高层建筑设计选型论文

浅谈高层建筑的设计选型
【摘要】随着中国建筑业的日益发展壮大，如今在大城市已经极少见到多层建筑，大部分由高层建筑所代替。

因此高层建筑的选型成为人们研究、探讨的焦点，讨论高层建筑设计理念的更新与风格的变化，将有利于高层的发展。

【关键词】框架;剪力墙;框架-剪力墙;筒体
高层的特点：所谓高层建筑是指超过一定高度和层数的多层建筑。

中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。

现代设计之所越来越倾向于高层建筑:首先,使人口集中，可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离，从而提高效率；其次能使大面积建筑的用地大幅度缩小，有可能在城市中心地段选址；第三，可以减少市政建设投资和缩短建筑工期。

那么通常设计时就会选用以下几种选型。

1.框架结构体系
框架结构体系是利用梁、柱组成的纵、横两个方向的框架形成的结构体系。

它同时承受竖向荷载和水平荷载。

其主要优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的建筑空间，建筑立面处理也比较方便；主要缺点是侧向刚度较小，当层数较多时，会产生过大的侧移，易引起非结构性构件（如隔墙、装饰等）破坏，而影响使用。

在非地震区，框架结构一般不超过15层。

框架结构的内力分析通常是用计算机进行精确分析。

常用的手工近似法是：竖向荷载作用下用分层计算法；水平荷载作用下用反弯点法。

风荷载和地震力可简化成
节点上的水平集中力进行分析。

框架结构梁和柱节点的连接构造直接影响结构安全、经济及施工的方便。

因此，对梁与柱节点的混凝土强度等级，梁柱纵向钢筋深入节点内的长度，梁与柱节点区域的钢筋的布置等都应符合规范的构造要求。

2.剪力墙体系
剪力墙体系是利用建筑物的墙体（内墙和外墙）做成剪力墙来抵抗水平力。

剪力墙一般为钢筋混凝土墙，厚度不小于140毫米。

剪力墙的间距一般为3-8米，适用于小开建的住宅和旅馆等。

一般在30米高度范围内都适用。

剪力墙结构的优点是侧向刚度大，水平荷载作用下测移小；缺点是剪力墙侧间距小，结构建筑平面布置不灵活，不适用于大空间的公共建筑，另外结构自重也较大。

因为剪力墙既承受垂直荷载，也承受水平荷载。

对高层建筑主要荷载为水平荷载，墙体既受剪又受弯，所以称剪力墙。

剪力墙按受力特点又分为两种：
2.1整体墙和小开口整体墙
没有门窗洞口及洞口较小可以忽略其影响的墙称为整体墙，门窗洞口稍大一点的墙，可称为小开口整体墙。

整体墙和小开口整体墙基本上可以采用材料力学的计算公式进行内力分析。

2.2双肢剪力墙和多肢剪力墙
开一排较大洞口的剪力墙叫双肢剪力墙。

开多排较大洞口的剪力墙较多肢剪力墙。

由于洞口开的较大，截面的整体性已经破坏，
通常用计算机进行剪力墙的分析，精确度较高。

剪力墙成片状（高度远远大于厚度），两端配置较粗钢筋并配箍筋形成暗柱，并应配置腹部分布钢筋。

暗柱的竖筋和腹部的竖向分布筋共同抵抗弯矩。

水平分布筋抵抗剪力。

当剪力墙的厚度大于140毫米时应当用双层双向配筋，钢筋直径不应小于8毫米。

连梁的配筋非常重要，纵向钢筋厨满足配筋量外还要有足够的锚固长度。

箍筋除满足配筋量以外，还有加密的要求。

3.框架-剪力墙结构
框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。

它具有框架结构平面布置灵活，有较大空间的优点，又具有侧向刚度较大的优点。

框架-剪力墙结构中，剪力墙水平荷载，竖向荷载主要由框架承担。

框架-剪力墙结构一般宜用于10-20层的建筑。

横向剪力墙宜均匀对称布置在建筑物端部附近、平面形状变化处。

纵向剪力墙宜布置在房屋两端附近。

在水平荷载的作用下，剪力墙好比固定于基础上的悬臂梁，其变形为弯曲型变形，框架为剪切型变形。

框架与剪力墙通过楼盖联系在一起，并通过楼盖的水平刚度使两者具有共同的变形。

在一般情况下，整个建筑的全部剪力墙至少承受80%的水平荷载。

4.筒体结构
在高层建筑中，特别是超高层建筑中，水平荷载愈来愈大，起着控制作用。

筒体结构便是抵抗水平荷载最有效的结构体系。

它的受力特点是，整个建筑犹如一个固定于基础上的封闭空心的筒式悬
臂梁来抵抗水平力，筒体结构可分为框架-核心筒结构、筒中筒和多筒结构等。

框筒为密排柱和窗下裙梁组成，亦可视为开窗洞的筒体。

内筒一般由电梯间、楼梯间组成。

内筒与外筒由楼盖连接成整体，共同抵抗水平荷载及竖向荷载。

这种结构体系适用于30-50层的房屋。

多筒结构是将多个筒组合在一起，是结构具有更大的抵抗水平荷载的能力。

5.结语
通过对本工程所结构设计及相关问题的处理，我们体会到设计合理布置结构体系非常重要。

在做一个较复杂的高层结构设计时，应该运用结构设计的有关经验来合理布置结构平面，选择恰当的高层结构形式，使结构的周期、移控制在规范规定的允许范围内。

高层建筑的选型恰当与否，还直接决定了投资方的资金节约和空间利用。

[科]。