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高层/超高层办公楼结构标准化设计指引前言结合已有项目工程案例结构设计特点，并对典型项目进行分析计算，总结高层/超高层办公塔楼结构设计规律，包含结构材料、结构体系、结构布置、构件尺寸、超限措施、材料用量等内容，希望能为100~200m高层/超高层办公楼结构设计提供参考。
一、结构材料1.1、混凝土墙柱等竖向构件宜采用C60~C35，低区尽量使用高强度混凝土，中高区根据轴压比控制要求逐级递减；当条件允许时，外框柱可适当考虑C70等高强混凝土，充分发挥混凝土受压性能，取得经济性的同时，能更好的控制柱截面；梁板可使用C30~C35；桩基采用C30~C50，应根据桩身强度进行比选，桩身混凝土强度等级与单桩承载力匹配，桩基比选时，尽量按桩身强度控制；1.2、钢筋主体结构的钢筋材料选用参考如下：常用的钢筋为HRB400、HRB500等，当条件允许时，可适当考虑HRB500、HRB600等高强钢筋的应用。
当采用高强钢筋时，应按钢筋受拉承载力设计值相等原则换算，并应满足最小配筋率和钢筋间距等构造要求，并应注意由于钢筋强度和直径改变会影响正常使用阶段的挠度和裂缝宽度。
1.3、钢材常用的钢筋为HRB400、HRB500等，当条件允许时，可适当考虑HRB500、HRB600等高强钢筋的应用。
当采用高强钢筋时，应按钢筋受拉承载力设计值相等原则换算，并应满足最小配筋率和钢筋间距等构造要求，并应注意由于钢筋强度和直径改变会影响正常使用阶段的挠度和裂缝宽度。
二、结构体系2.1、抗侧力体系200m以下的超高层建筑宜采用混凝土框架-核心筒结构体系，一般无需设置加强层，框架梁柱为普通钢筋混凝土构件，核心筒为钢筋混凝土核心筒；框架-核心筒结构体系特殊情况：•当施工工期是控制因素时，可对比混合结构方案；•由于政策原因有强制性的装配率要求时，可对比混合结构；在方案阶段，应通过结构每平米质量指标从宏观层面判断整个结构方案是否合理、经济，常规项目的荷载取值、结构布置往往差异不大，各结构体系的每平米质量参考范围如下：各结构体系每平米质量（KN/m2）注：混凝土结构：主体结构以钢筋混凝土为主；混合结构：楼面体系为钢结构楼面；钢结构：主体结构以钢结构为主。
混合结构优点：1主要承重结构墙体是用砖砌，易于就地取材2刚性较大3较节省三大材料，有很好的经济指标。
缺点：砖砌结构强度低，房屋层数受到限制2抗震性差3工程繁重施工速度慢。
适用范围：五层以及五层以下的楼房。
混合结构墙体布置方案：1横墙承重，特点：横强为主要承重墙，纵墙起维护隔断和维持墙体的整体作用。
优点整体的刚度好。
缺点：横墙间距房屋布置灵活性差。
使用：宿舍等居住建筑。
2纵墙承重特点：纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载。
优点：房屋空间较大，平面布置灵活，墙面积小。
缺点：房屋刚度差。
适用：教学楼、实验楼、办公楼、医院。
3纵横墙承重特点：纵横墙同时承重房屋刚度提高。
4内框架承重特点：房屋的空间刚度差、适用上可取得较大的空间。
适用教学楼、医院、商店、旅馆。
墙体构造要求：1须注意横墙间距的大小2纵墙易尽可能贯通3墙体要适当假设壁柱4墙体要适当设置伸缩缝5墙体要适当设置沉降缝。
补充：1横墙间距小于1.5倍建筑物宽度可增强墙体的抗裂性2墙厚小于24厘米,大梁跨度大于6米时梁支撑处的墙体应加壁柱，承受吊车荷载的墙体或者承受风荷载为主的墙体应就加壁柱。
3米，宽度为2——5厘米。
装配式楼盖的选型-次梁-主梁-柱-或者墙-基础--梁-柱-基础-h ≥L/30 而且天面板h ≥6厘米。
，而且楼面板h ≥7厘米双向板：单跨简支是h ≥L/40 而且h ≥8厘米 多跨连续时h ≥h 大于等于l/12。
框架结构 合理层数是6~15层，最经济的是10层左右。
5~7。
优点：结构合理，且建筑上有利于立面处理和室内采光 应用：一般工业与民用房屋多采用此结构布置○2主要承重结构纵向布置 优点：有利于楼层净高效利用，房间的合理划分○3主要承重结构纵横向布置框架的柱网布置：a ，满足生产工艺和建筑平面布置要求 b ，简单、规则、整齐 c ，经济原则和模数要求 d ，受力合理，均匀、对称、对直、贯通，施工方便 △1多层厂房的柱网尺寸 柱距：一般采用6m 跨度：按柱网形式而分○1内廊式柱网——常用跨度为6.0+2.4+6.0（m ）或6.9+3.0+6.9（m ）○2等跨式柱网——常用跨度为6m ，7.5 m,9 m,12 m 四种（从经济考虑不宜超过9 m ，一般常用为6 m ）△1多层民用房屋的柱网尺寸柱距：3.3m~6m 跨度6~12m （从经济考虑不宜超过9m ） 6、构件截面尺寸： 框架横梁截面 梁高h=(/8~1/12)梁跨 梁宽b=（1/2~1/3）h 框架柱截面的款与高约等于（1/15~1/20）层高 抗震设防区框架体系房屋提醒和结构布置的要求：○1房屋的平立面宜用简单的体型○2抗侧力结构的布置应尽可能的刚度中心与地震力的合力作用线接近或重合○3抗侧力结构的布置应使房屋中的各部分的刚度均匀，不应过分悬殊○4在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单元的两端和拐角部位○5应注意控制房屋的侧向变位和层间的相对变位，并对填充墙采取适当的加强措施○6各层楼板应尽量设置在同一标高上，尽可能不采用复式框架○7房屋高低层不宜用牛腿连接，宜用防震缝分开○8柱子的净高与截面长边的比值宜大于4无梁楼盖与有梁楼盖的主要不同点在于：钢筋混凝土板直接支撑在柱上而完全没有主梁或次梁。
《高层建筑结构》复习题2、框架-剪力墙结构中，单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总剪力的40%，以免结构的刚度中心与房屋的质量中心偏离过大。
3、楼盖是保证高层建筑结构整体性最重要的结构构件，它使各抗侧力子结构之间协同工作。
4、巨型框架结构也称为主次框架结构，主框架为巨型框架，次框架为普通框架。
5、高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近，以减小扭转效应。
6、高层建筑设计时, 结构沿高度方向布置应连续、均匀，避免有刚度或承载力的突变。
7、整体工作系数α愈大，说明剪力墙整体性很强。
8、高层建筑结构的水平向承重体系有现浇楼盖体系、叠合楼盖体系、预制板楼盖体系和组合楼盖体系。
9、扭转近似计算的两个基本假定是平面结构在自身平面内无限刚性、楼板在自身平面内无限刚性。
10、高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙结构体系，框架一剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱一剪力墙结构体系。
11、壁式框架的侧移刚度可采用D值法进行计算，但应考虑杆件剪切变形以及带刚域杆件的影响。
12、筒中筒结构体系由心腹筒、框筒及桁架筒组成。
15、为了提高剪力墙的延性，保证墙体稳定及改善剪力墙的抗震性能，应在剪力墙主缘设置约束边缘构件或构造边缘构件。
二、选择题1、框架梁、柱节点区域的箍筋配置（）。
A．不能小于梁端加密区的箍筋配置；B．不能小于梁端加密区的箍筋配置；C．不能大于梁端加密区的箍筋配置；D．不能大于柱端加密区箍筋配置。
2、钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时，除考虑地震烈度，结构类型外，还应该考虑（）。
A．房屋高度；B．高宽比；C．房屋层数；D．地基土类别。
3、高层建筑结构的受力特点是（）。
A．竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载；B．水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载；C．竖向荷载和水平荷载均为主要荷载；D．不一定。
4、下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是（）。
A．结构有较多错层；B．质量分布不均匀；C．抗扭刚度低；D．刚度、承载力，质量分布均匀，无突变。
高层建筑结构选型的主要内容与要求
发表时间：
2016-08-05T15:18:12.070Z 来源：《基层建设》2016年11期 作者： 何志刚
[导读] 在目前，高层建筑结构选型普遍不重视结构选型的决策工作。
广东城协建筑规划设计院有限公司东莞分公司
摘要：在高层建筑设计中，结构设计赋予建筑物一个支撑骨架，结构设计不仅仅关系到建筑物的空间性以及合理性，同时还直接影响
建筑物的安全性。关注建筑物能否实现预定功能和能否达到预期的经济效益，根据工作实践经验。高层建筑结构选型要从实际情况出发，
要保证建筑的安全性和可靠性。处理高层建筑结构体系选型问题这对于高层建筑设计、施工使用都是十分重要。
在目前，高层建筑结构选型普遍不重视结构选型的决策工作，同时自身也是缺乏完成和统一的整体，仅上部结构土建造价单一或者几
个易于转换成计量单位评估定量指标进行决策。因此，高层建筑结构选型存在以下几个问题。影响因素不确定，结构选型决策工作具有很
强的综合性，自身包含大量的确定和不确定因素，在多种因素的共同作用下结果决定结构型式，这也需要对诸多因素进行大量分析。
一、高层建筑结构选型的问题
高层建筑结构选型的影响因素较多除了要考虑工程造价以及投资能力还要考虑对建筑功能的适应性、施工条件以及工期。同时还要分
析地形和地貌等条件。合理结构型式主要是通过多个目标进行决策，将诸多因素统一协调产生，设计人员也是要正确的对高层建筑结构进
行选型。由于缺乏处理模糊概念，这就使得设计变量和目标函数不能够达到应有的取值范围，这样就导致决策结果不能够真正的满意。
二、影响高层建筑结构选型的因素
（一）结构受力合理性
结构设立合理性主要包括可靠抗震性和有效抗风向，因此，高层建筑物应力分布要合理。结构选型一定要保证结构体系的受力合理，
要根据力学要求比较各种结构体系的优点进行分析，选择出合适的结构体系，结合影响因素并且进行具体分析，在水平荷载以及高层建筑
结构设计中是有着重要作用。具体到非地震区，起着控制性作用的水平荷载就是风荷载，在风荷载的作用下高层建筑可能会出现层剪位移
过大，甚至会导致结构体系出现不同程度的损坏。整个结构摆动过大，因此，在非地震区尤其是风荷载较大的地区，高层建筑结构选型要
对风荷载作用引起重视。在现有地震灾害资料以及工程经验表明，在满足建筑物功能要求的前提下，地震区高层建筑以及抗震安全和经济
合理性在很大程度上取决于抗震结构体系的选型是否恰当。
（二）经济因素对高层建筑结构选型的制约
对外界环境适应性强和美观对高层建筑选型首要考虑的因素。在结构选型决策时，针对不同结构体系进行经济比较十分重要，从整体
和长远的角度来分析，利用经济分析方法进行系统的对方案进行考虑，不仅仅要考虑结构方案付出的投资费用还要考虑全寿命周期费用，
除了货币指标核算结构的建造成本以外还要节省大量的劳动力和材料消耗。可以从可出席发展的角度来进行考虑，要考虑资源节约，同时
还要考虑生产性建筑，可以有效的收回资金，能够更好的提高经济效益。
从能源消耗的角度来分析，我国建筑能耗占到了全国总耗能的25%随着生活水平的提高，建筑能够在我国总能耗中的比例还是逐渐增
加，根据国内外统计，日常使用能耗占到建筑总能耗的
90%以上，因此，建筑节能的重点是日常使用能耗，尤其是以采暖以及空调消耗为
主。从结构周期来考虑，整个建筑能够更早的投入使用，能够取得经营收入同时还可以缩短贷款以及还贷的时间。一栋建筑物的使用寿命
大约为
50年，在这50年的时间里会发生很多的费用，例如结构维护、维修费用、灾后重建费用等等。
（三）施工水平对高层建筑结构选型的影响
建筑施工在生产技术水平方面以及生产手段方面对建筑结构型式有着很大影响，表现在现金技术方面，在建筑结构和施工条件不相结
合使其结构产生受力影响。施工技术条件不具备或者选用结构方案不适应现有的施工技术能力，这样就会给施工人员带来一定的难度。在
结构选型方面，相关的设计人员要积极的和施工单位沟通，共同磋商和解决选型中出现的矛盾问题，另外选择结构形式应该结合施工工艺
因素，要考虑施工工程的具体施工条件，同一组结构形式可以有不同的施工工艺，同时，不同的施工工艺会影响材料消耗和劳动力。计算
分析构造措施，高层建筑结构选型中应对施工工艺和其他因素进行全面综合考虑。建筑功能一般是在该高层建筑项目方案形成时就可以确
定的，而建筑的结构设计也是需要围绕其建筑功能而开展的，这是建筑结构选型中最基础的影响因素。为了满足建筑功能的需要，在结构
选型中就必须设计出符合其功能的结构形式，如酒店的高层建筑结构设计中，其结构选型就要以方便酒店服务顾客为依据进行选型设计，
空间分布要符合酒店管理的要求；而不能按照民用住宅的结构进行选型设计。
三、高层结构选型的方法
高层结构选型的方法十分重要，高层建筑结构在选型决策等方面受到多方面的因素和一些不确定性的因素影响，这些因素中有的能量
化为定量指标，有的一部分主要是凭借着经验来做出主观判断，因此，比较分析备选方案要从定量分析和定性分析方面进行。大多数的时
候对备选结构方案进行定量分析，进行定性分析，最后二者综合起来进行整体承包分析，最终选择出最佳方案。建筑方案特征主要包括方
案建筑的高度、高宽比、长宽比以及建筑体型，其中建筑体型包括平面体型和立体体型。平面体型是由平面规则性、平面对称性、平面质
量和刚度偏心等组成，立体体型是由结构高宽比、立面收进体型、塔楼和层间刚度等组成。
高层建筑采用钢结构或钢混结构与采用混凝土结构相比，在建筑有效使用面积与施工工期方面具有一定的优势，能取得较可观的经济
收益，从而可抵消一部分因采用钢结构而增加的费用，进而使得工程的整体成本明显降低
.通过整体成本分析高层建筑钢结构或钢混结构的
经济效益主要来自结构施工工期的缩短带来的贷款利息节约、租金收入增多
.从分析中还可知，高层建筑的层数越高，这方面的优势越明显.
而钢筋混凝土结构的造价低但工期长，时间成本相对要高，在超高层建筑中的综合经济效益就显得相对较低
.
一些业主对高层建筑结构材料的方案进行评估和分析，要对钢结构的施工工期的优势进行考虑，这样可以争取成本机会，从结构方案
的整体成本出发来进行定量方法分析，根据得出整体成本指标直接进行结构方案比较和选择，这样的定量方法将会把大量的不确定的因素
进行派驻，除了决策目标函数就是为了追求更大的成本。造成目标函数达不到应有的数量从而降低决策结果的可信度。
结论
结构选型涉及到的影响因素是比较多，一个多目标的综合决策问题首先要在确定决策的综合目标函数，要尽可能的考虑各种影响因
素。要反应到具体的子目标函数上来，在一个综合目标函数要进行充分的考虑大多数的影响因素值，得出综合目标函数值最高的结构方案
即可。从综合目标函数最高值的结构方案能更获得高层建筑综合经济效益，能够让人达到满意的结构方案。在考虑目标函数时，由于多个
目标之间存在着矛盾，甚至目标之间出现了相互排斥，对于一个目标来说是最优的，这样就形成了一个目标函数数量选择度的问题发生。
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