建筑高宽比

发表时间：2011-05-14 来源：中国鸣网作者：丁少锋摘要：近年来，随着高层建筑及住宅建筑的大力兴建，建筑体型越来越新颖,“超薄建筑”大量涌现，这就结构设计者带来了很大的挑战。

本文结合笔者多年的工程实践，对高层建筑结构设计高宽比的问题，展开了分析探讨。

关健词：高层建筑；结构设计；宽度计算；高度计算；高宽比1关于宽度计算对于高宽比中的宽度,虽然《混凝土高规》4.2.3条的条文解释已有说明,但在具体执行中,仍存在各种不同的理解,摘录探讨如下:1.1最小宽度一般理解为平面的最小进深,常有设计人员将《混凝土高规》条文解释中的“最小投影宽度”理解为各方向的最小宽度。

由于采用最小宽度将忽略平面短向的突出物,使得平面整体刚度并未得到体现。

因此这一理解与《混凝土高规》的条文解释中关于“最小投影宽度”的说明并不符合,且偏于保守。

1.2加权平均宽度加权平均宽度即按结构平面各凹凸部分分段加权后的平均宽度。

B=ΣLiBi/ΣLi(1)式(1)中:Li—分段长度;Bi—分段宽度。

虽然在一定程度上考虑了平面凹凸后的综合宽度。

但其属于平面加权的数学概念,没有直接与结构抗侧刚度发生关联。

仍属于偏保守的计算方法。

1.3最小投影宽度这是《混凝土高规》条文解释提出的计算方法,《混凝土高规》4.2.3条文解释中提到“在复杂体型的高层建筑中,如何计算高宽比是比较难以确定的问题。

一般场合,可按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比”,“对于不宜采用最小投影宽度计算高宽比的情况,应由设计人员根据实际情况确定合理的计算方法”。

条文解释明确了以“最小投影宽度”作为高宽比计算指标,但并未明确复杂情况下“合理的计算方法”的具体内容。

由于结构平面短向突出部分占结构纵向长度的比例可大可小,若采取投影宽度将得到同一结果,显然不能完全体现与刚度关联的原则。

另外,“最小投影宽度”也未解释悬挑构件是否应列入高宽比计算范围,容易造成误解。

王亚勇、戴国莹在《建筑抗震设计规范疑问解答》中也阐述了对最小投影宽度的理解。

高度和高宽比超限的高层建筑抗震设计高层建筑是现代城市的标志性建筑之一，因其在城市空间中的地位、视觉效果、居住、商业和办公等功能上的重要性，受到人们广泛关注。

然而，如何把高层建筑的抗震安全水平提高到最高点，减少人员伤亡和财产损失，是一个长期困扰高层建筑设计者的难题。

在国家的大力支持下，自1970年代以来，我国的高层建筑抗震安全水平逐步提高，许多新技术和新材料得以应用于抗震设计中。

但是，一些高度和高宽比超限的高层建筑依然存在抗震安全问题，本文将从理论和实践两个方面，对这种情况下的抗震设计进行分析和探讨。

一、理论分析高层建筑的抗震设计需要先从理论方面进行深入的研究和探讨。

以下是理论分析的几个关键点。

1. 高度和高宽比的概念根据《建筑结构设计规范》中的定义，高度是指从地面或起点到建筑顶部的距离。

建筑物的高度越高，其地震力越大，对于抗震设计来说，高度是一个非常重要的控制参数。

高宽比是指建筑物的高度与基底的最大横截面宽度之比。

高宽比的大小直接决定了建筑物的抗震性能。

2. 抗震设计的基本思路一般来说，高层建筑的抗震设计基本思路是：以控制建筑物结构的变形为主，通过设计合理的结构布局、选用适当的结构形式和材料等综合措施，确保在地震作用下建筑物各构件处于可控状态，减少损失。

在此基础上，根据建筑物的高度和高宽比，结合地震波的性质和频谱规律，控制建筑物结构响应的峰值加速度、位移和能量等参数，从而保证建筑物的抗震安全性。

3. 针对高度和高宽比超限的抗震设计高度和高宽比超限的高层建筑，在抗震设计中需要通过设置控制节点、加强节点构造细节、加强构件截面及抗震加固等手段来提高其抗震安全性。

在选取配置荷载时，应根据建筑物的高度和高宽比，选用与标准规范适应的高层建筑的黑土或白云石谷场地、按照不同地震烈度要求确定基本加速度，同时根据变形控制理论要求，按适当的变形限值确定等效静力荷载。

二、实践探讨高度和高宽比超限的高层建筑的抗震设计还需要从实践中积累经验，不断总结，才能得到不断提高。

隔震建筑高宽比限制摘要：I.引言- 介绍隔震建筑的定义和作用- 说明隔震建筑高宽比限制的重要性II.高宽比限制的原因- 分析建筑高宽比对隔震建筑稳定性的影响- 解释为什么需要限制高宽比III.高宽比限制的标准- 介绍目前我国对隔震建筑高宽比的规定- 说明如何根据规定进行设计和施工IV.实际应用案例- 列举一些实际应用中的隔震建筑案例- 分析这些案例中如何遵守高宽比限制V.结论- 总结隔震建筑高宽比限制的重要性- 呼吁建筑设计师和施工人员遵守规定，确保建筑安全正文：I.引言隔震建筑，是指使用隔震技术建造的建筑，能够在地震等自然灾害发生时，通过隔震装置减少建筑的震动，提高建筑的抗震性能。

然而，隔震建筑的设计和施工需要遵循一定的规范，其中高宽比限制是一个重要的因素。

本文将详细介绍隔震建筑高宽比限制的规定以及其原因和实际应用。

II.高宽比限制的原因建筑的高宽比是指建筑的宽度与高度之比。

高宽比的大小对建筑的稳定性有很大影响。

对于隔震建筑来说，高宽比过大容易导致建筑在地震等自然灾害发生时产生较大的侧向位移，从而影响建筑的抗震性能。

因此，对隔震建筑的高宽比进行限制是十分必要的。

III.高宽比限制的标准根据我国现行的《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010），隔震建筑的高宽比应控制在5-6 之间。

在实际设计和施工过程中，建筑设计师需要根据这一规定来确定建筑的尺寸和形状，以确保建筑的稳定性。

IV.实际应用案例以下是一些实际应用中的隔震建筑案例：1.上海中心大厦上海中心大厦是我国著名的隔震建筑之一，采用了世界先进的隔震技术。

在设计过程中，设计师严格遵守了高宽比限制，确保了建筑的安全性。

2.中国石油大厦中国石油大厦也是一座典型的隔震建筑，其高宽比在设计和施工过程中得到了有效控制，提高了建筑的抗震性能。

V.结论隔震建筑高宽比限制是保证建筑安全的重要因素，建筑设计师和施工人员应严格遵守相关规定，确保建筑的稳定性和安全性。

大师解析——高宽比对建筑的影响（值得收藏）我今天想跟大家一起研究一下的是“超高层建筑的结构体系”。

看起来这个题目是太大了，因为超高层建筑的结构体系有很多类型，所以在短短的几十分钟内是不可能解决问题的，因此我把报告缩短一下，在今天的报告里讲一部分。

今天我主要是讲我们国家近期的，超高层建筑的结构体系，再近一步是常用的。

要不然40分钟是解决不了问题的。

下面的内容是我们经常碰到的一些情况，下面就开始给大家介绍一下。

我们国家最近建了大量的超高层建筑，每个省市都搞了，300米、400米、500米，一直这样搞上去。

因此积累了比较多的资料，我个人有幸有机会参加了我们国内很多项目的工作，了解了一些情况，我把它稍微综合一下，形成这么一个内容。

最近在超高层建筑里比较常用的结构体系是下面这些，这种核心体系是用得比较多的。

基本上每个超高层建筑都有一个核心筒，绝大多数都存在这个概念，中间一个筒，不管是建筑或是设备使用的需要，我们结构也刚好利用了它，因此从各个工种来说这个核心筒是非常有用的，因此多数的超高层建筑都有核心筒在中间。

在周边就配上一些支撑结构，现在配上的有下面几种：框架、巨型框架和外框筒，大概是配上这三种的外周边结构。

这个情况比较多。

几乎每个超高层建筑都有一个核心筒，外周边简单的是加一个框架，沿周边围起来。

第二种是在周边加一个框架，但是是巨型框架，我下面会逐步的介绍。

另外是周边加一个外筒，所谓筒是一个筒体结构，可能也是一个密度框架，也可能是一个别的形式的筒体。

下面我逐步介绍，举一些例子来说明一下。

下面说一下框架加核心筒的形式，无论是哪种结构都是基本的，但是往往不一定够，往往在这个基础上还有一个补强的措施，在某个层面加上伸臂桁架和腰桁架。

巨框架已经具有腰桁架的形式，可能加伸臂桁架。

有的时候还加斜撑，我后面会举一些例子给大家解释。

外筒结构，核心筒加上外筒，如果刚度还不满足规范要求我们也可以加伸臂桁架和腰桁架。

总的来说现在的结构体系大半是一个核心筒一个框架，如果不够就加一个伸臂桁架、腰桁架或是斜撑，从两百米到五百米基本上都用这种结构。

高宽比超限高层建筑设计在当今城市发展的进程中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。

而在这些高层建筑中，高宽比超限的建筑设计成为了一个备受关注且具有挑战性的领域。

高宽比超限意味着建筑的高度与宽度之比超出了常规的范围。

这种情况给建筑设计带来了诸多难题，需要设计师在结构、风工程、抗震性能等多个方面进行精心的考量和创新的设计。

首先，从结构稳定性的角度来看，高宽比超限的建筑在竖向荷载作用下，其底层柱和墙所承受的轴力大幅增加。

这就要求在设计时采用更高强度的材料，或者优化结构体系，例如采用筒体结构、框架核心筒结构等，以增强建筑抵抗竖向变形的能力。

在风工程方面，高宽比超限的建筑对风的敏感性显著提高。

风荷载可能成为控制结构设计的主要因素之一。

强风作用下，建筑表面的风压分布复杂多变，容易产生漩涡脱落、横风向风振等现象，从而影响建筑的舒适度甚至安全性。

为了应对这一问题，设计师需要借助风洞试验等手段，精确模拟建筑在不同风环境下的受力情况，并据此优化建筑的外形，减少风阻。

比如，采用流线型的建筑轮廓或者在建筑顶部设置扰流装置，都可以有效地降低风对建筑的不利影响。

抗震性能也是高宽比超限高层建筑设计中不可忽视的重要环节。

地震作用下，这类建筑的倾覆力矩增大，容易导致结构的薄弱部位出现破坏。

因此，在设计中需要合理地布置抗震防线，增加结构的延性。

通过设置耗能构件，如屈曲约束支撑、金属阻尼器等，可以在地震发生时吸收能量，减轻主体结构的损伤。

此外，建筑的功能性和使用舒适性同样需要得到保障。

由于高宽比超限，建筑内部的交通流线设计、电梯配置等都需要进行特殊的考虑。

为了提高人员疏散的效率，需要设置足够数量和合理布局的疏散楼梯和通道。

同时，在建筑的设备系统设计上，也需要满足更高的要求，如加强给排水系统的承压能力、优化空调通风系统以保证室内环境的质量等。

在建筑外观设计上，高宽比超限的高层建筑往往具有独特的视觉效果。

但设计师不能仅仅追求外观的独特性，而忽略了结构的合理性和经济性。

高宽比超限应如何处理有人问：“高规对七度区,高宽比要求不大于6,我们现在项目高宽比大致在8,高宽比大于要求有何不利,现在已经施工图阶段,再调整高宽比,影响比较大”高宽比是指房屋高度与宽度的最大比值,影响结构刚度、整体稳定性、承载能力和经济性,是建筑结构的宏观控制性指标之一.在了解高宽比之前,我们先回顾下规范关于高宽比的规定.《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》：3.3.2钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表3.3.2的规定.3.3.2条文说明：高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制；在结构设计满足本规程规定的承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后,仅从结构安全角度讲高宽比限值不是必须满足的,主要影响结构设计的经济性.因此,本次修订不再区分A级高度和B级高度高层建筑的最大高宽比限值,而统一为表3.3.2,大体上保持了02规程的规定.从目前大多数高层建筑看,这一限值是各方面都可以接受的,也是比较经济合理的.高宽比超过这一限制的是极个别的,例如上海金茂大厦(88层,420m)为7.6,深圳地王大厦(81层,320m)为8.8.在复杂体型的高层建筑中,如何计算高宽比是比较难以确定的问题.一般情况下,可按所考虑方向的最小宽度计算高宽比,但对突出建筑物平面很小的局部结构(如楼梯间、电梯间等),一般不应包含在计算宽度内；对于不宜采用最小宽度计算高宽比的情况,应由设计人员根据实际情况确定合理的计算方法；对带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上塔楼结构考虑.《建筑抗震设计规范GB50011-2010》：7.1.4多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值,宜符合表7.1.4的要求.《高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-2015》：3.2.3高层民用建筑钢结构的高宽比不宜大于表3.2.3的规定.表3.2.3高层民用建筑钢结构适用的最大高宽比烈度6、789最大高宽比 6.5 6.0 5.5注：1计算高宽比的高度从室外地面算起；2当塔形建筑底部有大底盘时,计算高宽比的高度从大底盘顶部算起.从上面规范我们可以看出：1、一般情况下,在同一设防烈度下,结构体系相同时,当建筑的高宽比越大,则其经济性就越差.当高宽比过大时,还将影响到结构的抗倾覆能力、稳定性和安全性.当高宽比不是过大时,高宽比的限值仅仅属于经济性指标,非安全性指标.而且,《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》（建设部令第111号）和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015]67号）文件,高宽比已不作为超限高层建筑的判定指标.2、对带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上塔楼结构考虑.（1）对“裙房相对于塔楼面积较大”的把握,实际工程中可要求塔楼周边不小于3跨20m的范围.（2）对“刚度较大”,规范未给出量化标准,一般情况下,当下层与上层的侧向刚度比Ki/Ki+1≥1.5时,可确定为“刚度较大”,提出“刚度较大”的根本目的是要确保底盘结构对结构整体稳定的贡献.实际工程中,当下层与上层的侧向刚度比不满足上述要求时,也可适当考虑底盘对结构整体稳定的有利影响.（3）实际工程中“裙房相对于塔楼面积较大”可作为参考指标,而“刚度较大”为主要判别指标a（4）对于复杂体型的高层建筑其高宽比的确定比较困难,应根据工程具体情况合理确定.3、对突出建筑物平面很小的局部结构(如楼梯间、电梯间等),一般不应包含在计算宽度内.4、房屋高度只算至房屋主要屋面的高度,不包括突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度.5、最小宽度,应以结构竖向构件（框架柱、剪力墙等）的外边缘包络线为计算基准,不应计入悬挑构件（如阳台、凸窗等）的宽度.▲房屋高度和最小宽度示意朱总设计建议:1、高宽比超限属于结构设计的一般不规则项.对高宽比超限的结构应特别注意加强对结构稳定性的验箅：1）对非抗震设计的建筑,应注意风荷载的影响,必要时可按1.1倍风压值（风压值按50年一遇）计算.2）抗震设计的建筑,除按上述1）验算风荷载对结构稳定的影响外,还应注意地震作用下结构的稳定问题,必要时可验算结构在设防烈度地震作用下的稳定问题,特别重要的建筑,应能实现大震时抗倾覆不屈服（与倾覆有关的结构构件如：外简剪力墙、基础、基桩等）.3）对高宽比较大的高层建筑,宜采用整体性、稳定性较好的基础形式,如双向条形基础、筏板基础及桩筏基础等,还应特别注意地基的稳定性问题,必要时应加强验算.2、高层住宅建筑中,为追求较好的朝向及较好的通风效果,提高房屋的建筑品质,实现住宅经济效益的最大化,经常出现高宽比较大的情况.当高宽比超过表3. 3.2中数值时,结构在平面宽度较小方向的侧向刚度较小,所需的抗侧力构件（如剪力墙、支撑等）较多,结构两向的动力特性相差较大,结构设计的经济性也差,结构设计时应予以充分注意,必要时应提前与投资方沟通.。

建筑结构（构件）高宽比限值一、定义建筑结构高宽比房屋总高度与总宽度的最大比值。

二.规范建筑结构的高宽比要求1《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第3.3.2条钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表3.3.2的规定。

结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度、7度8度9度框架543-板柱-剪力墙654-框架-剪力墙、剪力墙7654框架-核心筒8764筒中筒88752、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第7.1.4条多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值，宜符合表7.1.4的要求。

3、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015第3.2∙3条高层民用建筑钢结构的高宽比不宜大于表3.2.3的规定。

表3.2.3高层民用建筑钢结构适用的最大高宽比注：1计算高宽比的高度从室外地面算起；2当塔形建筑底部有大底盘时，计算高宽比的高度从大底盘顶部算起。

4、高规第9.1.2条，筒中筒结构的高度不宜低于80m,高宽比不宜小于3。

对高度不超过60m的框架-核心筒结构，可按框架-剪力墙结构设计。

5、《底部框架-抗震墙砌体房屋抗震技术规程》JGJ248-2012,第3.0.4条底部框架-抗震墙砌体房屋总高度和总宽度的比值，6度、7度时不应超过2.5,8度时不应超过2.O o其总高度与总长度的比值宜小于1.5o当建筑平面接近正方形时，其高宽比宜适当减小。

6、第4.1.6条，高层建筑框架-核心筒混合结构中，核心筒高宽比不宜大于120规范对结构构件的高宽比要求高规第6.4.1-3条要求，柱截面高宽比不宜大于3;混规第63.1-2条，梁截面高宽比不宜大于4;3、高规第7.1.2条，剪力墙不宜过长，较长剪力墙宜设置跨高比较大的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8mβ4、《钢筋混凝土深梁设计规程》CECS39:92第4.1.1条，深梁的腹板宽度b不应小于140mm o当跨高比IO∕h≥1时其高宽比h/b不宜大于25;当跨高比10/h<1时，其跨宽比10/b不宜大于25β深梁侧向宜与其他构件（如楼盖、屋盖）有可靠连接。

混凝土梁高宽比标准混凝土梁是建筑中常用的结构构件之一，它们承受着建筑物的负载和重力，为建筑物提供坚固的支撑。

梁的高宽比是设计和施工中必须要考虑的一个重要因素，因为它对梁的强度、刚度、变形等性能有着直接的影响。

本文将从混凝土梁高宽比的定义、设计原则、施工规范和常见问题四个方面进行详细的介绍和分析。

一、混凝土梁高宽比的定义混凝土梁的高宽比指梁的高度与宽度的比值。

通常情况下，高宽比的大小是由建筑物的荷载、跨度、支承条件和混凝土的强度等因素共同决定的。

在实际工程中，高宽比的范围较为广泛，一般可在1:2到1:10之间选择。

但是，高宽比过大或过小都会对梁的性能产生不良影响，因此需要根据具体情况进行合理的选择和设计。

二、混凝土梁高宽比的设计原则1.满足强度和刚度要求混凝土梁的设计首先要满足强度和刚度要求。

一般来说，高宽比越小，梁的强度和刚度越大，但是对于跨度大、荷载重的梁，需要增加高度才能满足强度和刚度的要求。

2.避免裂缝和变形混凝土梁在使用过程中容易出现裂缝和变形，因此在设计时需要考虑这些因素。

高宽比过小会导致梁的弯曲变形较大，容易出现裂缝；高宽比过大会使梁的自重增加，容易发生挠曲变形。

因此，需要根据实际情况选择合适的高宽比，以避免出现这些问题。

3.考虑施工和经济因素混凝土梁的高宽比还需要考虑施工和经济因素。

高宽比越小，梁的施工越简单，但是需要使用更多的混凝土，造价较高；高宽比越大，梁的施工难度较大，但是使用的混凝土较少，造价较低。

因此，需要在满足强度和刚度要求的前提下，综合考虑施工和经济因素，选择合适的高宽比。

三、混凝土梁高宽比的施工规范1.混凝土梁的尺寸和形状应符合设计要求。

在施工过程中应注意尺寸的准确性和公差的控制，避免出现尺寸误差和不规则形状。

2.混凝土梁的钢筋应按照设计要求设置，并注意钢筋的间距和覆盖层的厚度，避免出现钢筋层间距过大或覆盖层厚度不足的情况。

3.混凝土梁的模板应按照设计要求设置，并注意模板的支撑和固定，避免出现模板变形和位移的情况。

框架梁高宽比框架梁高宽比是指在建筑框架梁设计中，梁的高度与宽度之间的比例关系。

它在设计过程中起到非常重要的作用，直接影响着梁的承载能力、刚度、挠度等特性。

不同的高宽比会对梁的结构产生不同的影响，因此在设计过程中需要根据具体的要求来选择适宜的高宽比。

首先，框架梁的高宽比对梁的承载能力有直接影响。

一般情况下，高宽比较大的梁具有较高的承载能力，因为增加了梁的截面面积，可以更好地分担荷载。

然而，高宽比过大也会带来一些问题，比如梁的自重会增加，可能导致整个结构变得过重，同时也会增加建筑设备的费用。

因此，在实际设计中需要综合考虑梁的承载能力与经济性。

其次，框架梁的高宽比还对梁的刚度和挠度产生影响。

一般情况下，高宽比较小的梁具有较高的刚度和较小的挠度，可以更好地抵抗外力的作用。

而高宽比较大的梁则相对较柔软，容易发生挠度过大的问题。

因此，在设计过程中需要根据具体的使用要求和安全性要求来确定合适的高宽比。

此外，框架梁的高宽比还影响着施工工艺和材料的选择。

高宽比较大的梁在施工过程中需要更多的支撑和模板，而高宽比较小的梁则相对较容易施工。

材料方面，高宽比较大的梁通常需要选用强度较高的材料，以满足承载能力的要求。

综上所述，框架梁的高宽比在设计过程中需要综合考虑梁的承载能力、刚度、挠度等因素，以及施工和材料的限制。

在具体设计中可以参考相关的设计规范和建筑经验。

例如，根据中国建筑标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的规定，框架梁的高宽比一般不宜超过20，以保证结构的安全性和经济性。

同时，可以参考一些经典工程案例，如台北101大楼的框架梁设计，该建筑物采用了较小的高宽比，以确保其在台风和地震等自然灾害下的稳定性。