建筑体型和结构总体布置
高层建筑结构课件第2章(结构体系与结构布置)
六.截面尺寸初估（方案设计和初步设计时）
1.柱截面：
由轴压比控制
N c c f cbh
轴压比限值 P68表4.4
柱负荷面积 表4.4
单位面积荷载：框架、框-剪12～14kN/m2； 框架柱轴压比限值 剪力墙、筒体13～16
N Q S Qn
结1.1 构～ 体 系 系数 1.2
3.适用范围：适用于200m以下的超高层
代表作品及平面：
深圳国贸大厦
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五.结构体系（抗侧力体系）的选择
•建筑使用功能 •建筑平面
•建筑高度
•抗震等级 •地质条件 •施工技术 ……
用 途 住 宅 旅 馆 公 共
≤50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 框架 框架-剪力墙、框架
≥50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 筒体 框架-剪力墙、筒体
竖向抗侧力构件不连 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平 续 转换构件（梁、桁架等）向下传递 楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80％
五.设置变形缝的原则
1.设置原则：
1）尽量不设缝，而调整平面形状、尺寸和结构布置， 采取构造和施工措施。 2）设缝时，应形成独立的结构单元，保证足够的缝宽。
框架结构 框架—剪力墙结构、筒体结构 部分框支剪力墙结构 0.7 0.75 0.6
抗震等级
计算截面以上层数 一级 二级
三级 0.9 0.95 ---
0.8 0.85 0.7
2.梁截面：
由高跨比控制：P18表2.9
注意：梁高有减小的趋势。
抵抗温度应力 3.板厚： 加强顶层约束 提高抗风抗震 一般楼层：80-140 顶层现浇板：≥120，宜双层双向配筋 地下室顶板：≥160
建筑体型与立面设计
因此，在建筑设计中恰当地运用对比的强弱是取得统一 与变化的有效手段。
对比在建筑设计中的实例
B、微差
在体型及立面设计中，微差是指不显著的差异， 既微小的对比。
可以借彼此之间的连续性以求得协调。
一、反映建筑物功能要求和建筑个性特点
建筑是为了满足人们生产和生活需要而创造出的物质空 间环境。根据使用功能的要求，结合物质技术、环境条 件确定房间的形状、大小、高低、并进行房间的组合。
各类建筑由于使用功能的千差万别，室内空间全然不同， 在很大程度上必然导致出不同的外部体型及立面特征。
建筑外部体型和立面设计应正确表现这些建筑类型的特 点（能区别不同时代、风格的建筑）
基于一个灵活的网架结构， 总体建筑面积达到6000万 平方米
较低楼层修建为公共广场， 零售业，饮食业和办公的场 所
而中间部分倾向于建筑的 北部则会创造各种空中花园。
整体形状是一种反映丹 麦·哥本哈根的 尖顶设计， 旨在融合设计成为当今高层 建筑的连接天际线的城市。
3）、对比与微差
一个有机的统一的整 体，各种要素除按照 一定秩序结合在一起 处，必然还有各种差 异
➢ 建筑美观主要是通过内部空间及外部造型的艺术处理来 体现，同时也涉及到建筑的群体空间布局，而其中建筑 的外观形象经常地、广泛地被人们所接触，对人的精神 感受上产生的影响尤其深刻，
➢ 如轻巧、活泼、通透的———园林建筑 ➢ 雄伟、庄严、肃穆的——纪念性建筑 ➢ 朴素、亲切、宁静的——居住建筑 ➢ 简洁、完整、挺拔的——高层公共建筑
对比与微差所指的就 是这种差异性。
A、对比
住宅建筑设计原理知识总结
住宅建筑设计原理知识总结建筑设计的总体布局从全局观点出发综合考虑预想中建筑物室内室外空间的各种因素，作出总体安排，使建筑物内在功能要求与外界条件彼此协调，有机结合。
建筑群中的单体建筑设计应在总体构思的原则指导下进行，并受总体布局的制约。
因此，设计构思应遵循“由外到内”和“由内到外”的原则，先从总体布局着手。
根据外界条件,解决全局性的问题,然后进行单体建筑设计中各种空间的组合。
在这个过程中使单体建筑设计在体型、体量、层数、建筑形式、色彩、朝向、日照、交通等方面同总体布局及周围环境取得协调，并在单体建筑设计趋于成熟时，再行调整和确定总体布局。
在总体设计构想中，既必须考量采用功能、结构、经济和美观等内在因素，也必须考量当地的历史、文化背景、城市规划建议、周围环境、基地条件等外界因素。
例如建筑物的入口方位，内外交通的非政府方式、体型多寡大小的确认、建筑物各个部分的布局、建筑形象与周围环境的协同等一系列基本问题都必须考量外界因素。
通常先从体型著手，用来抒发设计者的构想。
体型确认后，再研究内部的平面空间组织。
研究体型就是为了化解内外因素之间的矛盾，化解功能和形式之间关系的问题。
比如设计一个博物馆，主要必须满足用户参观路线、光线和视线的建议，而以参观路线最为关键，应当以参观路线做为确认体型的一个内在依据，再根据外部条件使用最合适的体型。
建筑设计的环境构思建筑的体型、体量、形象、材料、色彩等都应当同周围环境协同。
建筑设计构思要把客观存在的“境”与主观构思的“意”融合起来。
一方面要分析环境对建筑可能产生的影响，另一方面要分析设想中的建筑在自然环境中的地位。
因地制宜，结合地形的高低起伏，利用水面的宽窄曲折，把自然景色组织到建筑物的视野中。
如果建筑物处于自然风景区，应使建筑物同自然环境相协调。
例如中国驻联邦德国大使馆建于波恩的名胜古迹区中，基地地势起伏，古树参天，按波恩市政当局要求，不能砍一棵树。
为了保护环境，将五座四合院分散建在丛林之中，成为建筑与环境结合的良好范例。
高层建筑体型收进结构及其加强措施
高层建筑体型收进结构及其加强措施随着我国经济时代的发展与变化，建筑越来越趋向于高层发展，这就对建筑的结构提出了新的要求和标准。
体型收进结构在不规则建筑中的应用较多，并能够达到较好的抗震作用，对于建筑起到很好地保护作用。
基于此，本文就高层建筑体型收进结构及其加强措施进行分析和研究，希望能够就建筑结构的强化起到借鉴作用。
标签：高层建筑；体型收进；竖向不规则结构0 前言近些年来，建筑行业得到了突飞猛进的发展与进步，尤其在建筑层高方面，设计师一直期望能够突破瓶颈，促进其高度增加，同时提升建筑的稳定性与牢固性。
这就对建筑设计提出了新的要求和标准，只有不断对建筑结构予以优化，才能够真正保证建筑的可靠性。
体型收进结构目前在不规则高层建筑中应用较多，并达到了较好的应用效果，尤其在抗震方面有突出表现，提升了建筑本身的稳定性。
为了更好地促进建筑体型收进结构的应用，防止因为体型收进结构的应用而引起的构件内力、位移不规则变化，探索其与侧向刚度不规则之间的关系，探索体型收进结构强化措施就显得非常重要。
1 结构体型收进与侧向刚度不规则关系侧向刚度主要反映的是建筑水平荷载情况下所能够抵抗的变形程度，其中水平荷载包括风荷载和水平地震力，这两种荷载对于建筑极容易造成危害。
依照正常的设计原则来说，其应当是建筑抗侧力构件的截面尺寸和材料强度依照自上而下的方式逐渐减小，侧向刚度和承载力要防止突变。
结构的竖向和水平布置需要更具合理性的刚度和承载力分布，要尤其防止因为刚度和承载力分部变化或者结构扭转而留下薄弱结构。
建筑侧向刚度不规则类型主要分为两类：第一类：目标层的侧向刚度与上一层相比，为上一层的70%，或者小于其上相邻三个楼层的侧向刚度平均值的80%。
刚度上下大小也被称为薄弱层。
第二类则是局部收进的水平面尺寸相比较相邻下一层来说，大于25%，但是顶层或者出屋面的小建筑可以不计算在内。
这样的建筑刚度则为上小下大类型，也被称为竖向体型收进。
房屋建筑学建筑体型及立面设计 (1)
建筑物的体型和立面，即房屋的外部形象，必须受内部使用功能 和技术经济条件所制约，并受基地环境群体现划等外界因素的影 响。建筑物体型的大小和高低，体型组合的简单或复杂，通常总 是先以房屋内部使用空间的组合要求为依据，立面上门窗的开启 和排列方式，墙面上构件的划分和安排，主要也是以使用要求、 所用材料和结构布置为前提的。
这样便把AB与BC的长度成一比例分割。
如果以AB为高度， BC为底部的话，便会得出以上的结果，高度与长 度的比例为0.618
黄金比例与建筑 黄金比例与建筑的关系就更为密切，早在希腊巴特隆神殿的立面设计上 便用上了黄金比例，它的总高度与长度成黄金比，石柱的高度与屋顶的 高度成黄金比，屋顶的底部与三角形的屋顶成黄金比。
建筑体型和立面设计的影响因素
符合建筑造型和立面构图的一些规律
建筑作为社会物质文化的组成部分．它的外部形象的创作设 计，也应本着“古为今用”、“洋为中用”、“推陈出新” 的精神，创造广大人民喜闻乐见、具有我国民族风格的社会 主义新建筑。
三、建筑体型的组合及建筑构图的基本法则
建筑物内部空间的组合方式，是确定外部体型的主要 依据 因此，我们在平、剖面的设计过程中，即房屋内部空 间的组合中，就需要综合包括美观在内的多方面因素， 考虑到建筑物可能具有外部形象的造型效果，使房屋 的体型，在满足使用要求的同时，尽可能完整、均衡。
身，同时又是建筑外形和室内装饰有机的组成部分。
建筑体型和立面设计的影响因素
结合材料性能、结构构造和施工技术的特点 施工技术的工艺持点，同样也对建筑体型和立面产生
一定的影响。 例如滑动模扳的施工工艺，由于模板的垂直滑动，要 求房屋的体型和立面，以采用筒体或竖向线条为主比 较合理； 升板施工工艺，由于楼板提升时适当出挑对板的受力 有利，建筑物的外形处理，以层层出挑横向线条为主 比较恰当。
钢筋混凝土建筑抗震鉴定
（二）、建筑体型布置
1、平面布置 刚度不均匀； L形等不对称平面的建筑； 开口房屋由于刚度极不均匀，破坏率显著增高； 电梯间布置上存在较大偏心也将使震害加重； 带有较长翼缘或凸出的T形、十字形、U形、H形、 Y形平面由于地震时侧移差异而使震害加重。
2、立面布置
a 有裙房等的大底盘建筑，若裙房与主楼相连而不设缝， 体形的突变引起刚度突变，使主楼在接近裙房的楼层 相对较为柔弱，地震时因塑性变形集中效应而产生过大 层间侧移，导致严重破坏； b 房屋高度与高宽比。房屋愈高，受到的地震作用和倾覆力 矩愈大，破坏的可能性也愈大； c 上部为抗震墙等刚性结构，下部为框架，出现的倾覆破坏； d 突出屋顶的收进建筑破坏严重； e 顶层空旷大房间震害严重； f 高低层毗连房屋震害加重。
整体倒塌或倾覆；
薄弱层倒塌(底层破坏、顶层塔楼破坏、中间层破坏)； 框架节点破坏、强梁弱柱破坏；
填充墙与主体结构连接不牢倒塌；
填充墙设置不合理使框架柱形成短柱而剪切破坏等形式。
（2）有填充墙钢筋混凝土框架 这种结构形式主要在上世纪八十年代前应用较多。 特点：
嵌砌于框架间的填充砖墙在地震时与钢筋混凝土框架 共同承受地震水平作用，在一定程度上约束了填充墙框架 的侧移； 填充墙的破坏是最为普遍; 框架平面内嵌砌砖填充墙时，柱上端易发生剪切破坏。 外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切 破坏。
2
b、楼层综合抗震能力指数可按下列公式计算：
1 2 y
y Vy / Ve
2、 钢筋混凝土房屋的外观和内在质量宜符合下列要求： 梁、柱及其节点的混凝土仅有少量微小开裂或局部剥落， 钢筋无露筋、锈蚀； 填充墙无明显开裂或与框架脱开； 主体结构构件无明显变形、倾斜或歪扭。
主体工程建筑方案
主体工程建筑方案
一、设计说明
本工程位于市中心核心地带，是一栋多功能综合楼。
设计理念以
现代简约风格为主，结合建筑本身的功能和周边环境特点，力求打造
出既实用又美观的建筑。
二、建筑外观
整体建筑外观设计采用流畅的线条和简洁的外观，结合现代建筑
材料，打造出现代感十足的外观形象。
外墙主要采用白色、灰色和玻
璃材料，使建筑整体看起来干净、明亮而富有活力。
三、建筑结构
本建筑采用钢结构和混凝土结构相结合的方式，以确保建筑的稳
定性和安全性。
建筑高度为十层，总建筑面积约为20000平方米，可
容纳大量人员同时办公和活动。
四、室内空间布局
建筑内部采用开放式设计，充分利用空间并保持通透性。
不同功
能区域之间合理分隔，办公区、会议室、休息区等功能空间相对独立，同时又有必要的相互联系和衔接。
五、设施配套
本建筑配备了先进的设施设备，包括中央空调系统、智能化照明系统、消防系统等，以确保建筑内部的舒适度和安全性。
同时，还设有停车场、绿化带等辅助设施，为建筑居民和访客提供便利。
六、总结
综上所述，本建筑主体工程建筑方案设计合理，外观美观、结构稳固、内部功能完备，是一座集实用性、美观性和功能性于一体的现代综合楼。
希望通过本方案的实施，能够为城市增添一道亮丽的风景线，为广大市民提供更加优质的办公和活动空间。
土木工程结构布置方案书
土木工程结构布置方案书一、总体设计要求1、建筑结构的布置要满足功能要求和美观要求，保证建筑的整体稳定性和安全性。
2、要满足建筑使用的功能要求，包括空间布局合理、结构稳定、通风采光良好等。
3、要满足设计图纸要求，尽量减少不必要的支撑和柱子，保证空间的利用率。
4、考虑到建筑的周边环境和地形地貌等因素，布置结构要适应周围环境。
5、结构布置要考虑建筑的使用寿命，选择合适的结构形式和材料，保证建筑的安全性和耐久性。
6、结构设计要符合国家有关建筑设计规范和标准，保证设计的合法性和合理性。
7、要考虑建筑施工的可行性和实际情况，尽量简化结构的施工工艺，便于施工操作。
二、结构布置方案1、选址：根据项目的选址情况，选择合适的土地用于建筑。
根据土地的地形地貌和周边环境，选择合适的场地。
2、结构形式：根据建筑的功能性和美观性，选择合适的结构形式。
可以考虑采用框架结构、桁架结构、拱形结构等形式，以满足建筑的承重和稳定要求。
3、结构材料：根据项目的需求和工程条件，选择合适的结构材料。
可以考虑采用钢结构、混凝土结构等材料，以满足建筑的承重和抗震要求。
4、结构布置：根据建筑的功能布置，合理布置结构，确保空间的利用率和通风采光。
在布置结构时，考虑到建筑的整体稳定性和安全性，设计合理的结构布置方案。
5、结构连接：在结构布置时，考虑结构之间的连接方式和节点处理，保证结构的稳定性和安全性。
在设计中，充分考虑结构连接的可行性和施工操作。
6、结构分析：对结构布置方案进行分析和计算，评估结构的稳定性和安全性。
根据分析结果，对结构布置方案进行调整和优化，以满足设计要求。
7、施工工艺：考虑建筑施工的可行性和实际情况，设计合理的施工工艺方案。
在结构布置时，充分考虑施工作业的便利性和安全性，以确保工程顺利进行。
8、设计图纸：根据结构布置方案，制作详细的设计图纸和构造图纸，指导施工操作和现场施工。
设计图纸要符合国家有关建筑设计规范和标准，保证设计的合法性和合理性。
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（B-B2）/B的值小于50%。
14
2.10.4 不规则结构
3.楼板局部不连续：楼板有效宽度占该层楼板典型宽度的百 分比：B1/B的值小于50%，其中有效宽度应扣除凹入和开 洞宽度；或开洞面积大于该层楼面面积的30%；或较大的 楼层错层。
楼板有效宽度
楼板开洞后每一边的净宽不宜小于5m，
不应xiao于2米。
15
2.10.4 不规则结构
3.楼板局部不连续
16
竖向不规则
1.刚度不规则
17
竖向不规则
2.竖向抗侧力构件中断
18
竖向不规则
3.楼层承载力突变
19
七、缝的设置和基础
温度缝、沉降缝、防震缝
1、温度缝：防止结构因温度变化和混凝土干缩变形产生裂缝（基础以 上上部结构断开）
不设温度缝的措施： ➢ 温度影响较大部位提高配筋率 ➢ 阳光直射屋面加厚屋面隔热保温层，或架空通风屋面 ➢ 顶层局部设温度缝 ➢ 后浇带：高标号混凝土；主体混凝土浇注后两个月；贯通结构横截面；
后浇带、采用不同的基础形式调整沉降差、群房做抗震缝：抗震设防的建筑物，当建筑的平面、层数、质量、刚度差 异较大，或错层时（基础以上上部结构断开）
说明：地震区避免设缝，必须设缝要给予足够宽度
防震缝最小宽度
H<15m
H>15 6度每增加5m 7度每增加4m 8度每增加3m 9度每增加2m
结构竖向收进和外挑示意图
12
2.10.4 不规则结构
平面不规则：1.扭转不规 则
13
2.10.4 不规则结构
2.楼板凹凸不规则：结构平面凹进或凸出的一侧尺寸与相 应投影方向总尺寸的百分比：B1/B的值大于30%。
一侧凹进
一侧凸出
两侧收进
结构平面中部两侧收进的总尺寸占平面宽度的百分比：
位置应为结构受力影响最小，且曲折延伸避免全部钢筋同截面搭接
20
七、缝的设置和基础
温度缝、沉降缝、防震缝
2、沉降缝：由于可能产生地基不均匀沉降（基础与上部结构均断开） 沉降差异的处理方法： ➢ 设置沉降缝
问题：结构、建筑、施工困难，防水防渗难 ➢ 刚性很大的基础
问题：不经济 ➢ 设计、施工中采用措施调整沉降差异，减少沉降产生的结构内力
10
2.10.3建筑立面和结构沿高度布置
1、选择有利于抗震的竖向布置
刚度均匀而连续，避免刚度突变
11
竖向布置
当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度H1与房屋高度H之比大于0.2 时，上部楼层收进后的水平尺寸B1不宜小于下部楼层水平尺寸B的 0.75 倍。
下部楼层的水平尺寸B不宜小于上部楼层水平尺寸B1的 0.9倍,且水平外挑尺寸a不 宜大于4m。
2
2.10.1震害及抗震概念设计
3
2.10.1震害及抗震概念设计
位于地震区混凝土结构高层建筑，其结构体系应符合下列原则； （1）采用对抗震有利的平面和立面、结构布置； （2）明确的计算简图；传力途径合理； （3）具有多道抗震防线； （4）采用立体构件； （5）实现总体屈服机制； （6）满足抗震设计4准则，即“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强 剪弱弯”和“强压弱拉”； （7）增加结构超静定次数； （8）良好的延性； （9）竖向等强设计。
4
2.10.2建筑平面和结构布置
有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，力争 均匀对称，减少扭转的影向。
尽量采用对有抗震和抗风有利的平面形式，
5
2 结构的平面形状
长度过大，水平方向
变形增大，长度方向变形不 一致
B l/B<6(非抗震\6\7 度)
l/B<5(8度)
L
好一些截面形式
70mm
70mm＋n×20mm
注明：
➢ 防震缝宽度按照不利体系考虑，按较 低高度计算
➢ 防震缝应沿房屋全高设置，地下室和 基础可不设
➢ 设置收缩缝、沉降缝时必须按照防震 缝的要求
高度重量相差较大 平面不规则
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七、缝的设置和基础
地基的要求：承载力大、沉降小、稳定 基础的要求：稳定、刚度大而变形小 设计的要求：防止倾覆、滑移、不均匀沉降
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2020/3/1
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➢ 基础埋深（室外地坪至基底）
◆ 原因
● 承载力大、压缩性小、稳定性好
● 对基础有较强的嵌固作用
● 较少地震输入
◆ 埋深要求
● 一般的天然地基，建筑物高度的1/15
● 岩石基础不受埋深限制，但应验算倾覆和滑移
● 桩基础取建筑物高度的1/20
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地下室的作用： ● 利用土体的侧压力防止水平力作用下结构的滑移、倾覆 ● 减小土的重量，降低地基的附加压应力 ● 提高地基土的承载能力 ● 减少地震作用对上部结构的影响
6
3在地震区，近可能采用对抗震有利的结 构布置形式
1、选择有利于抗震的结构平面
7
3在地震区，近可能采用对抗震有利的结 构布置形式
L/B过长
不对称突出部分过长
突出部分过长
8
抗震不利结构平面
9
抗震不利结构平面
角部重叠的结构平面其角部重叠面积与较小一边 的比值：A3/A2的值不应于25%。
2.10建筑体形和结构总体布置
1
2.10建筑体形和结构总体布置
建筑体型：建筑平面和立面 结构总体布置：结构构件的平面和竖向布置 ——决定结构的抗震性能 2.10.1震害及抗震概念设计 2.10.2建筑平面和结构平面布置 2.10.3建筑立面和结构沿高度布置 2.10.4 不规则结构