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1 回顾我们对超高层的定义进行了总结，根据CTBUH的定义，将300米以上的建筑定位为超高层建筑（Supertall），将600m以上的建筑定位超级高层建筑（M egatall）。
我们将超高层建筑结构体系主要划分为筒体结构、束筒结构、筒中筒结构、框架-核心筒结构、巨型结构、连体结构和其它一些新型结构体系等。
图1 超高层结构的体系分类我们在上一篇中着重分享了筒体（框筒、支撑筒以及斜交网格筒体）结构体系的特点及案例，在本篇中主要着重分享关于束筒和筒中筒（框筒-核心筒、支撑筒-核心筒以及斜交网格筒-核心筒）结构体系的受力特点及案例。
2束筒结构(Bundled Tube)束筒可以认为是由一组筒体组成的结构，这些筒体由共用的内筒壁相互连接以形成一个多孔的多格筒体。
在这个筒体中，水平剪力主要由平行于水平荷载方向的腹板框架来承担，而倾覆力矩则主要由垂直于水平荷载方向的翼缘框架来承担。
并且，筒体的各个筒格可在不同的高度任意截断而不削弱结构的整体性。
各个筒格所形成的封闭筒体在建筑体型收进后，仍具有较好的抗扭性能。
图2 由半圆筒体和矩形筒体组成的束筒结构束筒是在框筒的基础上发展而来。
对于框筒结构，由于剪力滞后的负面影响，较大的平面尺寸中间位置的结构不能充分参与到结构抗侧中去，这也是限制框筒结构适用高度的一个主要原因。
如果利用框筒结构来设计更高的超高层建筑，可能需要采用更小的柱距来减小剪力滞后的不利影响，例如410m高的纽约世贸中心双子塔的柱距达到了惊人的1m左右，即使这么小的柱距依然呈现出明显的剪力滞后效应。
图3 世贸中心双子塔框筒的剪力滞后效应提出筒体结构体系的Fazlur博士在指导学生的论文时发现，如果利用通长的剪力墙将框筒长边一分为三时，由于隔板剪力墙的协同作用，大尺寸筒体的剪力滞后效应明显降低了，其抗侧刚度也可以得到大幅提升。
图4 束筒结构的原型如果横隔剪力墙可以有效降低长边的剪力滞后效应，那么对于大尺寸的框筒结构，在两个方向都引入横隔剪力墙，必然可以提高大尺寸框筒的整体空间作用。
高层建筑消防系统对于高层建筑来说，火灾的风险较大，因此建筑师和消防工程师们在设计和建造高层建筑时必须考虑到火灾的防范和应对措施。
高层建筑消防系统就是其中至关重要的一部分。
本文将介绍高层建筑消防系统的组成和功能。
一、高层建筑消防系统的组成1. 火灾自动报警系统火灾自动报警系统是整个高层建筑消防系统的核心部分，能够实时监测建筑内各个区域的火灾情况。
一旦发生火灾，系统会自动触发报警信号，通知人员及时撤离，并启动其他防火设备。
2. 防烟排烟系统防烟排烟系统在发生火灾时起到关键性的作用。
它通过排烟通道将烟雾和有毒气体排出建筑物外部，确保人员安全疏散和灭火工作的顺利开展。
3. 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统是高层建筑消防系统的重要组成部分。
它通常在建筑的走廊、走道、楼梯间等位置设置喷头，在火灾发生时可以自动启动并给予灭火供水。
4. 消防给水系统消防给水系统是高层建筑消防系统的重要组成部分，它提供所需的水源以供消防用水。
该系统包括水池、水泵、管道等设备，确保消防设备在火灾发生时能够正常供水。
5. 灭火器设备灭火器设备通常分布在高层建筑的各个角落，提供便利的灭火手段。
不同类型的灭火器适用于不同类型的火灾，例如干粉灭火器用于电器火灾，二氧化碳灭火器用于液体火灾等。
二、高层建筑消防系统的功能1. 火灾报警与侦测火灾自动报警系统通过感应器、探测器等设备监测建筑内的火灾情况，并在火灾发生时发出警报，提醒人们及时撤离。
2. 快速疏散和逃生高层建筑消防系统中的警报声和紧急疏散指示灯能够迅速吸引人们的注意力，指引他们顺利疏散。
此外，防烟排烟系统还能够有效减少烟雾对人员逃生的影响。
3. 现场灭火高层建筑的消防系统中配备了现场灭火设备，如自动喷水灭火系统和灭火器设备，能够迅速投入使用进行初期火灾的扑灭，降低火灾发展的风险。
4. 水源供给消防给水系统确保消防用水的供给，为消防设备提供所需的水源，确保灭火工作的顺利进行。
5. 防止火灾蔓延高层建筑消防系统中的各个组成部分相互配合，通过自动报警、喷水灭火等措施，有效阻止火灾的蔓延，保护人员和建筑的安全。
第三节多层与高层建筑结构体系10层及10层以上或高度超过28m的住宅和高度超过24m的其他高层民用建筑为高层建筑。
一、多层砌体结构(一)概述在同一房屋结构体系中，采用两种或两种以上不同材料组成承重结构体系的房屋，称为混合结构房屋。
砖砌体结构是指由钢筋混凝土楼(屋)盖和砖墙承重的结构体系(亦称砖混结构)。
砌体结构一般是指采用钢筋混凝土楼(屋)盖和用砖或其他块体(如：混凝土砌块)砌筑的承重墙组成的结构体系。
木楼(屋)盖与砖墙承重的结构体系，称为砖木结构，目前很少采用。
(二)砌体结构的优缺点和应用范围1．主要优点(1)主要承重结构(承重墙)是用砖(或其他块体)砌筑而成的，这种材料任何地区都有，便于就地取材。
常用的墙体材料有：a．烧结普通砖：黏土砖、煤矸石砖、页岩砖、煤矸石页岩砖；b．烧结多孔砖：黏土多孔砖(P型、M型)、煤矸石多孔砖、页岩多孔砖；c．蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖；d．混凝土小型空心砌块。
(2)墙体既是围护和分隔的需要，又可作为承重结构，一举两得。
(3)砌体结构的刚度一般比较较大。
(4)施工比较简单，进度快，技术要求低，施工设备简单。
2．主要缺点(1)砌体强度比混凝土强度低得多，故建造房屋的层数有限，一般不超过7层。
(2)砌体是脆性材料，抗压能力尚可，抗拉、抗剪强度都很低，因此抗震性能较差。
(3)多层砌体房屋一般宜采用刚性方案，故其横墙间距受到限制，因此不可能获得较大的空间，故一般只能用于住宅、普通办公楼、学校、小型医院等民用建筑以及中小型工业建筑。
(三)砖砌体房屋的墙体布置方案1．横墙承重方案楼层的荷载通过板梁传至横墙，横墙作为主要承重竖向构件，纵墙仅起围护、分隔、自承重及形成整体作用。
优点：横墙较密，房屋横向刚度较大，整体刚度好。
外纵墙不是承重墙，因此立面处理比较方便，可以开设较大的门窗洞口。
抗震性能较好。
缺点：横墙间距较密，房间布置的灵活性差，故多用于宿舍、住宅等居住建筑。
2．纵墙承重方案其受力特点是：板荷载传给梁，再由梁传给纵墙。
建筑结构——多层及高层房屋结构在我们生活的城市中，多层及高层房屋随处可见。
这些建筑不仅为我们提供了居住、工作和娱乐的空间，其独特的结构设计更是保障了我们的安全和舒适。
那么，什么是多层及高层房屋结构呢？它们又是如何支撑起这些高大而坚固的建筑的呢？多层房屋通常指的是四层到六层的建筑，而高层房屋一般是七层及以上。
它们的结构类型多种多样，常见的有砖混结构、框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构以及筒体结构等。
砖混结构是多层房屋中较为常见的一种。
它主要由砖砌体和混凝土构造柱、圈梁组成。
砖砌体承受竖向荷载，而构造柱和圈梁则增强了房屋的整体性和抗震性能。
这种结构施工简单，成本较低，但由于砖砌体的强度有限，所以房屋的开间和进深一般较小，而且抗震能力相对较弱。
框架结构则在多层和高层房屋中都有应用。
它由梁、柱组成框架来承受竖向和水平荷载。
框架结构的优点是空间布置灵活，可以根据需要自由分隔房间。
但框架节点应力集中，侧向刚度较小，在地震作用下容易产生较大的水平位移。
剪力墙结构主要用于高层房屋，它利用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平荷载。
剪力墙就像一道道坚固的墙壁，具有很大的侧向刚度，能够有效地抵抗水平荷载，如风力和地震力。
不过，剪力墙结构的空间布置相对不够灵活。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙，既保证了空间的灵活性，又提高了结构的抗侧力能力。
这种结构在高层房屋中应用广泛，能够适应不同的建筑功能和造型要求。
筒体结构是一种更加高效的结构形式，适用于超高层建筑。
它可以分为框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
筒体结构具有极大的侧向刚度和承载力，能够有效地抵抗风荷载和地震作用。
在多层及高层房屋的结构设计中，荷载的考虑至关重要。
竖向荷载包括房屋自身的重量、家具设备的重量以及人员的重量等。
而水平荷载，如风力和地震力，对于高层房屋的影响更为显著。
为了抵抗水平荷载，结构需要具备足够的侧向刚度和抗震能力。
高层建筑结构体系一，框架结构体系与多层框架结构体系相似，高层建筑中框架结构体系也由，横向框架所组成，形成空间框架结构体系，以承受竖向荷载和水平力的作用。
优点：框架结构具有布置灵活，造型活泼等优点，容易满足建筑使用功能的要求，如会议厅，餐厅等。
框架结构可以具有较好的延性和抗震性能。
缺点：但框架结构构件断面尺寸较小，结构的抗侧刚度较小，水平位移大，在地震作用下容易由于大变形而引起非结构构件的损坏，因此其建设高度受到限制，一般在非地震区不宜超过60m，在地震区不宜超过50m。
二，剪力墙结构体系剪力墙结构是利用建筑物的外墙和永久性内墙的位置布置钢筋混凝土承重墙的结构，剪力墙既能承受竖向荷载，又能承受水平力。
一般来说，剪力墙的宽度和高度与整个房屋的宽度和高度相同，宽大十几米或更大，高达几十米以上。
而它的厚度侧很薄，一般为160——300mm，较厚的可达500mm。
剪力墙结构常被用于高层住宅和旅馆建筑中，因为这类建筑物的隔墙位置较为固定。
三，框架剪力墙结构框架剪力墙结构体系是由于框架和剪力墙共同作为承重结构的受力体系。
它克服了框架结构抗侧力刚度小的缺点，弥补了剪力墙结构开间过小的缺点，即可使建筑平面灵活布置，又能对常见的30层以下的高度建筑提供足够的抗侧刚度。
因而在实际工程中被广泛应用。
四，筒体结构筒体结构体系包括框筒结构，筒中筒结构，框架核心筒结构，多重筒结构和束筒结构等。
1，框筒结构框筒结构是由周边密集柱和高跨比很大的窗裙梁所组成的空腹筒结构。
为保证翼缘框架在抵抗侧向荷载中的作用。
以充分发挥筒的空间工作性能，一般要求墙面上窗洞面积不宜大于墙面总面积的50%，周边柱轴线间距为2.0——3.0m，不宜大于4.5m，窗裙梁截面高度一般为0.6——1.2m，截面宽度为0.3——0.5m，整个结构的高宽比宜大于3，结构平面的长宽比不宜大于2。
为减少楼盖结构的内力和绕度，中间往往要布置一些柱子，以承受楼面竖向荷载，如图2，筒中筒结构在高层建筑中，往往有一定数量的电梯间或楼梯间，及设备井道，这时可把电梯间，楼梯间及设备井道的墙布置成钢筋混凝土墙，它既可以承受竖向荷载，又可承受水平力作用。
高层建筑主体资料概述高层建筑是指外形高度大于50m的建筑，随着城市化进程的加速，高层建筑越来越多地出现在我们的生活中。
而高层建筑的主体结构，也是一项非常重要的工程。
高层建筑的主体结构包括：基础、结构框架、楼板、梯间、外墙、屋顶等，它们共同构成了高层建筑的整体框架。
在建造过程中，需要严格按照设计图纸进行施工，保证建筑的安全性和稳定性。
基础高层建筑的基础是整个建筑物的承重部分，直接影响建筑的安全性。
基础的设计需要考虑到地基的承载能力、土壤的物理特性等多方面因素。
基础的深度、面积和承重能力应合理匹配，通常在建设前需要进行大量的地质勘探和分析，以确定合适的基础类型和参数。
基础的主要类型包括浅基础和深基础两种。
浅基础一般用于地下水位较浅的建筑，如地铁站、商场等。
深基础则常用于高层建筑、大型桥梁、隧道等大型工程。
深基础主要包括钻孔灌注桩、钢筋混凝土桩、压注桩等。
结构框架高层建筑的结构框架通常由钢筋混凝土或钢结构构成。
钢筋混凝土结构具有良好的强度、抗震性和防火性能，适合用于高层建筑的建造。
钢结构具有重量轻、刚性好、施工便捷的特点，但由于防腐措施不得当，也容易受到腐蚀。
结构框架的设计应尽量减小结构的自重，具备足够的刚性和抗震能力，同时满足建筑物的使用要求。
在实际施工中，建筑的结构框架需要由专业的工程师进行设计，确保建筑的结构牢固、安全可靠。
楼板高层建筑的楼板按照使用功能可分为室内楼板和室外楼板。
室内楼板一般选用钢筋混凝土楼板，而室外楼板则常选用金属楼板。
室内楼板的设计需要考虑到承载负荷的能力、抗震性和质量问题。
而室外楼板则需要具备防水、防火、防腐等特性。
梯间梯间是高层建筑中重要的垂直通道，用于人员和货物的上下运输。
梯间的设计应满足通行人员和物品的要求，同时应具备足够的安全性和紧急救援功能。
一般来说，梯间的材料选用金属或钢筋混凝土，设计上需要考虑到紧急疏散、消防通道等因素，以满足日常使用和应急情况的需要。
外墙高层建筑的外墙设计需要考虑到建筑的安全性和美观性。
高层建筑的结构体系关键信息项：1、高层建筑结构体系的类型框架结构剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构巨型结构2、结构体系的特点承载能力抗震性能空间利用效率施工难度建筑成本3、设计要求风荷载考虑地震作用计算基础设计变形控制4、材料选择钢材混凝土组合材料5、施工注意事项施工顺序质量控制要点安全保障措施11 高层建筑结构体系的类型111 框架结构框架结构是由梁和柱通过节点连接组成的结构体系。
其主要特点是建筑平面布置灵活，可提供较大的室内空间。
然而，框架结构的侧向刚度相对较小，在水平荷载作用下（如风荷载和地震作用），变形较大。
112 剪力墙结构剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成，主要承受水平和竖向荷载。
剪力墙结构具有较大的侧向刚度，能够有效抵抗水平荷载，但室内空间布局相对不够灵活。
113 框架剪力墙结构框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙，使得结构在具有一定灵活性的同时，也具备较好的抗侧力性能。
114 筒体结构筒体结构包括框筒、筒中筒和束筒等形式。
筒体结构具有非常大的侧向刚度和承载能力，适用于超高层建筑。
115 巨型结构巨型结构是由大型构件组成的主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系，具有独特的力学性能和建筑造型优势。
12 结构体系的特点121 承载能力不同的结构体系在承载竖向荷载方面具有不同的能力。
框架结构主要通过梁和柱传递竖向荷载，剪力墙结构和筒体结构则能够承担更大的竖向荷载。
122 抗震性能结构体系的抗震性能是高层建筑设计中的重要考虑因素。
剪力墙结构和筒体结构由于其较大的侧向刚度，在地震作用下的变形相对较小，抗震性能较好。
123 空间利用效率框架结构和框架剪力墙结构在空间布局上较为灵活，能够满足多样化的功能需求；而剪力墙结构和筒体结构由于墙体的布置，可能会对室内空间的利用产生一定限制。
124 施工难度不同结构体系的施工工艺和难度有所不同。
高层建筑设备层结构组成
所谓设备层，是指高层建筑的某一楼层，其有效面积
全部或大部分用来作为空调、给排水、电气、电梯机房等
设备的布置。
设备层的具体位置，应配合建筑的使用功能、
结构布置、电梯分区（高、低速竖向分区）、空调方式、
给水方式等因素综合加以考虑。
●设备层的布置
1 ）合理利用建筑空间
高层建筑由于埋深的要求，往往都要设地下室，地下室空
间不能自然采光、通风，难以满足建筑功能要求。
所以，
一般情况下设备层通常设在地下室或顶层。
2 ）满足设备布置的要求，在高层建筑中，一般将产生振
动、发热量大的重型设备（如制冷机、水泵、蓄水池等），放在建筑最下部，即地下室；将
竖向负荷分区用的设备（如中间水箱、水泵、
空调器、热交换器等），放在中间层；而将利用
重力差的设备，或体积大、散热量大、需要对
外换气的设备（如屋顶水箱、冷却塔、锅炉、
送风机等），放在建筑的最上层。
3 ）与结构布置相结合，高层建筑结构布置中
的结构转换层、加强层等特殊楼层，由于结构
构件较多、尺度较大，空间难于利用，往往用
来布置设备层。
4 ）与避难层相结合在我国，建筑高度超过
100m 的超高层建筑，根据《高层民用建筑设
计防火规范》要求，需设置避难层，其间距不
超过15 层。
避难层往往用来布置设备层。
图1 -32 为国内某高层建筑设备层的平面布置关系。
●配电室
配电室对建筑的要求
配电室屋顶承重构件的耐火等级不应低于二级，其它部分不应低于三级。
配电室长度超过7m时应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。
当配电室为楼上楼下两部分布置时，楼上部分的出口应至少有一个通向该层走廊或室外的安全出口。
配电室的门均应向外开启，但通向高压配电室的门应为双向开启门。
配电室的顶棚、墙面及地面的建筑装修应少积灰和不起灰；顶棚不应抹灰。
配电室内的电缆沟应采取防水和排水措施。
当严寒地区冬季室温影响设备的正常工作时，配电室应采暖。
炎热地区的配电室应采取隔热、通风或空调等措施。
有人值班的配电室，宜采用自然采光。
在值班人休息间内宜设给水、排水设施。
附近无厕所时宜设厕所。
位于地下室和楼层内的配电室，应设设备运输的通道，并应设良好的通风和可靠的照明系统。
配电室的门、窗关闭应密合；与室外相通的洞、通风孔应设防止鼠、蛇类等小动物进入
的网罩，其防护等级不宜低于《外壳防护等级分类》（GB4208－84）的IP3X级。
直接与室外露天相通的通风孔还应采取防止雨、雪飘入的措施。
●制冷机房
空气调节、制冷机房的面积虽系统的集中与分散、制冷机与空气调节器的不同而异。
全部设空气调节的建筑物，冷冻机房面积占0.5%-1.2%。
总建筑面积小的取较大值，总建筑面积大的取较小的值。
当建筑物内只有部分面积设置空气调节系统时，机房面积指标，可按比例适当减少。
●中间设备层
在高层建筑中，由于建筑高度大、层数多，设备所承受的负荷很大，因此，各设备系统（给排水、空调等）往往需要按高度进行分区，从而达到有效利用与节约的目的。
节约设备管道空间、合理降低设备系统造价。
因此，高层建筑除了用地下层或屋顶层作为设备层外，往往还有必要在中间层设置设备层，以使空调、给水备的布置达到经济、合理。
设置中间设备层有以下特点
（1）为了支承设备重量，要求中间设备层的地板结构承载能力比标准层大，考虑到设备系统的布置方式不同，中间设备层的层高会低于或高于标准层。
（2 ）施工时，需要预埋管道附件（支架）或留孔、留洞，结构上需考虑防水、防振措施（3 ）从高层建筑的防火要求来看，设备竖井应处理层间分隔；但从设备系统自身的布置要求来看，层间分隔增加了设备系统的复杂性，需处理好相互关系。
( 4 ）标准层中插入设备层增加了施工的复杂程度。
从目前国内外高层建筑的情况来看，采用中间设备层有利于设备系统（特别是空调和给排水）的布置和管理。
一般情况下，每10 一20 层（通常为
15 层）设一中间设备层。
设备层高度以
能满足各种设备及其管道的布置要求为准。
有空调设备的设备层，通常从地面以上
2m 内放空调设备，在此高度以上
0.75~1.0m 布置空调管道和风道，再上面
0.6~0.75m 为给排水管道，最上面
0.6~0.75m 为电气线路区。
表 1 -3 为设备层层高概略值。
如果没
有制冷机和锅炉，仅有各种管道和其他分
散的空调设备，国内常采用层高2.2m 以
内的技术夹层。
●避难层
●结构转换层
结构转换层的定义
建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构类型，并通过该楼层进行结构转换，则该楼层称为结构转换层。
●结构转换层的分类
按结构功能，转换层可分为三类：
1.上层和下层结构类型转换。
多用于剪力墙结构和框架－剪力墙结构，它将上部剪力墙转换为下部的框架，以创造一个较大的内部自由空间。
2.上、下层的柱网、轴线改变。
转换层上、下的结构形式没有改变，但是通过转换层使下层柱的柱距扩大，形成大柱网，并常用于外框筒的下层形成较大的入口。
3.同时转换结构形式和结构轴线布置。
即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时，柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形成上下结构不对齐的布置。
●结构转换层的实际应用
现代高层建筑向多功能和综合用途发展，在同一竖直线上，顶部楼层布置住宅、旅馆，中部楼层作办公用房，下部楼层作商店、餐馆和文化娱乐设施。
不同用途的楼层，需要大小不同的开间，采用不同的结构形式。
建筑要求上部小开间的轴线布置、较多的墙体，中部办公用房要小的和中等大小的室内空间，下部公用部分，则希望有尽可能大的自由灵活空间，柱网要大，墙尽量少。
●结构形式
转换层的结构形式：当内部要形成大空间，包括结构类型转变和轴线转变时，可采用梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式转换层；
当框筒结构在底层要形成大的入口，可以有多种转换层的形式，如梁式、桁架式、墙式、合柱式和拱式等。
目前，国内用得最多的是梁式转换层，它设计和施工简单，受力明确，一般用于底部大空间剪力墙结构。
当上下柱网、轴线错开较多，难以用梁直接承托时，可以做成厚板或箱式转换层，但其自重较大，材料耗用较多，计算分析也较复杂。
梁式转换层
200911001159 李秋娴建筑091。
