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1、高層建筑結構設計初探摘要：本文結合實際工作經驗，對鋼筋混凝土高層建筑結構設計中概念設計、地基與基礎設計、結構計算與分析等方面總結了一些常見問題，供同行參考。 關鍵詞：高層建筑；結構；設計Abstract: The author combines practical work experience, summed up some of the common problems of conceptual design in the design of high-rise buildings of reinforced concrete structures, foundation and foun2、dation design, structural calculation and analysis, for reference.Keywords: high-rise buildings; structure; design中圖分類號：TU3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，對建筑結構設計也提出了更高的要求。發展先進設計理論，加強先進技術的應用，加快新型高強、輕質、環保建材的研究，使建筑結構設計更加安全、適用、可靠和經濟是建筑結構設計的發展方向。房屋建筑逐漸由單層、多層向高層發展，房屋結構形式也由簡單的磚混結構變得日趨復雜和多樣。3、1 概念設計1.1 高寬比的規定目前從大多數的高層建筑來看，高寬比的規定是對結構整體剛度、承載能力、抗傾覆能力以及經濟合理性的宏觀控制指標，是長期工程經驗的總結，這一限值是比較實用、比較經濟合理的。對側向位移、結構穩定、抗傾覆能力、承載能力等性能的規定也體現了對結構高寬比的要求。當滿足這些規定時，高寬比的規定不是一個必須滿足的條件，也不是判別結構規則與否并作為超限高層建筑抗震專項審查的一個指標，注意規范的用詞是“不宜超過”。當超過限制時，應對結構進行更準確更符合實際受力狀態的計算分析和設置切實可靠的構造措施。1.2 合理地布置抗側力構件在一個單獨的結構單元內應避免應力集中的凹角和狹長的縮頸部位4、；避免在凹角和端部設置樓、電梯問；減少地震作用下的扭轉效應。豎向體型盡量避免外挑，內收也不宜過多、過急，結構剛度、承載力沿房屋高度方向宜均勻、連續分布，避免造成結構的軟弱或薄弱的部位。應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載力。1.3 短肢剪力墻的設置問題分析通常對墻肢截面高厚比為58 的墻定義為短肢剪力墻，且根據實驗數據和實際經驗，短肢剪力墻有較多的不利性和爭議性，國家和地方規范對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制，因此，在高層建筑設計中，結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加很多不必要的麻煩；必須采用的時候，則要滿足國家5、和地方對短肢剪力墻的各項規定，若各項規定有矛盾時，則要按更為安全可靠的規定執行。2 現階段高層建筑設計參照的基本原則2.1 建筑構造建筑外墻不宜設置凸（飄）窗,居住建筑北向不得設置凸（飄）窗。確需設計凸（飄）窗，應滿足下列基本要求：2.1.1 凸（飄）窗出挑尺寸和外窗面積計算。2.1.2 凸（飄）窗的傳熱系數 K 值不得大于 2.8W（/?O?K）。2.1.3 凸（飄）窗不透明的頂板、底板和側板必須作好保溫、隔熱設計，其保溫層總厚度應大于外墻保溫層厚度。2.2 當封閉式陽臺上未設陽臺門時，外保溫層應做至不透明的陽臺欄板上，其封陽臺的窗框料、玻璃應按外窗熱工性能要求設計。由非金屬、金屬板材等組成6、的非透明幕墻內側墻面，保溫層應做密封防水處理。建筑外飾面做法應選用與外墻外保溫系統相配套的構造層次。外墻外保溫工程不宜采用粘貼飾面磚做飾面層。確因特殊需要采用時，其設計的安全性與耐久性必須符合外墻外保溫工程技術規程（JGJ144-2004）、膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統（JG158-2004）、建設部聚氨酯硬泡外墻外保溫工程技術導則、建筑節能工程施工質量驗收規范（GB50411-2007）等標準、規范的要求。飾面磚應采用輕質功能性面磚，重量不大于 16kg/?O，單塊面積不大于0.01?O，面磚吸水率不小于 0.6%不大于 6%。外墻粘貼飾面磚的建筑總高度不應超過40m，否則應經有關部門專項論證7、審查通過后方可實施。2.3 居住建筑中不采暖、無空調的地下室頂板，應按層間樓板要求設計K2.0W/(?O?K)；公共建筑中不采暖、無空調的地下室頂板，應按地面要求設計（R1.2?O?K/W）。采用倒置式屋面節能設計，應選用吸水率低的保溫材料，并做好保溫層密封保護措施。選用上人、非上人或種植屋面，應合理選用保溫材料，按確定的防水材料進行防水構造設計。高層建筑的窗頂應采取防火構造措施，保溫材料的燃燒性能不低于 B1 級。外門窗洞口側面保溫層厚度不小于20mm，并做好保溫層與窗框間的防水密封處理。東西向主要用房的外門窗應有遮陽措施。2.4 門窗及幕墻應明確設計確定的抗風壓性、水密性、氣密性、隔聲性、8、保溫性和采光性等物理性能等級。7層及7層以上外窗的抗風壓性能應按結構計算的風荷載確定并不宜低于4級；16層外窗的抗風壓性能不宜低于3級；氣密性能不應低于4級；其性能等級劃分應符合GB/T7106（7107、7108）-2002的規定。建筑節能設計能耗分析軟件應通過本地建設行政主管部門組織的技術鑒定或評審后，確定為節能專用能耗分析軟件使用，并應采用最新版本，取消手工計算。新型節能材料、產品、技術應通過本地建設行政主管部門評審、認定后，方可在工程中試用；材料供應單位應向用戶、設計部門出具相應的產品標準、應用技術規程、推廣應用證書和由具有法定檢測機構提供的各項技術參數。施工圖設計文件通過建筑節能專項9、審查合格后，應報市建筑節能工作領導小組辦公室備案登記。2.5 強調以人為本與自然和諧的建筑理念建筑最原始的功能就是為人們提供一個固定的居所，可以遮風擋雨，抵御外界的侵犯。只是后來隨著社會的不斷發展，建筑的功能也不僅僅是單一的居住，而是上升了層面，在人們物質生活得到滿足的同時，精神生活隨之也要提高，所以對建筑的功能也越來越多的注入了新的形式。建筑的設計應該是源于生活而用于生活的，不僅要符合人們的需要，同時還應該與社會的發展相協調，不能獨其道而行之。但現在的建筑卻是過于追求光鮮的外表，浮夸的東西，而不注重實際的運用，一個好的建筑應該是與當地自然條件，地理氣候，文化氛圍來設計出屬于自己的特色，有著自10、己靈魂的東西，不應該一味的照搬照抄，完全不顧及是否與自身實際想吻合，這就造成了不必要的浪費，而失去了一個建筑本身應該有的功能。2.6 堅持整體性設計原則一個城市的建筑不是孤立存在的，在設計建造前，要充分的考慮到其與周邊環境的相協調，與這個城市的歷史，文化發展方向的表現，與其所在地的自然條件，地理特征相適應。只有全面的考慮多方思考才會使這個建筑與周圍的風格渾然一體，最大限度的表現出其獨具的特色。如果做不到這些，那么將會是一個失敗的建筑，不是影響了自身，也將會影響到一個城市的形象。3 結構計算與分析3.1 周期折減系數在高層結構中設置了非結構的砌體填充墻，在結構計算時應考慮其對主體結構的影響。周期11、的折減應考慮到門窗洞口的設置對周期的影響，不同的結構類型和填充墻的多少也決定了周期折減系數的取值，而不能一概而論。3.2 振型數目是否足夠振型數的多少與結構的層數有關，對振型的取值都有較為明確的規定。因此，在計算分析階段，根據規范要求計算結果進行判斷，并決定是否要調整振型數目的取值。4 結束語綜上所述，這是一個長期、復雜甚至循環往復的過程，必須以高層建筑結構設計理論為基礎,對影響高層建筑結構的主要因素進行深入的分析研究,做到精心設計,確保質量、安全。參考文獻：1 倪榮榮.高層建筑結構設計若干問題探討J.才智，2011 年 23 期.2 杜文婷.關于高層建筑結構設計相關問題探討J.山西建筑，2012 年第 8 期.3 湯龍輝.有關高層建筑結構設計中常見的問題分析J.四川建材，2009 年 01 期.