高层建筑的发展，一定程度上反映了一个国家的科技水平和综合国力。在确保高层建筑物具有足够可靠度的前提下，为了进一步节约材料、降低造价，高层建筑正在不断的更新，设计理念也在不断的发展。作为一个庞大复杂的系统，高层建筑的结构设计，一方面要满足包括抗震，抗风等在内的安全性能的要求，另一方面，也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。

1高层建筑结构的特征

高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。

2高层建筑结构设计的原则

2.1选择合理的高层建筑结构。在计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构安发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。

2.2选择合理的高层建筑结构。基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。

2.3选择合理的高层建筑结构方案。合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。

2.4对计算结果进行准确的分析。当前市场上存在着形形的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符，所以进行计算机辅助设计的时候，出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后，应该进行校核，进行合理判断，得出准确结果。

2.5高层建筑的结构设计要采用相应构造措施。高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。

3高层建筑结构分析与设计方法

高层建筑结构是由竖向抗侧力构件（框架、剪力墙、筒体等）通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维空间结构进行分析是十分困难的。各种实用的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。

对于框架-剪力墙体系来说，框架-剪力墙结构内力与位移计算的方法很多，大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同，各种方法解答的具体形式亦不相同。框架-剪力墙的机算方法，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算内力与位移时需采用相应的计算方法。

4高层建筑结构设计问题分析及对策

4.1高层建筑结构存在着超高的问题。基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，并且增加了B 级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

4.2高层建筑结构设计短肢剪力墙设置。我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在5～8 的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

4.3高层建筑结构设计嵌固端的设置。一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。

4.4高层建筑结构的规则性。在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。

5结语

高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，对于建筑的设计有着非常重要的作用和意义。随着我国高层建筑的不断发展，高层建筑的结构设计的要求越来越高，本文只是就其中的几点作了简要分析，只有充分了解了高层建筑结构设计的特点，才能做出更加优秀的设计。

参考文献：

[1]孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2011，25：88-89.

篇6

Abstract: Recently, China's high-rise buildings flourish of high-rise building exterior leakage has become a focus for researchers. Firstly, the characteristics of high-rise buildings, and then analyze the high-rise building exterior leakage causes, and high-rise building external wall leakage pre-control measures are given a few suggestions.

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

引言

改革开放以来，高层建筑发展十分迅速。高层建筑是具有层数多、高度大等特点，其施工难度较大，同时对结构的安全度要求特别高，因此人们对工程结构的质量提出了更严格的要求，这就要加强对高层建筑施工技术的研究。高层建筑外墙渗漏问题成为阻碍高层建筑发展的重要因素，所以加强对高层建筑外墙渗漏问题分析的探讨成为人们研究的热点。

1.高层建筑的特点

高层建筑的施工技术和多层建筑的施工技术类似，同时高层建筑的施工也有独特性。高层建筑施工技术的主要的特点概括为以下四点：高、深、大、长。

1）高。高层建筑尤其要注意高空作业的控制。高空作业需要解决好材料、机具设备、制品和人员的垂直运输等工作。在整个施工过程中，一定要注意做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题，现场要注意提高安全意识，防止高空物体坠落而造成损失。

2）深。高层建筑的的另一个特点是：深。意思是指基础埋置深度深。高层建筑必须满足整体稳定性，所以地基埋置深度必须满足规定的深度要求。高层建筑的基础埋深一般至少在地面以下5m；超高层建筑的基础埋置深度甚至达20m以上

3）大。高层建筑的的第三个特点是：大。意思是指高层建筑体量大，工程量大。高层建筑施工中有很多独特的地方：工程量大；工程项目多；涉及单位多。特别是在有些高层建筑的施工过程中，往往采用边设计、边准备、边施工的施工方法，虽然也有很多好处，但是总、分包会涉及到许多单位，需要整个建设过程能够得到很好地额协调和配合，这必然会给高层建筑施工计划、组织、管理、协调等工作带来很大难度，所以必须要求精心施工，而且要求加强集中管理。

4）长。高层建筑的的第四个特点是：长。意思是指：高层建筑施工周期长，导致季节性施工（雨施、冬施）不可避免。一般来讲，多层住宅每栋平均工期在10个月左右，但是高层建筑的施工周期平均要持续2年左右。高层建筑施工主要是利用缩短结构和装饰施工周期，来达到缩短整体周期的目的。

2.高层建筑外墙渗漏原因

2.1 设计原因导致外墙渗漏，例如由于设计中没有采取适当的构造措施来消除因温差变化、导致地基不均匀沉降等因素对房屋产生的影响,以致产生裂缝,出现渗漏现象。

2.2 材料原因导致外墙渗漏

（1）外墙所使用的砖几何尺寸不标准，造成砌筑墙面凹凸不平。 在实际施工中，由于外墙垂直度偏差，容易使外墙底层粉刷时局部出现过薄或超厚现象。 如果砂浆过薄，抹压砂浆时砂粒滚动，底层不密实，易裂、起壳，超厚时，易形成砂浆自坠裂缝，由于砂浆层内外收水快慢不同，自坠产生裂缝，留下渗漏隐患。

（2）外墙饰面砖几何尺寸不标准、边棱不齐整，有暗痕、掉角和裂缝。

（3）两种材料收缩不同产生开裂。 由于砼结构和填充墙砌体两种材料的线胀系数不同，由外界温差的变化产生的不同变形量，使砼梁对砖墙顶部产生剪力，砼柱在砖墙两侧产生拉力，致使砖墙顶部及两侧产生裂缝，造成渗漏。 在建筑物的顶层，由于屋面温差变化较大，如果砖墙顶皮斜砌体采用较高标号的砂浆填塞， 则在热胀冷缩的作用下，再加上两种材料变形量的不同，经应力叠加到一定的程度，在外墙两端及窗位置有薄弱点就会产生斜裂缝。这就是为什么顶层外墙渗漏较为严重的主要原因。

2.3施工原因导致外墙渗漏

1）随着城市基本建设步伐的加快，目前砌体地材市场基本处于供不应求状，产品一般在蒸养三天内甚至当天就出厂，由于砌块强度尚未达到设计标号，表面较松疏，收缩率大，即时使用因其收缩造成灰缝不密实或裂缝。2）砂浆标号基本未按设计配比要求搅拌、密实度较差，容易造成渗漏现象;或用泥砂及石粉等代替中砂拌制砂浆，造成砂浆粘度大，和易性差，收缩大。3）砌体部位结构平整度偏差较大（大于30mm），未按规范用同标号细石混凝土铺底找平而造成水平裂缝渗漏。4）干砖砌筑，焦渣空心砖及加气混凝土块在自然条件下可不浇水，但天气炎热时砖的含水率过小时干砖吸收水分造成砂浆失水过快而使砂浆强度降低，使砂浆与砌块粘结性差，在灰缝与砌块之间形成细小缝隙而出现渗水现象。5）砌筑砌块不当造成墙体有通缝现象，且铺灰过长，操作工人惯用抹子压平灰浆，放砖时又不用力挤揉砌块，造成砌块底部灰浆不饱满。6）砌体施工前基底未清扫干净，预留洞口未按规定嵌补密实。7）由于砌体操作技工水平参差不齐，外墙面平整度偏差较大，造成装饰抹灰厚薄不均，产生收缩变形，外墙饰面出现开裂裂、空鼓现象。

2.4外墙装修质量通病造成的渗漏

1）窗户安装未按施工工序要求（吊垂线、弹水平控制线窗框安装临时固定打发泡剂填缝外墙抹灰外墙装饰层打密封胶）施工而造成雨水沿窗与墙的缝隙渗入内墙面。2）穿墙孔洞及预埋件未按规定进行防潮止水处理。3）外墙抹灰时，墙体浮灰未清理或未清理干净浇水湿润，且未对基层进行拉毛处理，而造成抹灰层空鼓、裂缝。4）凸出墙面的腰线或门窗套，滴水浅或鹰嘴等细部做法处理不当;采用木制分格条时起条时间不当造成分格条周边的抹灰面受损或分格缝未按规定设置。5）采用外墙面砖饰面，粘贴不密实有空鼓现象，形成储水或面砖勾缝砂浆未压实，出现砂眼及裂纹;外墙面砖质量存在外形歪斜、脱落翘曲或质地松疏，吸水率过大，使用后容易开裂，致使雨水由缝隙渗入。

3.高层建筑外墙渗漏预控措施

3.1 保证设计质量，重视外墙防水设计。

目前，工程设计施工图中关于外墙防水方面的内容几乎为空白。 在设计上,应充分考虑有效的防水措施,以满足使用要求。设计时应充分考虑地基特性和温度的影响,选择好结构类型,尽可能消除应力裂缝。

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关键词：高层建筑；结构设计；特点；问题；规划

Abstract: with the development of city and the tension of construction land, high-rise buildings will increase. High-rise building structure design should not only ensure the high-rise building with adequate security, should also guarantee the economic, reasonable structure. This paper discusses several problems in the structure design of high-rise building. In order to guarantee the construction safety, prolong their life.

Key words: high-rise building; structure design; characteristics; problems; planning

中图分类号： TU3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

一、高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构设计与多层建筑结构相比，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面布置、立面体形、楼层高度、设备布置、施工技术、工期长短和投资造价等。其主要特点有；

1水平力是设计主要因素。在多层建筑结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值随着结构动力特性的不同而有较大的变化。

2侧移成为重要控制指标。与多层结构不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大。考虑到安全性和舒适性，侧移应被控制在某一限度之内。

3抗震设计要求更高。和多层建筑相比，高层建筑自身的特点决定了其对地震作用更为敏感，一旦破坏对人们的生产生活甚至生命财产安全影响更大。有抗震设防的高层建筑结构，必须采取比多层建筑更严格的抗震措施，以保证其具有良好的抗震性能，做到小震不坏、中震可修、大震不倒。

4轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在竖向承重构件中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁内力分布产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。

5结构延性是重要设计指标。

相对于多层而言，高层结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。

二、高层建筑结构设计中经常会出现的一些问题

1基础埋深问题

基础应该要有一定的埋深，埋置深度可以从室外地坪算到基础底面，对于独立的高层建筑而言，基础埋深比较容易确定。但当今多数高层建筑与地下车库都是相互连接的，当地下车库基础采用筏板基础或设有防水底板的独立基础（防水底板不宜太薄）时，高层建筑的基础埋深可从室外地坪算起，此时高层建筑地下室顶板及地下车库顶板应按嵌固层要求设计，地下车库应有足够的侧向刚度作为高层建筑的侧限。若不满足以上条件，高层建筑的基础埋深则应从地下车库地面算起。高层建筑通常设地下室来满足埋深要求，主要有以下几点优势：

（1）提高地基承载力。当高层建筑采用天然地基时，地基承载力可进行修正。随着基础埋深的增加，修正后的地基承载力随之增大，从而可满足高层建筑对地基承载力的要求。

（2）有利于高层建筑上部结构的整体稳定。高层建筑地下室外墙一般采用钢筋砼墙，地下室顶板厚不宜小于160mm，地下室具有较大的层间刚度，同时地下室外墙周边土也提供了很大的侧向刚度和约束。因此设地下室有利于上部结构的整体稳定，有利于协调结构整体变形，调整地基不均与沉降。

2地下室顶板作为结构底部嵌固层的条件

当地下室顶板作为结构底部嵌固层的时候，应该要能约束结构底部的平动和转动，故必须要满足下列条件：

（1）地下室顶板与室外高差不宜过大，宜小于1/3层高。

（2）以楼层剪切刚度计算，地下室的刚度不宜小于相邻上部结构刚度的2倍，不应小于1.6倍。计算地下室结构楼层侧向刚度时，可考虑地上结构以外的地下室相关部位的结构，“相关部位”指地上结构外扩不超过三跨或20米的地下室范围。楼层侧向刚度比按《高规》附录E.0.1条公式计算。这里需指出的是，高规12.2.1条规定，高层建筑地下室顶盖作为上部结构的嵌固端时，地下室顶板应避免开设大洞口。当地下室顶盖开有较大洞口时，即使剪切刚度比满足要求，也不能认为地下室顶盖为上部结构的嵌固端。

3房屋高宽比

房屋高度指室外地面至主楼主要屋面的高度。房屋宽度按所考虑方向的最小投影宽度作为建筑物的计算宽度。

对带裙房的高层建筑，当裙房面积与其上塔楼面积比大于2.5或裙房抗侧刚度与其上塔楼抗侧刚度比大于2.0时，可取裙房以上部分的房屋高度和宽度计算高宽比。

4建筑结构不规则性界定

建筑结构不规则性除应按高规3.4与3.5节的相关规定界定外，还需注意以下问题：

（1）计算结构的周期比和位移比时采用刚性楼板假定。

（2）当结构的位移比和周期比超规范规定时，说明结构的抗扭刚度相对结构的抗侧刚度偏小，结构的扭转效应较大。此时，可按照“强周边，弱中间”的原则调整结构抗侧力构件的布置。若结构侧移较小，则适当削弱建筑中部抗侧力构件，如取消、缩短、减薄剪力墙，加大洞口减小连梁高度，用跨高比大于5的框架梁代替跨高比小于5的连梁等。若结构侧移较大，可加强建筑周边结构抗侧力构件的刚度，尤其是以结构刚心为参照点的建筑远端。对带裙房高层建筑，裙房部分楼层的位移比往往超规范规定。此种现象常见于裙房平面长宽尺寸较大，裙房边缘离结构刚心较远时。由于裙房高度不高，裙房楼层的绝对侧移值很小，因此对于裙房部分可不按高层建筑的要求执行，位移比可适当放宽。

（3）对某些有底部大空间要求的建筑，如底部为商场或商业网点而上部为住宅或公寓的商住建筑，或因功能需要，上部隔墙较多较密而下部为开场大空间的建筑，均属于上下层刚度差别较大的竖向不规则建筑。此时刚度变化处的下一层宜按薄弱层的要求调整内力。

5框架结构梁柱偏心距较大应采取的措施

框架结构梁柱偏心较大时，将导致节点核心区受剪面积减小，且梁端弯矩作用在节点上时出现扭矩。因此当梁柱偏心距大于柱截面在该方向宽度的1/4时，可加大梁宽或设置梁水平腋。当设置梁水平腋时，在梁柱节点处形成了较强的刚域，梁塑性铰将外移。因此水平加腋梁的梁端箍筋加密区长度应取普通框架梁箍筋加密区长度与加腋水平长度之和。梁端水平腋的尺寸若不能同时满足《高规》6.1.7-1、2、3条，则应首要满足前两条的规定。

6较长剪力墙宜开设洞口

高规7.1.2条规定：“较长剪力墙宜设置跨高比较大的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段，各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8m。”此条规定主要基于以下考虑：

（1）提高剪力墙的延性，避免脆性破坏。过长的剪力墙抗侧刚度很大，在水平剪力作用下易首先破坏，导致整个结构抗侧力构件依次破坏。细高的剪力墙(高宽比大于3)容易设计成具有延性的弯曲破坏剪力墙。当墙的长度很长时，可通过开设洞口将长墙分成长度较小的墙段，使每个墙段成为高宽比大于3的独立墙肢或联肢墙，洞口上可设置弱连梁。

（2）当墙段长度（即墙段截面高度）很长时，受弯后产生的裂缝宽度会较大，墙体的配筋容易拉断，因此墙段的长度不宜过大。

7悬挑梁的梁高选用问题

悬挑梁的梁高不应小于净悬挑长度的1/6，并应验算其挠度。部分结构设计师常忽略对挑梁挠度的计算，梁高设计比较小，造成梁截面受压区的应力过高。在正常使用状态下，梁截面的受压区产生非线性徐变，梁的挠度随时间推移而逐渐加大。挑梁的变形导致了梁板裂缝，由于挑梁变形的不断扩大，裂缝也随之加宽，直接影响建筑物的正常使用。挑梁的变形使得梁支座截面上部受拉区出现跨比较大的竖向裂缝。受支座附近的剪弯作用影响，竖向的裂缝在梁支座位置斜向延伸成为斜裂缝，缝越靠上宽度越大。挑梁截面过于窄小对建筑结构的抗震效果影响很大。悬挑结构对非水平地震的作用极为敏感。当梁高较小时，梁截面的受压区高度相应较大，梁的延性较小，在竖向地震作用下梁容易发生断裂而失去承载力。

三、高层建筑的规划设计

1避免高层建筑密集。高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利，却给城市空间带来很多压力，造成城市空间和城市交通的拥挤，一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用也造了成大量光污染。

2控制超高层建筑数量。一些已建成的超高层建筑投入使用后表明收益并不乐观，可以说仅仅是体现城市形象，提高城市知名度。

3高层建筑与城市街道。高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段，这些地段的街道本身交通荷载就较大，在规划设计时要对这些街道进行扩展，加大其通行能力。

四、结语

近些年来，我国的高层建筑建设发展迅速。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到的各种问题。从而使高层建筑设计与城市空间的融合不断地完善发展。

参考文献：

[1]梅洪元，付本臣。中国高层建筑创作理论发展研究[R].高层建筑与智能建筑国际学术研讨会，2002.

篇8

关键词：高层建筑；建筑设计；常见问题；建筑业；设计结构 文献标识码：A

中图分类号：TU318 文章编号：1009-2374（2015）03-0028-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0207

根据我国《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）对高层建筑的定义，凡是层数超过十层或高度超过24米的公共及综合性建筑都属于高层建筑。第一，高层建筑的飞速发展及城市化进程的飞速发展表明，高层建筑能够给企业和社会创造巨额的经济利益。高层建筑主要具有下述优势：广泛应用高层建筑可以占用较小的土地面积而建设更大的居住面积，能降低市政部门在建设方面的投入。第二，高层建筑的建设工期相对较短，能够显著减少施工用时。但是，将高层建筑和多层建筑比较可以发现，其在建筑总高度和楼层数方面都有了大幅度增大，这会使其建筑结构设计、建筑功能和建筑的经济可行性产生巨大的变化。所以，在进行高层建筑的设计工作时，必须解决好其中存在的诸多问题。

1 高层建筑设计的基本原则

1.1 高层建筑的结构设计原则

进行高层建筑结构设计工作时，要涉及到很多学科和领域，是具有较大难度的。高层建筑需要满足的目标是较多的，如功能性、美观性、实用性、综合性、经济性等，针对目标的差异应制定与其最适应的建设方案。并且，进行建筑设计工作时结构设计是最关键的环节，所以各种不同目标所依照的根本设计原则却是大同小异的：第一，要考虑到建筑整体可以承受的最大负荷，有垂向及横向负荷两类，还要考虑可能发生的强风、地震等恶劣自然条件的影响；第二，要把握好高层建筑的高宽比，这样可以提高高层建筑结构的稳定性；第三，要尽可能地使高层建筑的平面或里面的质量及刚度对称和匀称，这是为了保证建筑整体具有较好的稳定性；第四，要事先考虑狂风、地震、温差、建筑地基沉降对建筑产生的不利影响，还要设计一系列平衡措施。

1.2 高层建筑的综合设施设计原则

各个高层建筑的实际地理位置和附近建筑的影响都是有很大差异的，所以设计人员在开展结构设计工作时一定要考虑到建筑的实际地理环境：第一，设计好平面布局。在设计建筑的平面布局时必须以有关建设规定为依据，并在建筑周围完善各种配套设备，例如能够满足居民需求的停车场、大型超市等。第二，建设高层建筑时不仅要满足建筑的功能需求，还要使建筑每层的平面布局都有同一性，这样能使建筑的电气线路设计方案、取暖设备、管道设计及防火疏散出口等能够大量的开展设计。第三，合理地确定高层建筑中电梯及楼梯的数量及位置，这样才能确保生活工作的顺利性以及逃生时的时效性。第四，建设高层建筑中所使用的各种原材料、设备以及风力、温差和震动等有较强的抵抗能力。第五，建筑设计满足了人们的使用要求后，还要尽可能地提高建筑物的美观程度，并尽量体现建筑的自身特色。

2 高层建筑设计常见问题分析

2.1 高层建筑结构设计中的高度问题

有些建筑企业在进行高层建筑的施工时常常一味地追求企业利润的最大化，经常会随意地在设计高度基础上增加建筑的高度，盲目地将经济利益作为高层建筑施工的目标，最终会使建成的高层建筑高度不符合相关规定。同时，建筑高度的加大，势必使建筑结构所承受的垂向负荷增加，使其大于地基所能承受的最大负荷，建筑物便会出现抗风性弱、无法抵御恶劣天气及地震灾害等诸多问题，这会严重影响建筑物使用者的安全。所以，国家有关审查机构必须对高层建筑的高度进行严格的审查，并在抗震及建筑高度方面制定严格的规定，针对随意加大建筑高度的行为制定严厉的处罚措施，以遏制这种现象的产生。

2.2 高层建筑的嵌固端确定问题

建筑结构设计计算的可信度和准确度会受到高层建筑结构嵌固端的极大影响，所以要科学地确定结构嵌固端的具置，并保证它的位置与建筑整体的抗震性能相协调，这也是高层建筑设计工作中极其重要的内容。必须保证嵌固端位置的合理性，但建筑企业往往没有重视嵌固端位置可能产生的诸多不利影响，如嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题。因此，在设计嵌固端的具置时，一定要充分考虑各个因素，这样才能最科学地确定嵌固端的位置，防止因嵌固端位置的不合理而产生的施工隐患。

2.3 高层建筑设计中的抗震问题

研究我国地质情况发现，中国是较易发生地震的，再加之泥石流、山体滑坡、地面塌陷产生的概率也较大，因此，开展高层建筑的结构设计工作时，一定要把增强建筑的抗震能力作为最关键的工作。进行抗震设计时经常遭遇的困难有：首先，抗震构造柱的位置不合理。墙体的转角处，屋内的四角位置没有设立构造柱或者未对称设计；这样可以减小砖墙所承受的重量；山墙或纵墙的连接处没有建设抗震构造柱。其次，设计好结构的平面布局。不对称、无规律的平面布局，易产生较大的凹凸形变，即使是在相同的结构单元，结构的平面布局及刚度也不协调、平面的长度超过规定等。

2.4 高层建筑防火安全问题

现今我国高层建筑的高度日益加大，万一出现火灾事故，则会影响相当大的区域，甚至危害整体建筑，带来严重的经济损失，还可能影响工作人员的安全，因此解决好高层建筑建设中的防火问题也是极其重要的。

2.4.1 增强高层建筑墙体防火材料的耐火性及阻燃性。建设高层建筑墙体所使用的材料只有一定耐火性及阻燃性，这样才能使高层建筑整体有较好的抗火性能，并使其具有抗火分期的作用，将火灾带来的恶劣影响降到最低。

2.4.2 要保证整个建筑的通畅性、安全性。建设高层建筑时必须设置数量合理的人流量楼梯，这样可以在火灾发生、电梯故障时，楼梯内的工作人员能够迅速地从救生步梯中逃生。此外，楼道中还要安装一定数量的照明设备和逃生指示图，这样能避免逃生过程中发生踩踏等意外，保证所有人员都能安全撤离。

2.5 高层建筑防雷击的问题

高层建筑需要有较强的抵抗雷电的能力，所以在设计高层建筑施工方案时必须注意雷电因素对建筑产生的恶劣影响，特别是广州一带雷雨多发的地区。实际上，在设计建筑防雷系统时，一定要本着“综合治理，整体防御，突出重点，多重保护”的原则，要考虑到建筑周围设施和建筑其他易遭受雷击的地方安装避雷针或避雷网等防雷设备，还要安装钢筋混凝土来进行接地，把雷电对建筑的恶劣影响减到最小。

3 结语

现今，高层建筑已经成为我国建筑业的主要设计结构，并且这种设计方式在今后的城市化进程中一定会有更加良好的发展态势，但其发展过程中也必然要求设计质量不断提高。进行高层建筑的设计工作时，设计人员一定要严格根据有关设计规定进行，还要全面地考虑其他各种因素的影响，这样可以大大提高建筑的实用性、功能性、经济性和美观性，还能大大地提高结构设计人员的自身工作水平。做好上述工作，不仅能促进我国房屋建筑结构设计工作水平的提高，还能促进我国建筑行业的健康可持续发展。

参考文献

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【关键词】高层建筑；结构设计；常见问题；解决措施

1 高层建筑的结构设计特点

1.1 建筑设计中的水平荷载

有关建筑设计中的水平荷载问题，我们可以从以下两个方面来说明：一方面，楼房的自身重量和建筑楼面所承受的荷载作用于竖向构件中，其所引起的轴力和弯矩数值与建筑物高度的一次方成正比关系。另一方面，对于某一特定的高层建筑物来说，其竖向载荷能力基本上已经是定值，而在水平载荷的数值会随着建筑结构的动力特性的变化而不断变化。

1.2 建筑设计中的轴向变形

在高层建筑的结构设计中，建筑物竖向载荷的数值一般都比较大，如果设计时考虑不周，会在柱体中引起一定的轴向变形，对连续梁弯矩有一定的影响，这种情况会减少连续梁中间支座处的负弯矩值，而端支座的副弯矩值和跨中正弯矩则会出现增大的情况；在建筑设计中，需要根据轴向变形来计算相应的数值，对预制构件的下料长度进行细致的调整；有关轴向变形的问题，还会影响到构件的剪力和侧移的幅度，从而引起建筑设计的安全问题。

1.3 建筑设计中的结构延性

对于高层建筑物来说，它直对于一些较低的建筑物有更为柔和的建筑结构，在一些突发的震动情况下会产生较大的变形。为了使建筑结构在塑性变形后仍然具有良好的变形能力，避免出现建筑倒塌，我们在建筑设计时要采到一定的措施，以保证高层建筑的结构具有适合的延性。

1.4 建筑设计中的侧移幅度

在高层建筑的设计过程中，建筑结构产生侧移的问题是高层建筑结构设计的关键要素，随着高层建筑的高度不断增加，其水平荷载能力也在随之变化，建筑物结构侧移的幅度迅速增大，为了确保高层建筑的质量安全，必须把建筑结构水平荷载下的侧移幅度设计控制在一定限度之内。

2 高层建筑结构设计的常见问题

2.1 高层建筑结构的规则性问题

有关高层建筑结构设计的规则性问题，在新出台的建筑规范章程上出现了很大的改动，新的规范标准在结构设计方面增加一系列的限制性特殊条件，建筑结构设计人员在进行设计工作时应注意遵守新规范制度中的限制性条件，对于设计中的不符合规定问题必须及时的调整，以免为后期的相关工作造成隐患。

2.2 高层建筑的高度问题

根据我国《高层建设混凝土结构技术规定规程》中的有关规定，从考虑经济与适用原则的角度出发，规定了各种常见建筑结构体系的最大适用高度。在我国的社会经济发展水平、建筑科研水平和施工科学技术水平的相关背景下，这一高度是比较安全稳妥的，它是目前我国土木工程规范体系中最相协调的标准高度。但是在实际的建筑工作中，很多混凝土结构的高层建筑在高度设计上已经超过了这一限制，如果发生地震的话，这些超高建筑物在受到破坏后会发生很在的变形，严重影响建筑的安全。随着建筑物的高度不断增加，它的一些规范指标的适用范围也发生了变化，在安全指标、材料性能、延性要求等方面都要做适当的调整，从则使建筑物具有稳定的安全性能。在建筑物的抗震规范建设标准与高度建设规定中，对于建筑物整体结构的总体高度都有严格的限制性规定，超过规定的高度，建筑物的设计方法和处理措施都会发生很大的变化，这一问题对建筑工程 的各个方面影响巨大，我们必须严肃对待。

2.3 高层建筑嵌固端的设置问题

通常情况下，高层建筑的底部都建有二层或二层以上的地下室，它是高层建筑的根基所在。建筑物的嵌固端有时会设置在人防顶板的位置，有时也会设下地下室的顶板处，这是建筑结构设计中的一个细节问题，在建筑结构设计中，如果设计人员忽视了嵌固端的设置，会引发嵌固端的楼板设计、嵌固端的上下层刚度比例限制、嵌固端的上下层抗震等级一致性、建筑整体建构设计与嵌固端协调等一系列问题，任何一个细节问题的忽略都可能导致后期施工工作中的安全隐患。

2.4 高层建筑的地基与基础设计问题

高层建筑的地基与基础设计问题一直是建筑结构设计人员比较重视的问题之一，该阶段设计工作的好球会直接影响后期结构设计工作的顺利进行，同时，建筑物地基基础也是整个工程造价高低的决定性因素。在地基基础设计这一阶段，极有可能出现一些问题，如果不加以重视，将对建筑工程造成巨大的损失。设计人员在地基基础设计的过程中，一定要重视地方性规范标准。由于我国的幅员辽阔，不同地区的地质条件各不相同，仅凭国家标准的《地基基础设计规范》根本无法达到对全国不同地区的地基基础都进行详细的适用描述和规定，因此，各地方出台的地方性“地基基础设计规范”更适合地区的地基基础设计工作，其对施工设计的相关规定更为准确和详细，在进行地基基础设计工作时，一定要深入的学习地方性建筑规范，避免对后期的设计施工工作造成不良的影响。

2.5 建筑材料的选用和结构问题

通常情况下，在地震多发的一些地区，工程技术人员对采用种建筑材料或建筑结构体系的问题都非常的重视。在我国，150m以上的建筑物主要采用框架一筒、筒中筒和框架一来支撑三种常用的建筑结构体系。这三种建筑结构体系在其他国家的高层建筑中已经被普遍采用。在国外的地震多发地区，高层建筑物主要以钢结构，而在中国，建筑物有将近90%的比例是钢筋混凝土内筒部位，通常要承受80%－90%的地震作用剪力，这种情况对建筑物来说是十分危险的。在结构设计中，由于建筑结构是以钢筋混凝土核心筒为主，所以对建筑材料的变形控制要考虑钢筋混凝土结构的位移。由于钢筋混凝土结构的弯出变形侧移幅度较大，如果我们只采用则刚度很小的钢架来减少侧移，效果并不明显，而且还会增加钢结构的承载能力。有时会采取加大混凝土内筒并不明显，而且还会增加结构等方法以过到满足规范侧移限制的标准。所以，在高层建筑材料的选用方面，根据我国现有建筑市场上的钢材类型、品种和有关钢结构的加工制造能力，建议在高层建筑中尽可能采用钢管混凝土结构或钢结构、钢骨混凝土结构，以达到改善高层建筑结构的抗震的目的。

2.6 建筑设计中的轴压比与短柱问题

在采用钢筋混凝土建筑的高层建筑中，设计人员为了控制柱的轴压比，使得柱的横截面很大，在柱的纵向钢筋中则是构造配筋，即使在建筑中采用高强度的混凝土，建筑柱断面的尺寸也没有明显的减小。为了使建筑中的柱体处于偏压状态，防止混凝土被压碎，要限制柱体的轴压比数值。建筑中主体的塑性变形能力越小，其建筑结构延性就越差，当发生地震灾害时，就会出现吸收和耗散地震能量较少的情况，导致建造结构遭到不同程度的损坏。在建筑结构设计中，应根据强柱弱梁的原则来进行设计，同时选择具有良了的延性的梁具，就可以使柱子进入屈服的可性能性大大的减少，也可放松轴压比限值。此外，虽然很多高层建筑物的底部柱体长度与直径比都小于4，但并不能说明这一信体就是短柱。确定短柱参数的依据是柱的剪跨比，只有当柱全的剪跨比小于2时，才能确定该柱体是短柱。曾经有建筑专业提出高层建筑的抗震规范应采到较高的轴压比，但通过实践表时，虽然调整了建筑物的轴压比限值，但柱面并没有因为这一调整而减小，所以在建设具有抗震性能的高层建筑物时，采用混凝土材质是否合理还有待研究。

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【关键词】高层；建筑机构；问题；对策

一、高层建筑的结构特点

高层建筑物与低层建筑物不同，因高度较高在建筑结构中有自身特点，自身同时承载着水平及垂直两个方向的荷载。外界风力引起水平荷载，建筑物本身自重引起垂直荷载，除此之外，高层建筑中对抗震有着明确的规定，低层建筑物受风力影响下，高层建筑物受风力影响较大，并且还是建筑物的荷载的主要因素。

二、高层机构设计的建筑原则

1. 合理选择基础高层建筑结构设计

高层建筑结构设计的基础应当按照高层地质条件进行选择，应当全面研究高层建筑本身的结构与承载力之间的关系，可以说，他不仅需要考虑建筑本身的结构的特点，还需要考虑到其他建筑物对高层建筑施工的影响。在综合分析基础上，制定出一个较为完善的施工设计，并且充分的利用地基。磁轭，高层建筑结构设计之前，应当对建筑施工地基进行取样分析，并对施工的信息材料进行收集。

2. 设计合理的高层兼职结构方案

合理的结构设计方案需要满足经济性的需求，还需要满足高层建筑结构形式及结构体系。施工结构过程中，施工结构应当简单明了，便与对施工进行合理的受力分析。位于同一建筑单元的建筑物，施工方案最好一致，如遇到特殊情况需要特殊对待。

3. 合理的选择高层结构的计算简图

建筑结构设计的计算简图为方便提前计算，当发现选图不合理时就容易造成结构发生事故。因此，高层建筑结构设计安全的保障是合理的选择计算简图。此外，计算简图应当采取相应的结构方法保障其安全。实际操作过程中，结构节点不仅是钢节点和交接点，另外，还应当将计算简图的误差控制在合理的范围内。

4. 准确分析计算结果

信息化时代下，科技飞速发展，因此计算机应用技术开始普遍的适用于高层建筑的结构设计中。现如今，市场上存在较多形形的计算机软件，采用不同软件得到的结果不同，因此，建筑结构设计人员需要全面了解计算软件的使用方法和使用范围。

三、高层建筑结构设计中存在的问题

1. 高度过高问题

一般而言，建筑物对抗震、抗风都有明确要求，而高层建筑之中，高层建筑缺乏一个统一、明确的规定与划分。高度超过24 m 就属于高层建筑范围，高度超过100 m 就属于超高层的建筑范围，因此，高层建筑结构设计中应当严格按照建筑结构的高度进行设计。由于结构的变更，会出现不少问题使得施工图未能及时通过审查，设计师应当重新设计方案，通过专家审议、商讨才能确定设计方案，进而增加工资造价的成本与工期，最终影响整体规划。

2. 受力性能问题

针对高层建筑而言，高层建筑设计时在确定初始方案时，应当考虑建筑物空间组成特征，考虑到建筑的具体结构特点，并且高层建筑结构重力始终与地面呈向下作用。

3. 短肢剪力墙设置问题

依据高层建筑物结构设计的新规范而言，将墙嵌固端在地肢截面高厚比为5：8 的墙体定义为短肢剪力墙。因此，在结构设置过程中，应当考虑实际数据的需求，还需要考虑到施工经验要求。此外，因建筑结构设计会设置地下车库，商业用房等底层的大空间设施，落地的墙肢会影响车辆通行，因此需要考虑增设结构转层。

4. 荷载设计问题

高层建筑物施工的过程中，荷载能力并不是固定不变的，如高层建筑结构设计中会设置消防空间、空调空间等，因此，这些空间的设计会在建筑物上钻孔，钻孔会使得建筑物的结构破坏。原本荷载能力会发生改变，施工过程中如果不考虑荷载能力会使得建筑物的荷载能力出现问题。

5. 抗震设计问题

高层建筑物遇到地震后，自身重力的合荷载是直接导致高层坍塌的主要原因，高层建筑在进行结构设计时，在原材料的选择上追求质高强，在充分考虑到强度与稳定度的前提下选择价位较低的材料。与此同时，高层建筑结构设计的设计师应当能够与时俱进，采用现代科技产品，提高自身的设计水平，进而为建设优质工程贡献自己的力量，进而为企业争取更高的经济利益。

四、针对高层建筑结构设计的问题提出几点对策

1. 控制建筑物的高度

我国相关部门应当出台明确的固定显著高层建筑物的高度，进而确保高层建筑物的质量。现如今，我国高层建筑设计需要限制在A 级高度范围内的，部分建筑还停留在B 级限制内，这一规定明确限制了我国建筑物的高度，使得高度安全得到一定保障，但是，其现状离预想仍旧差距较大。

2. 提高建筑物的稳固性

在上述问题中已经提到，因建筑材料的问题该高层建筑结构的稳定性带来一定隐患，因此，为保障高层建筑物钢的稳定性，在设计高层建筑时，应当避免使用短肢剪力强结构，此外，限制高层建筑物混凝土墙上的开孔数量，避免建筑结构的稳定性出现隐患。最后，高层建筑设计时，对材料的使用规格做一严格设计，避免因建筑材料问题带来建筑结构稳定性的隐患。

3. 提高建筑物的抗震设计

高层建筑结构设计中已经明确规定了抗震设计目标，因此针对地区的不同对建筑物的抗震设计进行合理分类。高层建筑物在进行结构设计时，应当满足延展性的需求。此外，建筑抗震设计应当遵循设防原则，同时设计多道防线，防止建筑物倒塌。建筑物的结构设计应当优先选择轻质高强的原材料，满足强度和结构变形的要求下，综合考虑经济因素，选择质量较轻的材料。结构设计过程中应当通过结构施加控制装置，加强结构减震的控制，同时还应当减轻地震反映，并通过安装隔振装置系统形成隔震层，有效地延展结构，减少建筑物主体的地震反映，避免建筑物遭受重大损害。

4. 解决好抗震设计问题

当前，高层结构设计中的问题多是利用自身结构来抵抗地震的破坏作用，从中可以得出，这是一种消极抗震政策。基于此，高层结构设计时需通过结构施加控制装置，加强对减震结构进行控制。高层建筑物遇到地震时，控制装置和结构自身发挥作用，二者共同承受地震作用，进而有效地减缓地震的反应。基础隔离是减震结构的一种较好方法，需通过安装隔震装置系统形成一定的隔震层，从而延长周期，促使结构本身处于延性工作状态，并且还能够有效吸收地震能量，进而减少结构主体的地震反应，从而避免高层建筑坍塌。

5. 控制好嵌固端设计

一般而言，高层建筑中配备的是两层及两层以上的地下室。高层建筑物嵌固端一般设置在地下室的顶板位置，因此，在设计的过程中，设计人员应当考虑到嵌固端可能带来的问题，嵌固端在楼板的设计中应当考虑嵌固端上层及下层的刚度化，还要求兼顾抗震端，高层建筑整体计算过程时，应当嵌固端的设置，分析嵌固端位置及高层建筑结构的抗震缝隙设置。

结 语

高层建筑的结构设计是一项涵盖较多技术的综合性工作，对高层建筑起到重要的意义和作用。高层建筑的高度愈来愈高，因此对建筑设计的要求也越来越高，但是，当前的高层建筑结构设计中存在较多问题亟待解决，因此，在结构设计的过程中找出相应的解决对策，促进我国高层建筑设计水平的提高。

参考文献