高层建筑的概念(6篇)
高层建筑的概念篇1
关键词：框架剪力墙；短肢剪力墙；结构选型；抗震性能；SATWE
中图分类号：TU323.5文献标识码：A文章编号：
引言
结构工程在建设项目是非常重要的,因为一般建筑工程成本中结构部分所占比重占总造价的主要部分，而结构工程中结构选型是主要影响因素,一旦选择不当,将很难实现精确的计算,甚至对结构耐久性及安全性带来无法弥补的缺陷.建筑物进行良好的选型设计即进行抗震设计对于抵抗和防止地震危害具有重要的现实意义。
1工程简介
某幢办公写字楼，27层，层高为3.m，建筑物总高78m，长44m，宽17m，平面较规则，每层面积748m2，总面积20196m2，抗震设防烈度为6级，地震加速度为0.05g，50年一遇基本风压为0.4KN/m2，结构重要性系数为1.0，场地类别为Ⅱ类，地基土为三类土。设计中采用多层及高层建筑结构三维分析与设计软件程序SATWE，对以下拟采用的结构方案进行了计算和比较。
2拟采用结构形式及其设计基本原则
2.1.框架剪力墙结构
框剪结构体系结合了剪力墙结构稳固以及框架结构布局灵活的优点。这种结构体系主要由柱子来承受竖向荷载，通常在结构边角处以及楼梯间处布置一定数量的剪力墙并主要由这些剪力墙来提供结构的刚度和抵抗水平荷载的能力。
2.2短肢剪力墙结构
短肢剪力墙结构是适用建筑要求形成的特殊的剪力墙结构，根据建筑平面布置，在建筑物凹凸转角处布置各种形式的短墙肢，主要形式有：T型、十字型、L型、Z型、一字型、Y型等（这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定）。因采用这种结构体系时，将中部的电梯间、楼梯间和管道井四周的剪力墙组成筒体结构，四周布置短肢剪力墙，也可根据需要布置一些长肢墙，所以结构布置极为灵活。
2.3普通剪力墙结构
本方案的特点是依据建筑平面布局设置钢筋混凝土抗震墙，对较长的墙开结构洞将其分为联肢墙，使各墙段的刚度均匀，由于抗震墙较多，可以构成整体抗侧力很强的体系，对较高建筑抗震特别有利。但若房屋高度不大，反而会造成因刚度过大而招致较大的地震作用，而且造价也会增大，并非是理想的方案。
3计算结果的比较分析
本工程用SATWE建模计算。框架剪力墙结构结构柱尺寸为1100×1100mm，两端剪力墙厚度约250mm；短肢剪力墙结构中介设置约肢长1000mm长厚度约220厚短肢剪力墙，两端剪力墙厚度约180mm，标准层平面分别如下：
框架剪力墙结构
短肢剪力墙结构
计算所得数据如下表：
4计算结果分析
从地震基地下剪力及地震倾覆力矩两项指标来看，框剪结构均大于短肢剪力墙结构。说明短肢剪力墙结构引起的地震作用较小，较有利于抗震，分析可能是由于框剪方案中剪力墙较厚较多从而招致了较大地震作用。
周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，见新《高规》第3.4.5条及相应的条文说明。两方案均满足规定：“结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85”的要求，且短肢剪力墙结构周期比略小于框架剪力墙结构，说明本方案短肢剪力墙结构的扭转效应较小，结构抗侧力构件布置较合理。
最大层间位移角是用来控制结构的侧向刚度的，从上表可以看出本工程中两方案均满足规范规定，框架剪力墙位移角小于1/800,短肢剪力墙结构小于1/1000，且短肢剪力墙结构的最大层间位移角较小，说明其侧向刚度较大！位移比主要为限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应，见《抗规》第3.4.2条，《高规》JGJ3-2010第3.5.3条、3.4.5条及相应的条文说明。从上表可以看出两方案位移比都满足规范规定：“楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍”，且相差不大，结构平面布置规则性差不多。
最小楼层抗剪承载力之比主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免楼层抗侧力结构的受剪承载能力沿竖向突变，形成薄弱层，见《抗规》第3.4.2条和《高规》JGJ3-2010第3.5.3条及相应的条文说明；对于形成的薄弱层应按《高规》第5.1.14条予以加强。从上表可以看出本方案中两方案均满足规定：“不宜小于其相邻上一层受剪承载力的0.8,不应小于0.6”，且短肢剪力墙结构的最小楼层抗剪承载力之比略小，说明其竖向布置的规则性较好。
刚重比主要是控制在风荷载或水平地震作用下，重力荷载产生的二阶效应不致过大，避免结构的失稳倒塌，见《高规》02版第5.4.1条和第5.4.4条及相应的条文说明。从上表可以看出两种结构形式刚重比EJd/GH**2大于1.4，能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算，刚重EJd/GH**2大于2.7，可以不考虑重力二阶效应。
刚度比主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层，见《抗规》第3.4.2条，《高规》第4.4.3条及相应的条文说明；对于形成的薄弱层则按《高规》第5.1.14条予以加强。从上表可以看出两种结构形式刚度比相同，且能满足规范要求的：“抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%”。
从经济性上进行分析，粗略估计，两方案钢筋及混凝土用量差不多；从适用性，美观性上分析，本方案中框架结构柱截面较大，突出墙体较多，而短肢剪力墙结构则更利于房间的布置，而且较经济。经以上分析该工程采用短肢剪力墙结构较好。
高层建筑的概念篇2
文献标识码：A文章编号：
摘要：本文主要阐述了对结构设计中的概念设计工程师重视的几个问题，如概念设计的抗风、抗震的主要内容，并详细地对概念设计结构中应用及其具体的设计措施进行了探讨，。以供同行参考。
关键词：建筑结构；概念设计；结构体系
Abstract:thispaperexpoundstheconceptsofthedesignofstructuredesignengineers,someimportantproblems,suchastheconceptdesignwindresistance,themaincontentoftheearthquake,anddetailedtotheconceptualdesignstructureanditsapplicationinthedesignofconcretemeasures,thepaperdiscussesthe.Forpeerreference.
Keywords:buildingstructure;Theconceptualdesign;Structuresystem
随着人们生活水平的提高，建筑功能的多样化的发展，人们对建筑结构的设计都有着越来越高的要求，如何做好建筑设计是结构工程师在结构设计中需要考虑的重要问题。建筑结构设计中的概念设计首先要明确建筑结构设计的定义，它是指在结构工程师将实践中提炼出的各种结构元素通过语言表达出建筑从整体布置到技术和经济分析、以及计算、构造、制图等方面的工作，以达到建筑物经济、安全、耐久等功能的优化。本文对高层建筑结构设计中值得重视的几个问题进行了探讨，仅供参考。
1.概念设计的主要内容
建筑结构设计中的概念设计其整体可以分为结构方案、结构设计和施工图设计三个阶段。概念设计则是结构工程师在设计过程中根据个人经验对于整体建筑结构宏观把握的前提下进行整体定型设计的过程，具体说来就是从结构总体方案之始，在特定的地理条件以及建筑空间的条件下，以整体概念来考虑和设计结构的总体方案，在这一过程中借助结构总体、分体间的力学关系，结构破坏机理，试验和实践经验等过程中形成的设计理念和设计原则。它主要包括在结构体系的选择上注重结构的规则性，选取抗风和抗争性较强的结构体系；在结构布局上整体结构在刚度、质量和承载力上都能均匀分布，尽量避免不规则方案的使用；在结构构件上选取刚度和承载力较强，同时延性较好的构建；在结构连接上不只要保证结构的连接节点延性好，稳定性较强，还要保证建筑的附属构件以及机电设备等布置不会对主体结构构成不良影响。
2.概念设计的重要性和必要性
由于概念计算是指依据建筑的整体结构对于一些难以规定或者难以做出精确分析的问题，不经过数值计算而进行近似于估算方法的宏观控制。它对于分析判断计算机计算结果、建筑结构体系选择以及一些建筑细部的措施具有重要意义。
2.1建筑抗震设计规范规定的模糊性
建筑结构概念设计的一个重要目标就是抗震，目前我国建筑行业普遍遵循《建筑抗震设计规范》来进行建筑结构设计，然而这一新的抗震规范作为一种整体的规则和参考，关于许多具体问题没有明确细致的规定，因此在设计中不能盲目的照搬照抄。只有结构设计师在实际工作中运用概念设计，对于建筑结构的整体和各基本分体系之间的力学关系的认识和了解，运用自身的专业知识和专业技能，完成建筑设计方案。比如在建筑结构的抗震设计和抗风设计中，两者对于动力效应的要求相互冲突矛盾，就需要建筑设计师合理运用概念设计来加以协调。有如，根据新规范的相关规定，建筑设计师在设计过程中还应当注意建筑场地与建筑结构的共振问题，要在建筑物内设地设置地震反应观测系统等，都体现了概念设计的重要性。
2.2建筑设计过程中对结构工程师的经验要求
随着信息技术的发展，计算机网络在建筑工程设计中受到广泛应用。然而在建筑方案设计之初，无法凭借计算机进行相关的计算，这就要求结构工程师综合运用概念设计理念来选择最为经济可靠的方案。由于近似估算的概念设计有助于在设计方案阶段迅速有效的进行结构体系的构思与选择，在设计之初对于建筑结构有准确的定性，概念清晰。同时还可以免去后期设计中一些不必要的较为繁琐的运算，提高设计的经济性。另外概念设计还是判断计算机进行内力分析后输出数据是否可靠的重要依据。建筑设计过程中一定不能过分依赖计算机软件，容易影响建筑物结构设计的合理性和安全性。另外在建筑物的使用过程中由于许多不确定因素，如地震作为一种随机性较强的荷载，同时具有循环往复的特点，其破坏机理复杂，此外还有风荷载等，都要求设计过程中概念设计的使用。
2.3建筑高校教学体系中的缺陷
在目前的高校教学中主要有两方面的缺陷，一是注重理论教育，相对忽视学生的实践能力培养；而是在具体教学过程中中会单独构建、分体系的力学概念讲解，专业课的教学过程中缺乏综合性的练习，因此在高校毕业生中缺乏综合运用能力较强的技术人才。要求概念设计思想的引入，可以极大的拓展结构工程师的设计思路，有效的提高建筑物的安全性、适用性、经济性。
3.概念设计在一般结构中的应用
概念设计应当贯穿于建筑结构设计从方案制定到施工图绘制，甚至后来的工地现场服务等过程中。具体的施工设计措施应当满足以下要求：在场地选择中避开对抗震不利的地段；建筑应尽量采用规则的平面布置；建筑结构体系和材料的选择应当综合考虑结构的延性、匀质和房屋重心；以概念判断计算结果的合理性并进行必要的调整；尽量多的设置抗震防线；施工现场设计工程师根据自身经验技能解答现场的不确定突发问题。
4.概念设计在高层结构中的应用
随着今年来建筑行业的发展和人们生活水平的提高，高层建筑物越来越多的出现在人们视野中。在建筑结构设计中，高层建筑应当遵循和执行《高层建筑混凝土结构技术规程》（简称为高层规程），其中1.0.5条规定：“高层建筑的结构设计中应注重概念设计。”因此，概念设计在建筑结构中的运用至关重要。
4.1高层建筑结构的设计特点
高层建筑物由于高度增加，其重力荷载也相应上升，对于基础承载力的要求提高；由于地震作用和风作风的效应加大，建筑物水平位移的控制成为建筑设计中的主要矛盾；由于竖向构件产生缩短变形差对于建筑结构内力的影响增大，要求钢筋混凝土结构采取多种方法减小变形差；建筑物高度增加引起的倾覆力矩增大，对于建筑物稳定性的要求更加提高；由于高层建筑大多使用钢混结构和钢结构，耐火耐热性能较差，因此必须更加重视防火防灾的重要性，此外，建筑物的重要性等级提高，抗风要求加强等都是高层建筑结构设计中独有的特点。
4.2高层建筑结构设计方法
在材料选择方面，采用延性加好的高强度的轻质材料以减小地震的作用，如结构构件采用钢混或纯钢结构，外墙围护采用铝合金或玻璃幕墙，楼屋面采用压型钢板加混凝土面层等。采用正方形平面结构，加之在立面开洞泄风、采用下大上小的立面体型结构降低风作用中心并减小高风压在建筑物高处的迎风面积、尽量选取体形系数较小的平面形状，最好是流线光滑的外形来减小建筑物整体及局部的风压体型系数。[4]在结构体系的选择方面，剪力墙结构体系是高层建筑中最常用的结构体系，因为它可以有效的减少非承重隔墙的数量，有效抵抗高层建筑物地震水平力荷载和风荷载，同时也符合一般客户无外露梁柱的审美需求；此外还有框架轻体墙结构和框架剪力墙混合结构体系，如果是30层以上的超高层建筑则要选择刚度较大的筒形结构来增强建筑物的抗侧力。此外还可以采取将多个权威程序计算比较、小规模风洞试验获取相关参数、智能化设计提高结构可控性等措施。
5结束语
通过了高层建筑的对于建筑结构概念设计问题的探讨运用自身的专业知识和专业技能，完成建筑设计方案。从而更加有效地构造出新的措施与计划，完善建筑结构设计。
【参考文献】
高层建筑的概念篇3
关键词：抗震概念设计高层建筑结构设计
中图分类号：TU208文献标识码：A
正文：
地震属于自然灾害，它具有破坏性强、无确定规律、不可逆转等特点，别绝大多数地震都发生在地壳中。根据抗震工作经验以及实际震害情况，利用科学实验研究的形式进行设计，对建筑及其结构总体的布置以及其细节构造做对应措施，避免建设中不利于建筑结构抗震的做法就是抗震概念设计。抗震设计由抗震取值与抗震措施构成，就是要通过对历次地震灾后情况统计，分析数值，提出抗震概念。在抗震概念设计中，既要保证建筑整体布置的稳定性，又要使建筑结构中的细节部位具有较好的抗震性能。
1.建筑抗震概念设计概述
运用概念设计方法，对高层建筑结构和布局进行设计，能够使建筑物达到很好的抗震功效，从而保障居民的生命财产安全。“概念设计”理论是理论设计同试验研究的结合，概念设计思想中融入了大量的工程实际经验，从而形成了概念设计的基本原则，根据这些基本原则来进行建筑结构设计以及整体布局的构建。随着高层建筑物数量的增加，高层建筑在各地慢慢普及。地震灾害引起的高层建筑物损毁而造成的惨痛代价，使人们越来越认识到高层建筑抗震功能的重要性。对于高层建筑物抗震结构设计，经过国内外相关研究发现，在高层建筑物设计阶段中，借助结构概念设计方法，能够很好的保证建筑物的抗震性能。在高层建筑物的抗震概念设计中，通过对历史上各种地震灾害进行分析和模拟试验，可以对建筑物结构的抗震性能进行定性和定量分析。然后结合国内外一些高层建筑抗震设计优秀经验，来确定建筑物的结构设计方案。因此，利用抗震概念设计方法来进行高层建筑结构设计，可以解决结构设计中最基础、最关键的问题，保证建筑结构的整体性和稳定性。进行建筑物抗震概念设计时，需要摆脱只依靠计算的传统结构设计误区，从结构设计的规则性和整体性出发。遇到一些难以通过具体规则进行解决的问题时，可以通过“概念”方法来进行分析，从而做出正确的判断，做好高层建筑结构设计工作。
2抗震概念设计一般原则
要保证建筑物结构具有很高的抗震以及抗风性能，尤其是抗震性能，还要同时保证建筑物结果符合设计需求和使用需求，在建筑物结构抗震设计是就要有一定的原则，其一般原则有:建筑结构要具有简单性;建筑结构要具有适宜的刚度以及良好的抗震能力;要保证建筑结构均匀、规则;保证建筑结构的整体性。例如:在处于地震多发或可能发生地区的底框房屋设计时，应该注意其结构是上下两部分受力不同的，具有上下极限变形能力悬殊的特点。在小震作用下是上部砖房起控制作用，当处于弹性阶段时，验算的重点应该是砖墙部分;当砖墙开裂时，验算的重点就应该是框架部分。另一方面由于底框房屋其侧向变形协调是靠楼板有足够的水平刚度来实现的，所以不仅需要现浇底层楼板来达到其应有的水平刚度，而且还要保证底层楼板有一定厚度。
3抗震概念在高层建筑结构设计中的应用
3.1选择有利的地基和场地
根据我国以往发生的多次发地震造成的建筑损害情况分析，表明了地震对建筑物的破坏程度受建筑物所在场地地形以及地基的影响较大。一般情况下，建筑场地条件包括局部地形、断层、地基土层、沙土液化等。在场地和地基的选择方面，表层覆盖层的厚度越小、土质硬，所以其承载力就高，稳定性也越好，在发生地震时地基不易失效;但是表层覆盖层的厚度越大，土质越软，那么对地震的效果作用也就会越大倍数的放大。另外，场地周围如果有突出的山梁或者是孤立的山包，那么也会对地震效果放大。地震中，在断层处常会出现地基失效、地层错位、滑坡、土体变形等现象。因此，在高层建筑抗震设计时，要选择硬质场地，尽可能避免不利因素的场地选择，当实在无法避免时，就要采取必要的措施，较少地震效果的输出。
3.2对建筑平面以及里面科学的布局
在进行建筑结构的设计中，应该保证建筑平面和立面的规整性。在建筑抗震设计中，使结构的刚度中心与质量中心相重合，以达到建筑平面与立面规则、简洁的效果。那些建筑平面不规则建筑物的质量中心和刚度中心一般情况下不能够重合，这样在地震中建筑结构会发生扭曲，增加了地震的破坏力。对于建筑的立面设计，要避免有突变的阶梯立面出现，降低建筑的重心，并且保证凸出建筑主体的建筑部分高度，避免在地震中出现鞭梢效应。建筑物的高度与地震造成的损害成正比，所以，在高层建筑建设过程中层数和高度都要有一定的限值。在保证建筑平面与立面的平整要求后，还应该考虑建筑的外观造型设计上美观、大方。这样既能达到抗震效果，又能符合建筑的使用条件。
3.3对建筑结构合理的选择和布置
在建筑结构的选型上要根据许多综合因素考虑，这些因素包括建筑的高度、建筑用途、设防烈度、基础、地基、材料、施工、场地等，还要在经济技术和经济条件进行比较以后确定建筑选型。对于建筑结构的布置方面，应该遵循“平面对称、竖面均匀”的原则。还应该注意的是，纯框架高层建筑中，要尽量防止出现框架柱和楼梯斜梁或平台梁直接连接的情况，因为这样会将框架柱变为短柱，发生地震就容易产生剪切破坏。
3.4保障建筑结构的整体性
只有保证建筑结构的整体性，在发生地震时建筑结构的各个部件才能相互协同工作，使建筑结构的抗震效果更加显著。建筑结构的抗震力是由结构整体刚度以及整体的稳定性决定的，在高层建筑施工中使用型钢混凝土结构或现浇钢筋混凝土结构，可以实现结构整体稳定性效果，这两种钢筋混凝土结构具有整体性好、水平刚度大等优点，使用这两种钢筋混凝土结构不但可以解决滑移问题，还可以增强楼板刚度，达到抗震效果更好。
3.5对于其他非结构部件的处理
建筑物中非结构部件对抗震有影响的有:框架填充墙、墙板、楼梯踏步板、内隔墙等。在地震中，这些结构也会在不同程度上参与抗震工作，改变这些结构的承载力以及刚度，或者是改变整个结构，或许在地震中这些结构会起到意外的效果。所以说，对其他非建筑结构部件进行合理的处理，能更好的提高建筑物的抗震能力，减少地震给其造成的损害。
4总结
随着我国经济水平的快速提升，人口迅速的增加，城市土地资源严重匮乏，为了解决这一难题，中高层建筑乃至于超高层建筑在城市建设的过程中越来越多。众所周知，建筑物层数越多，高度越高，它的抗震效果就越差，在地震发生时对其的损害程度也就越多，这严重威胁着人民生命财产安全。所以在高层建筑结构设计中应用抗震概念设计，在建筑结构施工的各个方面，对建筑结构抗震设计进行完善，消除建设过程中出现的不利于建筑结构抗震的操作。在高层建筑结构设计中应用抗震概念设计，有效的提高了建筑物的抗震能力，能有效减少地震对建筑物的损害，从而保证人民生命财产安全。
参考文献
［1］华颖.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用［J］.中华民居．2013(6):27－29．
［2］刘华新，孙志屏，孙荣书.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用［J］.工程技术.2007，26(2):223－225．
[3]荆柳,张含宇.浅议高层建筑设计与抗震设计[J].城市建设理论研究,2012(14).
高层建筑的概念篇4
关键词：建筑高度；细化；建筑消防高度；建筑规划高度
建筑高度这个词在我们的日常生活中经常遇到，而在我们设计领域更是常常使用，并以此作为设计建筑的基础，对建筑进行定性，对其配置相应的服务设施及安全防护措施。
然而，建筑高度究竟是一个什么概念？如何准确地表述这个数值？这个看似比较平常的概念，却常常是是争议比较多的问题。这一问题是为啥出现的，还要从我们使用的规范说起。
在《建筑设计防火规范》GB50016―2006（后面均用《建规》代替）1.0.1条中，对这一概念的解释是：
注:建筑高度的计算：当为坡屋面时，应为建筑物室外设计地面到其檐口的高度；当为平屋面(包括有女儿墙的平屋面)时，应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度；当同一座建筑物有多种屋面形式时，建筑高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。局部突出屋顶的嘹望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等，可不计入建筑高度内。
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）（后面均用《高规》代替）
2.0.2条文解释为：建筑高度。建筑高度系指高层建筑室外地面到其檐口或屋面面层的高度。屋顶上的嘹望塔、水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度和层数内。
而《民用建筑设计通则》GB50352―2005（后面均用《通则》代替）对于建筑高度的相关条文是：
4．3建筑高度控制
4．3．1建筑高度不应危害公共空间安全、卫生和景观，下列地区应实行建筑高度控制：1对建筑高度有特别要求的地区，应按城市规划要求控制建筑高度；2沿城市道路的建筑物，应根据道路的宽度控制建筑裙楼和主体塔楼的高度；3机场、电台、电信、微波通信、气象台、卫星地面站、军事要塞工程等周围的建筑，当其处在各种技术作业控制区范围内时，应按净空要求控制建筑高度；4当建筑处在本通则第1章第1．0．3条第8款所指的保护规划区内。注：建筑高度控制尚应符合当地城市规划行政主管部门和有关专业部门的规定。4．3．2建筑高度控制的计算应符合下列规定：1第4．3．1条3、4款控制区内建筑高度，应按建筑物室外地面至建筑物和构筑物最高点的高度计算；2非第4．3．1条3、4款控制区内建筑高度：平屋顶应按建筑物室外地面至其屋面面层或女儿墙顶点的高度计算；坡屋顶应按建筑物室外地面至屋檐和屋脊的平均高度计算；下列突出物不计人建筑高度内：1)局部突出屋面的楼梯间、电梯机房、水箱间等辅助用房占屋顶平面面积不超过1／4者；2)突出屋面的通风道、烟囱、装饰构件、花架、通信设施等；3)空调冷却塔等设备。
从上面的定义及解释中可以看出，《建规》、《高规》与《通则》这三本规范在描述建筑高度是有差异的。特别是有女儿墙的平屋面，有着显著的差别，《建规》、《高规》指的是屋面面层，而《通则》指的是女儿墙顶点的高度。
《建规》、《高规》是考虑专业领域的实际情况，结合人员的安全疏散、实施紧急救助等消防需要而设置的建筑高度概念，是针对个体的的。而《通则》是以“不应危害公共空间安全、卫生和景观”为前提，对建筑总体规划高度控制的一个高度概念，是个体服从总体条件下的高度概念。
这在一些地方法规更是对这一概念有着更为详尽的解释。
《上海市城市规划管理技术规定》（2003年版）附录二的第5条建筑高度计算中这样描述：
5、建筑高度计算
（1）本规则仅适用于确定建筑物间距、退界距离和后退道路时的建筑高度计算。其它规定对建筑高度有限制的（如机场、气象台、微波通道、安全保密、日照分析、视线分析等），按建筑物的最高点计算。
（2）在计算建筑间距时，建筑高度按下列规定计算：
平屋面建筑：挑檐屋面自室外地面算至檐口顶，加上檐口跳出的宽度（见图一）；有女儿墙的屋面，自室外地面算至女儿墙顶（见图二）。
坡屋面建筑：屋面坡度小于45度（含45度）的，至室外地面算至檐口顶加上檐口跳出宽度（见图三）；坡度大于45度的，至室外地面算至屋脊（见图四）。
水箱、楼梯间、电梯间、机械房等凸出屋面的附属设施，其高度在6米以内，且水平投影面积之和不超过屋面建筑面积的1/8，不计入建筑高度。
从这里可以看出，它是从确定建筑物间距、退界距离和后退道路时等诸多因素出发，为了建筑总体规划服务的，是一个总体规划的范畴，是作为控制数据来定义的，和通则所定义的概念是统一的。
这样便出现了建筑高度究竟是什么数值的问题。是按防火意义的来说呢？还是按规划意义上的来说呢？这会涉及到建筑本身的性质问题，是多层，还是高层来设计的问题。特别是当一个普通民用建筑物的女儿墙高度是24.1米，而建筑的平屋面面层是23.3米的情况时，是按《通则》的24.1米来界定为高层呢？还是按《建规》、《高规》的定义应该是23.3米，来界定为多层呢？界定不同，对建筑设计有着质的差别。
在建筑设计中，为了使设计依据不至于不满足规范，常常按“安全”的原则来做，就高不就低，使用较高的规划意义上的高度，在建筑设计说明表述建筑高度时使用了规划意义的高度。就上面的例子来讲，这幢建筑的女儿墙高为24.1米，通常就按高层建筑来设计，而不按多层来考虑。这样做看似没错，其实在建筑设计过程中，不足是违法，过度也是错误。
当然，这种情况的出现也有其历史原因。在旧版的《建规》及《高规》中，也曾把“建筑高度”这一概念定义为接近“规划高度”的概念，力图使其一致，但由于各自专业领域不同，侧重点不同，最后才出现了这样一种局面。
规划意义的高度是国家及地方有关部门根据各种制约条件来控制的一个概念，即周围条件是先决条件；而消防意义的高度则是先有概念（建筑高度），然后才通过各种技术措施及手段对其配备相应的条件，是其它技术措施的依据条件。当然，它们也是相互影响的。规划高度在一定程度上控制了建筑的消防高度，使其只能在一定的范围内，而消防高度则是规划高度的最为重要部分的体现。
因此在工程项目中，特别是在建筑设计中，有必要对建筑高度进行细分，细分为建筑规划高度与建筑消防高度。通过对建筑高度的细分，可以使我们准确地描述出建筑的特征，再也不会对同样的建筑，对高度进行描述时出现分歧，不再用规划高度来代替消防高度。从而准确地描述所设计建筑的高度指标，使我们的设计更严谨，更规范。
参考文献：
[1]《民用建筑设计通则》GB50352―2005.
[2]《建筑设计防火规范》GB50016―2006.
[3]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）.
高层建筑的概念篇5
关键词:高层建筑；结构设计；抗震加固
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：
随着我国经济迅猛发展，城市规模不断扩大，高层建筑越来越多，同时高层建筑对建筑结构抗震设计的要求也越来越高。高层建筑结构的抗震设计方法和技术是不断变化和进步的，我们需要在具体的实践中对高层建筑所处的地质和环境进行详细的分析和研究，选用适合的抗震结构，注重建筑结构材料的选择，减小地震的作用力，增强地震的抵抗力，从而达到高层建筑抗震的目的。
1抗震概况
建筑物抗震设计，最主要的是概念设计。地震具有随机性，不确定性和复杂性，一个建筑物结构抗震性能好与坏，在概念上是清楚的，而在具体界限上又往往模糊的。由于结构计算模型的假定与实际情况的差异，使抗震计算往往很难有效地控制结构的抗震性能。实践证明，从建筑物的抗震角度来讲，概念设计比结构计算更为重要。随着社会经济的发展和认识的进一步深入，也暴露出这一领域诸多亟待改进和完善的问题，对当前建筑结构抗震设计的几点看法。
2建筑结构的主要隔震措施
建筑物的抗震设计中，我们通常是对地基进行特殊处理、设置抗震装置、对建筑的上部结构进行防震设计，这几种措施通常是混合使用的，但是我们结合地震构造特点及建筑物本身结构，会有侧重的在关键部位设置隔震层，依据隔震层的位置不同我们把建筑物的隔震设计分为以下几种。
2.1建筑物地基采用特殊材料隔震
建筑物基础隔震，主要是对建筑物的基础部分进行特殊处理，削弱地震时的地震波，从而减少地震对建筑物的损害。传统上是在建筑物的基础部分交替铺上粘土和砂子，或者直接设置粘土或砂子垫层。在中国建筑史上，曾经有人以糯米为原材料，在建筑物的基础部分设置垫层，减少地震对建筑物的损害。近年来，有关部门在这方面的研究已经取得了突破性进展，以沥青为原料研究出一种特殊材料，以此设冕隔震层效果更好。
2.2建筑物基础设置隔震装置减震
这一种隔震措施主要是在建筑物的基础与上部建筑之间设置特殊装置，减少地震向上传递。最高可减少地震对建筑物传递能量的2/3，但是，这种措施的缺陷是不适用于高层建筑。因为在高层建筑设置这种装置会延长建筑结构自身的自振周期，起不到减小地震对建筑物损害的目的。通常采用的办法有:摩擦滑移隔震、粘弹性隔震等几种，设置的装置有橡胶垫、混合隔震装置等。
2.3建筑物层间隔震措施
层间隔震这种方法主要适用于旧房改建，在施工方面具有简单、易操作的特点。与建筑物基础部分设置隔震装置的办法相比，层间隔震的效果不是非常明显，减震的效果可以达到1/10～3/10的范围。这种方法主要是依靠设置在建筑结构各层间隔的减震装置吸收或者削弱地震能量，从而减小地震对建筑物的危害，设置的装置基本与基础隔震的相同。
2.4建筑物结构悬挂隔震
悬挂隔震是将建筑物的大部分或者整个结构悬挂起来，也就是我们通常所说的悬挂结构，这样，当地震来临时，地震的能量不会传递给悬挂起来的结构，从而达到减小地震损害的目的。这种隔震方式最常见于大型钢结构，大型钢结构总是采用钢结构悬挂体系，以此隔震。大型钢结构一般分为主框架和子框架，在悬挂体系中，子框架通过索链或者吊杆悬挂于主框架上，当地震来临时，主框架会随着地壳运动发生摇摆，但是，子框架和主框架之间是能够活动的索链和吊杆，地震的能量到达这个部位的时候就会削弱，不至于传递到子结构产生惯性力。
3建筑结构设计中常用的减震技术
以上我们所说的几种措施主要是对建筑结构本身的基础部分或者关键节点进行特殊设计，或者采用特殊材料，或者设计安装减震装置减少地震的能量向建筑物传递。我们这里所说的建筑物结构设计中常用的消能减震技术是借助建筑物意外的部件来增加建筑物的阻尼，消耗地震传递给建筑物结构的能量，避免建筑物因地震而受到损害。用于减小地震对建筑物损坏、保护建筑物安全的装置和元件很多，通常都是各式各样的消能器和阻尼器，我们习惯上把这些装景分为滞回型和粘滞型两种。这种技术的使用非常广泛，主要有以下几种情况。
3.1新建建筑物的结构设计
随着人们安全意识的不断增强，建筑结构设计理念的不断更新，人们对建筑结构的减震、隔震设计越来越重视。我们在设计的时候，除了对建筑物的基础部分采用特殊处理之外，还可以借助消能减震装置或者元件削弱地震对建筑物的作用力，保护人们的生命财产安全。
3.2对建成建筑物的抗震加固
在对建筑物的地基或基础进行隔震设计时，我们一定要在建筑物没有动工以前按照隔震设计的措施，完成相应的工作。最迟也是在建筑物的旖工过程当中，在建筑物的关键部位设置特殊的隔震装置。然而，建筑物建成以后，如果想对其进行抗震加固，就要采用增加阻尼的办法，在建筑物的结构上重新添加消能减震装置。这些消能减震装置更适用于高层建筑、钢结构，从适用的部位来说，也是很广泛的，它不仅可以应用于建筑物的上部结构，也可用于建筑物的隔震夹层。
4其他减震措施
以上的两部分所介绍的一些措施就是我们在建筑物抗震设计方面着重的考虑，但是，也有一些措施虽然不常用。但是却非常有用。在这里，我们重点介绍两种。
4.1建筑物走向设计抗震问题
众所周知，地震是由于地壳的运动而引起的，与地质结构有非常重要的关系。我们在建筑物选址的时候，应该充分考虑当地地质条件，分析当地地震的震向，让建筑物的走向与地震震向垂直，尽量避免两个走向平行。从刚刚发生的四川汶川地震和玉树地震的实际情况来看，与地震震向平行的建筑物的倒塌率更高，与之相反，与地震震向垂直的建筑物就不太容易倒塌。研究发现，与地震震向平行的建筑物，在地震发生时，随地震波运动的幅度更大，因此更容易倒塌。
4.2无粘结支撑体系减震问题
无粘结支撑体系是建筑物结构减震体系中最为机敏的一种，这种体系主要是通过科学设计，使内核钢和外包钢管之间无粘结且可形成能够自由滑移的一个层面，在地震发生时，通过内外钢之间的配合作用而消耗地震能量。但是，这种设计的弊端是在设计和有关部件的计算方面要求非常严格。在这个体系中，建筑物的重量主要由内钢来承担，外钢主要起到配合和辅助作用。还可以防止内钢弯曲变形。
5结束语
高层建筑的概念篇6
关键词：高层建筑；建筑结构；抗震设计；设计应用
中图分类号：TU97文献标识码：A
引言
地震作为最严重的自然灾害之一，一旦发生，就会给社会带来巨大的人员伤亡和经济损失。近几年来，国内外地震灾害频发，无情地剥夺了上百万人的生命。而这些伤害基本上都是由于建筑物的倒塌引起的，尤其是高层建筑。若在建筑结构的设计当中能加强抗震概念的设计，将会从一定程度上减小损失。因此，如何才能够提高高层建筑的抗震性能的概念设计已经成为了建筑行业研究的重点工作。
一、抗震概念设计
传统的结构设计理论为建筑结构设计提供了一些计算方法，但是这些方法主要是针对结构设计中的一些细节，而忽略了对整体结构的考虑。因此，传统的结构设计理论并不能完全地适用于高层建筑的抗震设计，照本宣科式的结构设计不能满足现代建筑物的要求。在高层建筑的抗震设计当中，设计师们都会融入概念设计。抗震概念设计是指根据以往的工程经验和地震灾害的发生情况，从整体上研究工程项目的抗震决策，包括使用材料的种类、抗震方案以及结构的内部构造等等方面。
二、高层建筑结构设计中抗震概念设计的意义
高层建筑结构设计中应该非常重视抗震概念设计，因为高层建筑结构非常复杂，当发生地震时具有动力不确定性特点，人们对地震时对结构认识的局限性，再加上材料性能和施工安装的变易性、模拟地震波的模糊性等因素，导致计算结果和实际之间具有很大的差异。简单的依赖数值计算获得结构并不能有效的解决高层建筑的实际抗震问题，尤其是地质特征的差异性原因，导致许多国家甚至是地区指定的抗震规范都有明显的差异。高层建筑结构抗震概念设计在依据数值计算的基础上，还增加了实践经验元素，并且结构概念设计甚至比分析计算更重要，使得这一抗震设计理念能够满足区域差别下从事高层建筑结构设计的实际需求。强调高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性，其目的是为了引起高层建筑结构工程是在进行建筑结构设计时，特别重视相应的结构规程以及抗震概念设计中的相关规定，从而摆脱传统的结构设计中只重视计算结果的误区，要求结构工程师严格的按照结构设计计算原则，再结合地区的抗震规范，以此保证高层建筑结构的抗震性能。
三、高层建筑结构设计中抗震概念设计的原则
(1)结构的整体性。在高层建筑结构中，楼盖的整体性对高层建筑结构的整体性起到十分重要的作用，其相当于水平隔板，不仅要求聚集和传递惯性力至各个竖向抗侧力的子结构，还要求这些子结构具有较强的抗震能力，能够抵抗地震作用，尤其是当竖向抗侧力子结构的分布不均匀、结构布置复杂以及抗侧力子结构的水平变形特征存在差异时，整个高层建筑就依靠楼盖使抗侧力子结构进行协同工作。
(2)结构的简单性。结构的简单性指的是结构在地震作用下具有明确、直接的传力途径。在高层建筑抗震设计规范中明确规定“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径”，只有结构简单，才能对结构的位移、内力以及模型进行分析，准确的分析出高层建筑抗震的薄弱环节，然后采取相应的措施，避免薄弱环节的出现。
(3)结构的刚度。结构的刚度和抗震能力水平在地震作用下是双向的，确定结构的刚度，然后合理的布置结构能够抵抗任意方向上的地震作用。通常状况下，地结构沿着平面上两个主轴方向都应该具有足够的刚度与抗震能力，结构的刚度不仅仅应该控制结构的变形，还应该尽可能降低地震作用对高层建筑结构的冲击，如果结构发生较大的变形，将会产生重力二阶效应，导致结构失衡而被破坏，降低高层建筑的抗震可靠性，因此，在抗震概念设计中，应该重视结构的刚度设计。
(4)结构的规则性与均匀性。高层建筑的竖向和立面的剖面布置应该规则，结构侧向刚度的变化应该巨晕，避免侧向刚度以及抗侧力结构承载力的突变。沿着建筑物的竖向，机构布置和建筑造型应该规则和相对均匀，避免传力途径、刚度以及承载力的突变，防止结构在竖向上的某一楼或者少数楼层之间出现薄弱的环节。
四、抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用
(1)抗震概念设计应该重视高层建筑的结构规律。在高层建筑的抗震概念设计应用中，应该对高层建筑的体型设计进行科学的修正，保证在质量、刚度、对称、规则上分布均匀，保证设计的整体性，避免局部出现刚度过大的问题。高层建筑的结构布局对抗震概念设计具有十分重要的作用，简单、对称的建筑在地震中的应力分析和实际反映很容易做到，并且能够达到相一致，但是在凹凸的立面与错层设计的高层建筑中，当地震发生时将会产生复杂的地震效应，很难做到对高层建筑抗震效果的最佳分析。因此，高层建筑的抗震概念设计应该重视结构的规律性。
(2)抗震概念设计在结构体系上的应用。高层建筑抗震结构体系是抗震概念设计的关键，抗震概念设计在结构体系上的应用依据高层建筑物的高度以及抗震等级选择合适的抗侧力体系，通过概念近似手算确定结构设计方案的可行性以及主要构件的基本尺寸。抗震结构方案选择的合理性，直接影响建筑抗震概念设计的经济性与安全性。合理的选择建筑结构体系，应该注意以下三个方面:其一，选择建筑结构体系时，应该对因为部分结构或者部分构件的破坏而导致整体建筑结构体系丧失对抗震能力或者重力荷载的承载能力，应该坚持抗震设计原则中的赘余度功能和内力重分配功能，这一原则的重要性在许多建筑物地震后的实际状况中都得到了很好的印证;其二，选择建筑结构体系时，不仅仅应该要求建筑体系的受力明确、传力合理以及传力路线，还应该有合理的地震作用传递途径和明确的计算简图，这些都应该和不间断的抗震分析相符合;其三，其中延性是建筑结构中的重要特性之一，结构体系的变形能力取决于组成结构的构件和连接的延性水平，提高结构构件的延性水平，是提高高层建筑抗震设计概念在建筑结构设计应用中的重点问题，通过采用竖向和水平向混凝土构件，能够增强对砌体结构的约束，当配筋砌体在地震中即使产生裂缝也不会倒塌或者散落，保证高层建筑早地震中不至于丧失对重力荷载的承载能力。
(3)抗震概念设计在结构构件上的应用。高层建筑抗震的实现需要各个构件的支撑，因此，抗震结构体系中的各个构件都必须具有一定的刚度与强度，并且还应该具有可靠的连接性。高层建筑的结构体系是一个多层次超静定结构，因此其抗震结构也应该设置多道抗震防线，这样在地震作用下，即使一部分构件先被破坏，剩余的构件依然具备支撑的作用，形成独立的抗震结构，承受地震力与竖向荷载。因此，合理的预见高层建筑结构先屈服或者破坏的位置，适当的调整构件的强弱关系，形成多道抗震防线，实现对高层建筑结构体系的合理控制，这是结构抗震耗能的一种有效措施，是建筑抗震结构概念设计的重要内容。
结束语
高层建筑的结构设计不仅仅是种技术，某种程度上更是一门艺术。无论什么设计，它都没有唯一的答案，只有通过不断的比较、研究，才能找到最优方案。这就要求设计师们不懈努力地去追求完善的设计方案。随着社会的发展，高层建筑的设计已经不能盲目地照搬课本上的规范和计算机程序，需要创新。总而言之，一幢建筑物，要想做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”，就应该要做好文中所提到的几个重点。高层建筑物中的抗震结构设计使建筑结构的设计更加人性化，更加合理化。除此之外，抗震概念设计不仅拓宽了建筑结构设计的思路，同时还为高层建筑的设计提供了新的方向，在建筑行业当中发挥了重要的作用。
参考文献