【正文】 有利和不利影響，要協(xié)調(diào)布置，并保證與主體結(jié)構(gòu)連接可靠。在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（△＝qH4/8EI）。另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：（1）因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，特別是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌。（2）使居住人員感到不適或驚慌。（3）使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。（4）使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、中震可修、大震不倒。 減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟效益。地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。基礎(chǔ)埋置深度，除滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求外，對減少建筑物的整體傾斜，防止滑移和傾覆，都將發(fā)揮一定作用，尤其對結(jié)構(gòu)的動力特性關(guān)系密切。考慮地基影響后建筑物的結(jié)構(gòu)自振周期增大，頂點位移增大，隨基礎(chǔ)埋置深度的增加，阻尼增大，底部剪力剪小，而且土質(zhì)越軟，埋置深度越深，底部剪力減小越多。有地下室的建筑上部結(jié)構(gòu)，其地震反應(yīng)比無地下室的20%30%?？拐鹪O(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計計算是在一定的假想條件下進行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進行分析。實踐表明，在設(shè)計中把握好高層建筑的概念設(shè)計也是很重要的。1 設(shè)計基本資料重慶新華書店集團擬在市區(qū)內(nèi)建一書城大廈，該工程為一棟綜合性建筑，兼有圖書商業(yè)銷售、辦公、職工住宅等幾項功能，總建筑面積約10732平方米。包括商業(yè)區(qū)，住宅部分，13層為商業(yè)辦公區(qū)，410層為住宅。（1）貫徹“安全，適用，經(jīng)濟，美觀”的設(shè)計原則。（2）掌握建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計全部過程、方法和步驟；熟悉相關(guān)的設(shè)計規(guī)范和規(guī)定。（3）在建筑設(shè)計過程中，處理好結(jié)構(gòu)與建筑的總體與細部關(guān)系。（4）在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，合理選擇結(jié)構(gòu)的形式，體系及其布置，掌握結(jié)構(gòu)的計算方法和構(gòu)造要求。（5）仔細編寫設(shè)計說明書，計算書，并繪制相應(yīng)的工程設(shè)計圖。（1） 工程地質(zhì)條件： 第一層：人工填土厚1 m 。 第二層： fk =250Kpa 。第三層：卵石層fk=300 Kpa 。（2） 抗震設(shè)防烈度:6度；抗震等級 ：三級。場地土類別：Ⅱ；（3）建筑物類型：丙類；（4）主導(dǎo)風(fēng)向：冬季主導(dǎo)風(fēng)向：西北；夏季主導(dǎo)風(fēng)向：東南；（5）基本風(fēng)壓（地面粗糙度C）、雪壓、樓面活載、屋面活載（上人屋面）按規(guī)范要求；（1）建筑面積：10000平方米 177。10%。（2）建筑層數(shù)：10層 。（3）層 高： 首層和二、,。耐久年限: 50年；防火等級； 二級；安全等級：二級。2 建筑設(shè)計部分本方案綜合考慮建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，根據(jù)設(shè)計的各項條件，對多種結(jié)構(gòu)體系進行比較，最終選用框架結(jié)構(gòu)。滿足功能、消防、抗震等規(guī)范要求?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是多層、高層建筑的一種主要結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點在于空間分隔靈活，自重輕,建筑平面布置靈活，能獲得較大的使用空間，建筑立面容易處理，可以適應(yīng)不同房屋造型的要求。在結(jié)構(gòu)性能方面，框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，自振周期較長，地震反應(yīng)較小，經(jīng)過正確合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以具有較好的延性性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載?？蚣芸梢圆捎玫瓤缁虿坏瓤绲模部梢允菍痈呦嗤虿煌耆嗤?。建筑平面可以表示建筑物在水平方向各部分的組合關(guān)系以及各部分及房間的具體布置設(shè)計。由于建筑平面通常能比較集中地反映建筑功能，因此建筑設(shè)計一般從平面設(shè)計著手。但是在平面設(shè)計過程中，始終要從建筑的整體空間考慮，緊密聯(lián)系剖面和立面，認(rèn)真思考，仔細調(diào)整和修改平面設(shè)計。1．建筑設(shè)計要求：首要任務(wù)是滿足建筑功能要求，為人們的生產(chǎn)和生活創(chuàng)造良好的環(huán)境。商業(yè)部分應(yīng)滿足書城的使用功能要求，住宅部分應(yīng)注意居民的生活起居要求。此外，還應(yīng)采取合理的技術(shù)措施，正確選用建筑材料，根據(jù)建筑空間組合的特點，選擇合理優(yōu)良的結(jié)構(gòu)、施工方案。設(shè)計和建造房屋必須進行周密的計劃和核算，注重經(jīng)濟效果。在考慮滿足使用功能要求外，還要考慮人們對建筑物在美觀方面的要求，以及建筑物所賦予人們在精神上的感受。建筑物的設(shè)計還需要考慮和周圍環(huán)境的關(guān)系，滿足總體規(guī)劃的要求，形成協(xié)調(diào)的室外空間組合、良好的室外環(huán)境。2．房間設(shè)計：房間環(huán)境要求舒適安靜，并且房間要有較好的朝向；房間平面形狀和尺寸的設(shè)計主要是從房間內(nèi)部的使用要求和技術(shù)經(jīng)濟條件綜合確定，室內(nèi)空間處理也要注重美觀大方的要求，建筑物周圍環(huán)境和基地大小等總體要求對房間平面設(shè)計的影響也很大。住宅臥室大多采用矩形平面，他綜合考慮房間組合、家具布置和技術(shù)經(jīng)濟條件等多方面因素，隨著上述因素的改變，房間平面形狀也可能改變。輔助房間在設(shè)計時，通常根據(jù)各種建筑物的使用特點和使用人數(shù)，先確定所需的設(shè)備，以及整座建筑物中輔助房間的分間情況，然后根據(jù)整個房間的使用要求，在建筑平面組合中適當(dāng)調(diào)整并確定這些輔助房間。3．公共房間：人流比較集中，進出頻繁高，因此室內(nèi)人們活動和通行面積的組織比較重要，尤其是人流的疏散問題尤為突出。這里特別要注意交通聯(lián)系部分在平面設(shè)計中的重要性，它既關(guān)系到建筑物中各部分的聯(lián)系通行是否方便外，又對工程造價、建筑用地、平面組合方式等很多方面都有影響。應(yīng)該做到交通路線簡捷，聯(lián)系通行方便，人流通暢，緊急疏散迅速安全，同時綜合考慮空間處理等造型問題。首先應(yīng)該具體設(shè)計樓梯、走廊等通行疏散部分的要求寬度，具體確定門廳、過廳等場所人們通行和停留所必需的面積，然后結(jié)合平面布局綜合考慮交通聯(lián)系部分在建筑平面中的位置以及空間組合等問題。4．門廳設(shè)計：門廳在建筑物內(nèi)起著內(nèi)外過渡，人流集散，轉(zhuǎn)換方向，與走道或其它房間連接等作用。疏散出入安全也是門廳設(shè)計的重要內(nèi)容之一，對外出入口的總寬度要求，應(yīng)不小于通向該門廳的樓梯、過道寬度的總和。對于人流比較集中的公共建筑物，門廳對外出入口的寬度。此外還要注意導(dǎo)向性明確，盡量避免交通路線過多的交叉和相互干擾。5．樓梯的布置：樓梯是建筑物中的重要組成部分，其主要功能是通行和疏散。在設(shè)計中樓梯必須滿足堅固、耐久、安全、防火等要求；還應(yīng)做到上下通行方便安全，有足夠的通行寬度和疏散能力；另外，樓梯還應(yīng)滿足一定的美觀要求。樓梯設(shè)計是根據(jù)使用要求和人流通行情況來確定寬度；選擇適當(dāng)?shù)臉翘菪问?；考慮整個建筑的樓梯數(shù)量；以及樓梯間的平面位置和空間組合。通常因室內(nèi)外地面的高差要在建筑物的入口處設(shè)置踏步段，稱臺階。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定要求，本工程采用平行雙跑樓梯。在各住宅各單元設(shè)計一部電梯。商業(yè)區(qū)每層設(shè)四部雙跑樓梯，中間兩部，兩邊各一部，滿足商業(yè)區(qū)人流通行需求。6．門窗的布置：門窗的大小和數(shù)量，以及它們的位置和開啟方式，對房間的平面使用效果有很重要的影響。門的寬度設(shè)計是根據(jù)通過人流和房間家具、設(shè)備的大小來決定的。在住宅中臥室、起居室等生活用房，門的寬度常用900毫米左右，且門一般不應(yīng)設(shè)在房間中間；廁所、浴室門等輔助的寬度通常只需650毫米到800毫米即可。房間中窗的大小和位置設(shè)計，主要根據(jù)室內(nèi)采光、通風(fēng)等要求來考慮。通常情況下以計算窗口透光面積和房間地面面積的比值，來初步確定或檢驗窗面積的大小。根據(jù)《高層建筑規(guī)范》高層建筑宜采用推拉窗，結(jié)合本設(shè)計的窗的使用功能，造價等綜合因素考慮，本設(shè)計采用塑鋼推拉窗。7．房間的布置：房間的構(gòu)成既要使構(gòu)造布置優(yōu)化，施工方便，也要使房間之間的組合合理，所用材料必須符合相應(yīng)的建筑標(biāo)準(zhǔn)；建筑室內(nèi)空間以及地面、墻面和構(gòu)件細部，應(yīng)該考慮人們的使用和審美要求。對于各個房間之間的組合，應(yīng)該正確分清主次、內(nèi)外關(guān)系，注意房間使用功能的分區(qū)及它們的分隔和聯(lián)系，此外還需考慮房間的使用順序和交通路線組織。（詳見以下平面圖）圖21 首層平面圖 First floor plan圖22 二層平面圖 Second floor plan圖23 三層平面圖 Third floor plan圖24 標(biāo)準(zhǔn)層平面圖 Standard floor plan建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計主要分析建筑物各部分的高度和建筑層數(shù)。建筑空間的組合和利用，以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系等。它和房屋的使用、造價和節(jié)約用地有著密切關(guān)系，也反映了建筑標(biāo)準(zhǔn)的一個方面。其中一些設(shè)計問題需要平、剖面結(jié)合在一起研究，才具體確定下來。首先應(yīng)該確定室內(nèi)的凈高。即房間地面到頂棚或其它構(gòu)件底面的垂直距離。主要考慮：房間的使用功能和活動特點的要求；采光通風(fēng)要求；設(shè)備設(shè)置的要求；結(jié)構(gòu)類型的要求；室內(nèi)空間比例要求。其次確定房屋的層高。生活用房，如住宅中的臥室、起居室等房間，由于室內(nèi)人數(shù)少、房間面積相對較小，綜合考慮家具設(shè)備的布置和人體活動的尺度等方面因素，室內(nèi)凈高可以適當(dāng)?shù)鸵稽c。而且在滿足房間設(shè)計和使用要求的前提下，適當(dāng)降低房間的層高，從而降低建筑的總高度，對于減輕自重，改善建筑結(jié)構(gòu)受力情況，節(jié)約投資和用地有很重大的意義。，商業(yè)部分使用人數(shù)多。窗臺的高度主要根據(jù)室內(nèi)的使用要求、人體尺度來確定。窗臺的高度均采用900毫米。因采光的考慮。在框架結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土主梁的高度一般取跨度的1/15～1/10，次梁的高度一般取跨度的1/18～1/12，在設(shè)計中應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范要求確定各層房屋梁的寬度和高度。本建筑設(shè)計底層室內(nèi)相對標(biāo)高177。，室外地面標(biāo)高為負(fù)600毫米。此外，在剖面設(shè)計中還著重從垂直方面考慮各房間的空間組合、樓梯的設(shè)計位置，以及建筑空間的利用情況等問題。（詳見下圖）圖25 11剖平面圖 11 Cutting plan 建筑立面表示的是建筑外表面的形象。立面設(shè)計是在滿足房間的使用要求和經(jīng)濟合理條件下，正確運用建筑造型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律，結(jié)合平面的內(nèi)部空間組合進行的。立面設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計可以起到改善環(huán)境、保護結(jié)構(gòu)和美化建筑物的作用。在設(shè)計過程中，要考慮它的耐久性、經(jīng)濟性；正確處理與施工技術(shù)的關(guān)系。建筑立面的組成構(gòu)部件有：梁柱、墻體、墻墩等房屋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，門窗、陽臺、外廊等和內(nèi)部空間直接連通的部件，以及臺基、勒腳、檐口等主要起到保護外墻作用的組成部分。立面設(shè)計的主要任務(wù)是：合理地確定立面中各組成部分和構(gòu)件的比例和尺度，運用節(jié)奏韻律、虛實對比等建筑規(guī)律，設(shè)計出體型完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面。立面設(shè)計的步驟，通常情況根據(jù)房屋內(nèi)部空間組合的平剖面關(guān)系，描繪出房屋每個立面的基本輪廓，以便進一步調(diào)整統(tǒng)一，進行立面設(shè)計。設(shè)計過程中首先應(yīng)該考慮立面各部分總的比例關(guān)系，考慮建筑整體的幾個立面的統(tǒng)一，相鄰立面間的協(xié)調(diào)和連接，然后重點分析墻面的處理方法，門窗的調(diào)整安排情況，最后還要對門廊、建筑的裝飾等做進一步的細部處理。立面設(shè)計和平、剖面的設(shè)計一樣，并不僅僅是美觀問題，它也有必須解決使用要求、結(jié)構(gòu)構(gòu)造功能和技術(shù)方面等問題。從建筑的平、立、剖面來看，立面設(shè)計中涉及的造型和構(gòu)圖問題，一般比較明顯，設(shè)計中應(yīng)著重考慮適用、經(jīng)濟、美觀三者的有機結(jié)合。建筑立面設(shè)計中門窗的開啟和排列的方式，墻面上各種構(gòu)件的劃分和安排，主要是以使用功能、構(gòu)件材料和結(jié)構(gòu)布置為前提來設(shè)計。建筑物外部的形象，不能直接準(zhǔn)確的表現(xiàn)房屋內(nèi)部空間組合。建筑造型和立面構(gòu)圖方面有一些規(guī)律性的要求，在建筑體形結(jié)構(gòu)和立面設(shè)計時必須滿足。立面設(shè)計最主要的任務(wù)是設(shè)計出體形完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面。應(yīng)注意完整均衡、比例恰當(dāng)，主次分明、交接明確，體形簡潔、環(huán)境協(xié)調(diào)，以及建筑物的美觀和細部處理。要從整體上把適用、經(jīng)濟、美觀三者有機的結(jié)合，使建筑物具有完美和豐富的建筑形象。（詳見附圖）圖26 正立面圖 Front elevation圖27 背立面圖圖 Back elevation圖28 左立面圖 Left elevation（1）屋面防水等級為二級。（2）基層與突出屋面結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處水泥砂漿粉刷均