高宽比和适用高度
gb51022-2015
《门式刚架技术规范》为什么要规定房屋的适用高度和高宽比？我们可以从《门式刚架技术规范》条文说明中进行探寻，寻找该类规定的合理依据。
总则条文说明中提到：“房屋高度不大于18m，高宽比小于1，主要是针对本规范的风荷载系数的要求而规定的。
本规范的风荷载系数主要是美国金属房屋制造商协会（MBMA）低矮房屋的风压系数借鉴而来。
MBMA的《金属房屋系统手册2006》中的系数就是对高度不大于18m，高宽比小于1的单层房屋经风洞试验的结果”。
通过上面的表述我们可以明确《门式刚架技术规范》之所以规定了钢结构房屋的高度和高宽比要求，就是与其引用的风荷载系数（《建筑结构荷载规范》中称为风荷载体型系数）的限制条件有关，国外相关规范中对于轻型钢结构房屋的风洞实验条件即是规范中的要求，接下来我们来看看国外规范中的条件是什么，我们找到了门式刚架规范条文说明中提到的《金属房屋系统手册2006》即《Metal Building Systems Manual》，该手册中的1.3节给出的风荷载系数即是门式刚架规范中的引用源，如下图所示：图1 MBMA手册中的风荷载系数《金属房屋系统手册2006》中的风荷载系数的取值来自ASCE（全称The American Society of Civil Engineers，美国土木工程师学会）中的数据，具体类目为ASCE 7-05以及ASCE 7-10中的规定，其中ASCE 7-10 28章提到，用于低层建筑物风荷载设计的包络法（Envelope Procedure）中的风荷载系数，这种方法确定的风荷载系数要按照ASCE 7-05的规定确定，如下图所示，建筑墙面和屋面风荷载系数的高度限制条件为60ft（英尺），1英尺=0.3048m，60英尺=18.288米，因此《门式刚架技术规范》中将房屋高度限制定为18米。
同时ASCE7-05中对于低矮房屋风荷载系数的还有h/L，即高宽比的适用条件，如下图所示：综上所述，《门式刚架技术规范》规定房屋高度不大于18米，房屋高宽比不大于1时，该适用范围主要根据美国金属制造商协会MBMA以及美国土木工程师学会ASCE标准对于低矮房屋风荷载系数而定的，如果门式刚架超过了这个高度和高宽比范围可按《建筑结构荷载规范》（GB50019-2012）确定风荷载体型系数（《门式刚架技术规范》称风荷载系数），同时总则条文说明中明确了“房屋高度超过18m的类似建筑，构件的强度和稳定性可参照本规范”，所以在进行门式刚架设计时，其他要求仍然可以按照《门式刚架技术规范》来考虑和控制。
高层建筑结构设计-第4章-结构设计基本规定
高层建筑结构设计广西大学土木建筑工程学院贺盛第四章结构设计基本规定4.6 舒适度验算4.7 抗震设防类别4.8 抗震等级4.9 变形缝设置4.1 适用最大高度及高宽比4.2 结构布置的规则性4.3 承载力验算4.4 荷载效应组合4.5 变形验算本章重点➢掌握各类房屋的适用最大高度及高宽比➢掌握各类结构布置原则及规则性判别方法➢掌握荷载效应组合及承载力验算方法➢掌握变形验算方法➢了解舒适度验算方法➢掌握各类建筑抗震等级确定方法➢熟悉各种变形缝的类型及设置原则4.1 适用最大高度及高宽比结构设计首先需根据房屋高度、抗震设防、设防烈度等因素，确定一个与之匹配的、经济且合理的结构体系，以使结构效能得到充分发挥，材料强度得到充分利用。
《建筑结构抗震设计规范》GB50011-2010（以下简称《抗规》）、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010（以下简称《高混规》）及《高层民用建筑钢结构设计规程》JGJ-2015（以下简称《高钢规》）规定了钢筋混凝土结构、钢结构及混合结构房屋建筑的最大适用高度。
将钢筋混凝土结构房屋划分为A与B级。
当房屋高度满足下表时，为A级。
当钢筋混凝土结构房屋高度不满足上表，但满足下表时，为B级。
当房屋高度不满足下表时，为超限高层建筑。
民用钢结构房屋的最大适用高度如下表所示。
表中筒体不包括钢筋混凝土筒。
混合结构房屋的最大适用高度如下表所示。
4.1.2 房屋建筑适用的高宽比房屋建筑适用的高跨比，是对结构刚度、整体稳定承载能力及经济合理性的宏观控制指标。
当结构设计满足承载力、稳定、抗倾覆、变形及舒适度等基本条件之后，仅从结构安全角度考虑，高宽比限值不是必须满足的。
高宽比主要影响结构设计的经济性。
钢筋混凝土结构房屋建筑的适用高宽比如下表。
4.1.2 房屋建筑适用的高宽比钢结构房屋建筑的适用高宽比如下表。
混合结构房屋建筑的适用高宽比如下表。
4.2 结构布置的规则性建筑平面可分为板式和塔式两大类。
3-2房屋建筑适用最大高度及适用高宽比
混凝土后浇带
• 混凝土后浇带是高层建筑中常用的一种施工工艺， 带宽常为800mm～1000mmm，贯通的后浇带在施工期 间将结构分为独立的几部分，当结构平面尺寸较大时， 缝可以曲折贯通。后浇带内的钢筋可与带两侧钢筋同 时绑扎，也将钢筋先从两侧伸出，在带内砼浇注前再 焊接或搭接；带内待其两侧砼浇注完近两个月(≥30 天)后浇注。
240
220
200
180 160
筒体（框筒，筒中筒，
桁架筒，束筒）和巨型 300
280
框架
260
240 180
钢-混凝土混合结构房屋适用的最大高度(m) 表2-5
高层建筑结构高宽比的规定，是对结构整体刚度、抗倾覆能 力、承载能力以及经济合理性的宏观控制指标。实际上当满 足高规对侧向位移、结构稳定、抗倾覆能力、承载能力等性 能的规定时，高宽比的规定可不作为一个必须满足的条件， 也不作为判断结构规则与否及超限高层建筑抗震专项审查的 一个指标。
• 增大伸缩缝间距的可靠措施
1. 设置后浇带； 2. 局部加强配筋； 3. 施加预应力； 4. 采用预制构件或叠合结构； 5. 解除约束，设置滑移层； 6. 采用膨胀剂补偿混凝土的收缩； 7. 加强保温隔热措施等。
• 采用可靠措施后，可适当放宽伸缩缝的间距：
房屋的平面宽度B，一般矩形平面按所考虑方向的最小 投影宽度计算高宽比，对突出建筑物平面很小的局部构件 （如楼梯间、电梯间等），一般不作为建筑物计算宽度。
各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：
1 标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达 到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及 生命安全的严重破坏的抗震设防目标。
房屋适用高度和高宽比
-----------------------------------精品考试资料---------------------学资学习网-----------------------------------《高层建筑混凝土结构技术规程》房屋适用高度和高宽比4.2.1钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度和高宽比应分为A级和B级。
B级高度高层建筑结构的最大适用高度和高宽比可较A级适当放宽，其结构抗震等级、有关的计算和构造措施应相应加严，并应符合本规程有关条文的规定。
4.2.2 A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表4.2.2-1的规定，具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构的最大适用高度尚应符合本规程第7.1.2条的规定。
框架-剪力墙、剪力墙和筒体结构高层建筑，其高度超过表4.2.2-1规定时为B级高度高层建筑。
B级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表4.2.2-2的规定。
4.2.3 A级高度钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表4.2.3-1的数值；B级高度钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表4.2.3-2的数值。
7.1.2高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。
1 / 3短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构，并应符合下列规定：1其最大适用高度应比本规程表4.2.2-1中剪力墙结构的规定值适当降低，且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m；2抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%；3抗震设计时，短肢剪力墙的抗震等级应比本规程表4.8.2规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用；4抗震设计时，各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7；对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，其轴压比限值相应降低0.1；5抗震设计时，除底部加强部位应按本规程第7.2.10条调整剪力设计值外，其他各层短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。
关于超限高层结构审查
4.側向刚度不规则 5.竖向抗側力构件
不连续
6.楼层承载力突变
4. 側向刚度不规则
5.竖向抗側力构件不连续
?
6. 楼层承载力突变
4.3.3 不应小于 其上一层的 65%(A级) 75%(B级)
有关超限审查的文件
1.《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》 （建设部令第111号-简称“部令”） 2.《超限高层建筑工程抗震设防专项审查 技术要点》 （建质[2003]46号） 3.《建筑抗震设计规范》 4.《高层建筑混凝土结构技术规程》
广州市的“审查细则”
为了给建设单位、设计单位及 审查部门把握同样标准和尺度， 有必要结合广州地区的抗震设防 烈度，针对广州地区高层建筑的 普遍特点，制订相应的广州市的 《超限高层建筑工程抗震设防审 查细则》（目前还是送审稿）。
“审查细则”（摘要）
需要进行超限审查的高层建筑工程:
1.高度超过各有关规范和规程中所规定的 最大适用高度的高层建筑； 2.结构类型不属于各有关规范和规程所列 出的结构类型； 3.结构属于下表所列的高层建筑结构类 型； 4.体型特别不规则的高层建筑结构。
避免不规则的措施
不规则中的第4(側向刚度不规则) 1.当各层层高相等或相差很小时: 按“抗规”的计算方法，对于正常楼层, 除非某一层的构件突然缩小，或者其上楼 层的构件突然加大，否则一般是不会出现 的。这种情况主要出现在转换层处。此 时，应该加大转换层的构件的尺寸。有条 件时也可以缩小转换层上面楼层的側向刚 度。
适用高度和高宽比
抗规表6.1.1 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度 高规表4.2.2-1 A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度 高规表4.2.2-2 B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度 高规表4.2.3-1 A级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比 高规表4.2.3-2 B级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
高层建筑主要考点复习
我国“高规”：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的住宅建筑以及房屋高度大于24m 的其它高层民用建筑。
1、结构设计一般分三阶段：方案阶段；扩初阶段；施工图阶段。
2、方案设计：选择结构体系、体型控制（如平面与竖向的规则性、高宽比）等。
一般由总工程师、主任工程师或有经验的工程师凭经验综合判断，并辅以简单的概念计算。
3、扩初设计内容：结构构件（梁、板、柱、墙）截面的选择和优化。
4、施工图设计：给出配筋、尺寸、节点做法等，满足施工要求。
5、高层结构体系：框架、剪力墙，框架---剪力墙，筒体结构 (框筒、筒中筒、束筒)等6、框架结构体系定义：采用梁、柱通过节点组成的体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载的结构体系。
受力特征：水平力下，框架侧移有两部分组成：（１）、梁柱弯曲变形。
框架层间剪力是其上部水平荷载的合力，所以下大上小，导致下部层间变形大，上部小；侧移曲线表现为剪切型。
（２）、柱的轴向变形也使框架结构产生侧移，由倾覆力矩使柱产生的拉伸和压缩变形所致，为弯曲型，上部层间变形大。
在总位移中第一部分侧移是主要的，合成后结构仍呈剪切变形特征。
优点：建筑布置灵活，可做成需大空间的会议室、餐厅、办公室、车间等，又可用隔墙做成小房间。
缺点：1、梁柱尺寸不能太大，否则影响使用面积；目前采用的异型柱，L、十、T形，厚度与墙一致，增加使用面积2、侧向刚度小，地震作用下水平位移大，只适用于多层和高度不大的高层，一般≤60m，抗震设防烈度高的地区更小。
因此地震区高层应采用既减轻重量，又能经受较大变形的隔墙材料和构造做法。
7、剪力墙结构体系定义：利用建筑物墙体作为竖向承重和抵抗水平力的结构。
受力特征：在水平荷载作用下，剪力墙结构以弯曲变形为主，侧移曲线表现为弯曲型，就象悬臂梁一样，层间位移自下而上逐渐增大。
这种增大的原因是墙体纵向轴线由基础处的竖直状态向上发生倾斜，其转角的不断累加造成的，高剪力墙的剪切变形相对于弯曲变形要小得多。
高层建筑结构设计 第02章 高层建筑结构设计基本规定
A 级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
结构类型
非抗震设计
框架，板柱—抗震墙
５
框架—抗震墙
5
筒体，抗震墙，框架—筒体
6
抗震设防烈度
6度、7度 8度 9度
4
3
2
5
4
3
6
5
4
注：（1）当有大底盘时，计算高宽比的高度从大底盘的顶部算起； （2）超过表内高宽比的体型复杂的房屋，应进行专门研究。
• 房屋的平面宽度B，一般矩形平面按所考虑方向 的最小投影宽度计算高宽比，对突出建筑物平面 很小的局部构件（如楼梯间、电梯间等），一般 不作为建筑物计算宽度。
• 实际上当满足高规对侧向位移、结构稳定、 抗倾覆能力、承载能力等性能的规定时， 高宽比的规定可不作为一个必须满足的条 件，也不作为判断结构规则与否及超限高 层建筑抗震专项审查的一个指标。
2.3 楼盖结构
• 房屋高度超过50m时，框架-剪力墙结构、 筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇 楼盖结构，剪力墙结构和框架结构宜采用 现浇楼盖结构。当房屋高度不超过50m时， 剪力墙结构和框架结构可采用装配式楼盖， 但应采取必要的构造措施。
• 楼盖构造要求 • （1）为了保证楼盖的平面内刚度，现浇楼盖的混凝
• 对于结构上下有收进或挑出时， 其收进或挑出部分的尺 寸限制为：上部楼层收进时， 且 H 1 / H ＞ 0.2 时， 应 有 B 1 / B ≥ 0.75 ； 上部楼层外挑时， 应有 B / B 1 ≥ 0.9
且a≤4m。
二、最大适用高度与高宽比
结构体系
框架
框架--抗震墙
房屋建筑适用最大高度及适用高宽比
注：对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑，当改用抗震性能较好的材 料且符合抗震设计规范对结构体系的要求时，允许按标准设防类设防。
2.10.2 高宽比限值（H/Bmax）
1）一般(限制)高度：A级高度； 2） B级(限制)高度：超过A级高度的限定时，按B级 (限制)高度设计；
B级高度的设计要求严于相应的A级高度的建筑 结构。B级高度的钢筋砼高层建筑一般不采用框架 体系，9度抗震设防区不宜建造高层建筑。
• 房屋高度超过B级高度的规定时，设计应采取更有 效的加强措施，并应有可靠依据，或进行专门的研究 和论证。
越高，建造成本相应提高，因此，在保障建筑安全使用的前 提下，建筑物的最大适宜建造高度Hmax应有一合理值。高层 混凝土规范中，Hmax 主要以以下三个因素确定：
1)地区抗震设防烈度； 2)建筑场地类别； 3)建筑结构体系及设计方法。
• 《混凝土高规》规定了各类结构体系的最大适用高度 Hmax(m),主要分为A级高度和B级高度。
200
180
筒体（框筒，筒中筒，
桁架筒，束筒）和巨型 300
280
260
240
框架
9度 (0.40g
) 50 120
160
180
钢-混凝土混合结构房屋适用的最大高度(m) 表2-5
高层建筑结构高宽比的规定，是对结构整体刚度、抗倾覆能 力、承载能力以及经济合理性的宏观控制指标。实际上当满 足高规对侧向位移、结构稳定、抗倾覆能力、承载能力等性
能的规定时，高宽比的规定可不作为一个必须满足的条件，
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非抗震 设计 70 150 150 130 160 200 110
6度 60 130 140 120 150 180 80
7度 50 120 120 100 130 150 70
抗震设防烈度 8度 0.20g 0.30g 40 35 100 80 100 80 80 100 120 55 50 90 100 40
表 3.3.2-1 A 级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（m）
结构体系 框架 框架-剪力墙 全部落地剪力墙 剪力墙 部分框支剪力墙 框架-核心筒 筒体 筒中筒 板柱-剪力墙
注：1 表中框架不含异形柱框架； 2 部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构； 3 甲类建筑，6、7、8 度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求，9 度时应专门研究； 4 框架结构、板柱-剪力墙结构以及 9 度抗震设防的表列其他结构，当房屋高度超过本表数值时，结构设计应有可靠 依据，并采取有效的加强措施。
注: 1 部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构； 2 甲类建筑，6、7 度时宜按本地区设防烈度提高一度后符合本表的要求，8 度时应专门研究； 3 当房屋高度超过表中数值时，结构设计应有可靠依据，并采取有效措施。
控制结构高宽比H/B ：控制结构刚度和侧移 说明：结构合理，满足侧移和自振周期，经验算可以适当放宽
• JGJ3-2010调整了房屋使用的最大高宽比 要求，不再区分A级高度和B级高度。见 3.3.3条。 • 第3.3.3条：钢筋混凝土高层建筑结构的高 表 33.3.3的规定。
结构体系 框架 板柱-剪力墙 框架-剪力墙、剪力墙 框架-核心筒 筒中筒 非抗震设计 5 6 7 8 8 6 度、7 度 4 5 6 7 8 抗震设防烈度 8度 3 4 5 6 7 9度 2 — 4 4 5
9度 24 50 60 不应采用 70 80 不应采用
表 3.3.2-2 B 级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)
抗震设防烈度 结构体系 非抗震设计 6度 7度 0.20g 框架-剪力墙 剪力墙 全部落地剪力墙 部分框支剪力墙 筒体 框架-核心筒 筒中筒 170 180 150 220 300 160 170 140 210 280 140 150 120 180 230 120 130 100 140 170 8度 0.30g 100 110 80 120 150