关键词：高层建筑；总平面图；防火设计
中图分类号：TU29 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）0020(C)-0207-02
高层建筑是现代建筑的主要方式，特别是在城市化进程进一步加速的背景下，城市土地供应日趋紧张，为了充分利用土地和空间，越来越多的高层建筑在城市树立。而高层建筑的增多，也就必然对更多人的居住和使用产生影响，而消防安全的状况也是人们最为关注的问题。因此，在建筑中，特别是在高层建筑中，需要对总平面的防火设计方案进行有效的筛选。
一、高层建筑及其分类
对高层建筑的划分，主要是考虑国外对高层建筑起始高度的划分，以及我国经济条件与消防装备等现实情况来确定的，一般是把高层建筑规定为10层及10层以上的住宅及高度超过24m的其他工业与民用建筑。不过这里要注意的一点是高层建筑，主要是考虑层数多少，因此，单层主体高度在24m以上的工业厂房体育馆、会堂、剧院等，都不是高层建筑。高层建筑起始高度的划分，主要是从以下因素考虑：
（一）登高消防器材。当前，我国大部分城市的高层建筑发展都比较快，而且数量也不多增多，建筑高度不断加大，然后基本上没有配置消防登高车，尽管有的有一、二台消防登高车，但是其工作高度一般都是在20m左右，根本无法能满足扑救高层建筑火灾的需要。目前，我国定型生产的CK20型曲臂高空喷射和消防登高车，其最大举高为20m；CT22型直升云梯车，最大工作高度是22m。引进的登高云梯车、曲臂车，绝大部分是在24―30m之间。按照目前消防登高车的现状，确定24m为高层建筑的起始高度，从实际情况出发的。
（二）消防车供水能力。当前，随着消防技术的提升，一些大城市的消防装备有所改善，但是从根本上看，绝大多数城市的消防装备，尤其是扑救高层建筑的消防装备根本没有太大改善。一般的通用消防车在最不利情况下直接吸水扑救火灾的最大高度在24m左右。
（三）住宅建筑规定为10层及10层以上的原因，主要是考虑了上述因素，但是也同时考虑到在高层建筑中，这类建筑约占40％―50％；况且，高层住宅的防火分区面积不是很大，而且基本上都会有较好的防火分隔，能够对高层住宅火灾有较好的控制作用，所以会与其他高层建筑区别对待。
事实上，我们对高层民用建筑进行分类，主要是为了保障重要的高层建筑有较高的消防安全性，同时也能够节约投资，对高层民用建筑划分的依据主要是使用性质、火灾危险性、疏散和扑救的难度、建筑高度等。
二、消防车道的设计要求
在高层建筑的火灾中，一般主要是依靠内部设备来进行灭火，不过在实际的情况中，外部灭火依然发挥着重大的作用。
（一）消防车的作用
1、通过消防登高车可把消防队员从窗口送到着火楼层，也可以救出被困者。2、通过消防泵浦车连接水泵接合器，能够为失火的高层建筑的消防供水系统，提供充足的灭火用水。3、通过消防举高车，可以把消防队员举高后向着火楼层射水，这样能够取到更好的灭火效果。4、由于高层建筑火灾有时突破外窗，这样就会造成火焰沿外墙向上层蔓延，或者是因为风力或火灾风压影响，导致火灾延伸到邻近建筑。所以，课堂利用消防车的水枪阻止火势蔓延，可以最大限度地控制火灾扩大。
也就是说，在高层建筑主体周围设置消防车道是十分必要的。实践证明消防车在高层建筑火灾中可以发挥重要的作用，相反，如果没有设消防车道，或者虽设消防车道，但是却没有留出消防车作业空间的高层建筑，在火灾发生时，就可能会造成更大的损失。
（二）消防车道设计
1、环形车道。在现代建筑理念下，高层建筑的平面布置、空间造型和使用功能，通常都是复杂多样的，这就可能给消防扑救带来不便。比如说在现代高层建筑中，一部分的高层建筑的底部建有相连的裙房等，如果在设计中没有针对消防车道考虑，那当火灾发生时，消防车不能靠近建筑主体，这将导致灭火时机的延误，进而可能会造成更重大的损失。因此，为了便于消防车辆迅速靠近高层建筑，同时能够快速的展开有效的救助活动，应该在高层建筑周围设置环形消防车道。也就是说，沿街的高层建筑，可以把其街道的交通道路，作为环形车道的一部分。
2、消防通道。如果高层建筑的使用功能多，面积宽，建筑长度大，比如说U型、L型，口型建筑等，若起沿街长度超过150m，或者总长度超220m，那就需要在适当位置设置穿过高层建筑、进入后院的消防车道。一般来说，穿越建筑物的消防车道其净高与净宽至少要4m。此外，为了日常使用方便，也为了消防队员能够快速便捷地进入建筑内院救火，就必须要按照相关规定设连通街道和内院的人行通道，要把通道之间距离控制在80m以内。根据建筑的通风与采光、庭院绿化的需要，在高层建筑中往往会通过设有面积较大的内院或天井来实现。而这就可能会影响消防车的进入。因此，为了便于消防车进入内院或天井，扑救火灾，而且也保证消防车辆在内院有回旋，穿过建筑的过街楼洞口尺寸头余地，如内院或天井短边长度超过24m，那就需要加设消防车道。
3、消防水源地的消防车道。当火灾发生时，高层建筑高位消防水箱的水，一般只够供水10min，而且消防车内的水也不能维持多长的时间，所以，如果高层建筑火灾进入旺盛期，就必须要考虑持续供水的问题。所以，在总平面图的防火设计时，需要在高层建筑附近的消防水池，或者天然水源，如江、河、湖、水渠等，适当的设消防车道。
4、尽头式回车场。当前，在我国的大多数大中城市中，超高层建筑发展迅速。所以，也根据实际的需要引进了一些大型消防车。因此，在总平面图的防火设计中，对需要大型消防车救火的区域，必须要从实际情况出发设计消防车道路，同时还需要注意设置尽头式消防车回车场。通常情况下回车场的面积至少在15m×15m以上；如果是大型消防车，回车场需要在18m×l8m以上。
三、高层建筑防火设计要求
一般而言，高层建筑的防火间距的决定，主要是要考虑满足消防扑救、防止火势想邻近建筑物蔓延以及节约用地这几个因素。实际上，影响火势蔓延的因素很多，但主要有热辐射、热对流以及“飞火”等几个因素。大量的火灾实例证明，在出现大风的情况下，从火场飞出的“火团”“火星”一般都有数十米、数百米，甚至更远。由此可见，如果我们从节约用地的角度看，在确定防火间距时，是蔓延办法考虑“飞火”的因素的。至于热对流，对相邻建筑蔓延威胁远比热辐射要小，因此，热辐射强度是考虑防火间距的主要因素。其实，影响热辐射强度的因素很多，比如说建筑的长度和高度、气象条件，以及被辐射建筑物材料的燃烧性能、发现和扑救火灾时间的早晚等。确定高层建筑防火间距的主要因素之一是节约用地。但是从某种程度上看，我们大量的修建高层建筑，主要就是要达到多占空间少占土地的目的，进而缓解城市用地紧张问题。绝大部分的大城市都是结合城市改造，拆迁旧房，原地新建高层建筑的，因此从根本上看，用地很紧张。所以，在建筑设计中防火间距不可能过大。同时，现在的高层民用建筑底层周围，一般都会设置一些如附设商店、邮局、商业营业厅、餐厅，以及办公、修理服务用房等附属建筑。那为了节约用地，会把附属建筑与高层主体建筑有所区别。总之，就是在高层建筑的防火间距设置中，需要根据国家的相关规定和工程的实际情况来确定。
结语：总之，在高层建筑设计中，除了要把好质量关，还需要把好安全关。这就需要建筑设计人员在设计中，要注重对消防安全的设计，保证设计方案，特别是总平面的防火设计方案而言，必须要体现整体性和科学性、可行性，确保方案能够在火灾的预防和消防中起到积极的作用。
作者单位：广西东德建设有限公司
参考文献：
【关键词】平面不规则；高层建筑；结构设计
1、平面不规则高层建筑的发展现状
随着我国经济与科技的飞速发展，我国建筑行业也在不断的发展。城市在不断扩建，设计者们为了迎合城市建设的发展需求，他们正试着建造一些标新立异、新颖别致、独树一帜的建筑，如非对称、不规则的建筑结构物。随着人们的观念的转变，现如今大城市中出现了大量复杂体型和不规则的结构，这种趋势在某种程度上代表了我国经济的快速发展，也是未来建筑的发展方向。
2、某工程平面不规则构件设计及其设计措施
工程概况
某建筑工程，总建筑面积135780.2m2，地下2层，地上21层，建筑总高度66.24m，地下2层为车库，地下层1～地上层3为商业，层高3.6m～3.9m，层4～21为住宅，层高3.5m。地下2层至地上2层近似为矩形平面，4层以上楼层平面局部收进成“凸”形平面。
工程中存在平面上不规则、扭转的不规则、竖向构件的不规则、楼板由于开洞不连续等抗震不利因素，为不规则高层建筑，须进行抗震设防专项审查。设计过程中采用合理布置剪力墙以减弱结构的不规则程度，缓解竖向刚度突变部位和平面薄弱环节在地震作用下应力和变形的集中程度，对薄弱部分进行中震不屈服分析并采取适当的抗震构造措施，提高结构在强烈地震作用下的抗震性能。
2.1 结构和构件设计
2.1.1 结构形式
本工程采用框架-剪力墙结构，较好地满足下部商场和上部住宅建筑功能的同时，保证了结构竖向抗侧力构件的连续，具有良好的抗侧刚度和抗扭性能。
2.1.2 结构平、立面布置
核心筒剪力墙布置时为保证筒体角部墙肢的完整性，纵、横向剪力墙力求均匀对称并互为翼墙，这样提高核心筒的抗震性能。通过优化调整建筑物剪力墙墙肢长度和厚度，实现结构质量中心和刚度中心的接近或重合，减小结构的扭转效应。
2.1.3上部结构主要构件设计
（1）剪力墙的设计
核心筒周边和结构剪力墙厚度从下往上分别为400，300，250，对应的剪力墙端柱及框架柱的截面尺寸分别为1000，800，600mm，混凝土强度等级分别为C50，C40，C35。
（2）暗梁的设计
核心筒区域剪力墙设暗梁，宽度为墙宽，高度为墙宽的两倍，该暗梁按抗震构造配筋。
（3）楼板设计
竖向构件由于分布的部位及上下1层的楼板厚度分别为150，均采用双层双向配筋，配筋率取计算值并适当加强，最小为0.25%，本工程配筋Φ10@160（三级钢）。
振型数与周期比简单计算：结构计算振型数取18个，X向的有效质量系数97.52%，Y向的有效质量系数98.94%，满足高规第5.1.13规定。结构第1振型为X向平动，第2振型为Y向平动，第3振型为扭转，T3/T1=0.8761，满足高规第3.4.5规定。
2.2 结构的不规则情况和设计措施
2.2.1 楼板不连续
为提高楼板削弱区域抗震性能，竖向体型突变部位的楼板在该区域的厚度取180mm，其他楼层的板厚在该区域分别由计算需要增加了30mm，并且该区域楼板钢筋采用双层双向设置，配筋率控制不小于0.30%。
2.2.2 凸凹不规则
本工程层4～21平面凸出长度为11.3m，大于平面突出方向结构总长度（22m）的51.4%，按照高规判别为凸凹不规则。结构设计时对平面尺寸突变位置的楼板厚度和配筋进行加强。
2.2.3 竖向不规则
（1）竖向不规则的判别
因建筑使用功能变化，本工程层4以上结构平面部分收进，本工程为结构竖向不规则。
（2）竖向体型收进建筑的抗震加强措施
结构薄弱层在多遇地震作用下的剪力设计值乘以1.25的增大系数。在结构设计时上部收进楼层和相邻下部楼层对应位置剪力墙和框架柱的截面尺寸不变，混凝土强度等级不变，以减小两个楼层的抗侧移刚度和承载力的差异。在结构设计时竖向体型收进楼层及地上层4设置约束边缘构件，提高墙肢的抗震性能。对竖向体型突变部位及其上、下一层楼板的厚度和配筋采取加强措施。
3、不规则高层建筑结构设计中应采取的措施
从以上的工程实例中我们也得出来以下的一些能有效控制建筑不规则的设计心得和大家探讨：
3.1 减小建筑结构的相对偏心距。
相关研究表明建筑结构的扭转效应与相对偏心距在一定程度上是成线性关系的，如果想要控制建筑结构的扭转效应，以及进一步缩小楼层的位移比，则可以通过调整结构的平面布置，进而使得结构的质心和刚心比较接近。实践工程中减小建筑结构偏心距的常用方法有：调整结构平面的不规则性布置应该是在初步计算分析后进行，通过初步计算结果寻找建筑结构的质心、刚心，在适当的调整和质心较远的抗侧力构件。
3.2 调整结构抗侧构件刚度和抗扭刚度的比值。
由相关研究得出：建筑结构的扭转效应与结构周期比的平方的关系基本上是线性的关系，所以在设计建筑物时，可以考虑适当减小结构的周期。在设计剪力墙时，则需要在合理的范围内尽量的增长或者增厚四周的剪力墙，特别需要重视的是那些离刚心较远处的剪力墙。加大结构抗扭刚度的一般做法是在建筑结构四周边上设拉梁，这样可以缩小建筑结构的扭转周期，当然也可以采用增加周边连梁的刚度的方法。
3.3 提高结构四周抗扭构件抗剪力。
要保证建筑结构在强烈震动下依然安全，仅仅靠调整结构布置还是不够的。在一系列实验中得到了如下的结论：当建筑结构处于非弹性时期时，对称的建筑结构受到的双向水平地震作用便会随形态变化的而产生偏心。如果想加强建筑结构的抗震性能，则应该强化那些受抗扭效应制约的构件的抗剪性能，这样使得建筑结构可在强震作用下依然保持整体弹性状态。
结束语：
目前全球的地震灾害不停在发生，但是配合建筑功能确产生了很多不规则建筑，这对目前我们的高层建筑结构设计人员提出了更高的要求。建筑结构之所以分为规则结构和不规则结构，主要是因为在不同的结构下，地震的作用受力特点和震害特点不同。引起不规则的因素比较复杂，对不规则的准确界定及具体指标仍然存在不足，不能完全依赖结构的规则性规范下的定量指标。设计人员要结合高层建筑设计采取针对性的措施，加强不规则的应用，提高高层建筑结构设计的安全有效性，为整个高层建筑工程质量奠定坚实的基础。
参考文献
关键词：高层建筑；不规则；平面；结构设计
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
本工程帝宝花园为吴江市汽车站西侧地块住宅区，本项目用地面积92113平方米，总建筑面积为138169㎡(未包括地下部分)。其中高层住宅建筑面积为75040.1㎡，多层住宅建筑面积为38461.9㎡，低层住宅建筑面积为16969㎡，商业建筑面积为6380㎡，物管用房建筑面积为968㎡，社区服务用房建筑面积为350㎡。地块内布置了9幢11-17层高层住宅楼、数幢5-6层多层住宅、数幢2-5户的低层住宅及一幢4层的商业，另结合绿化和商业布置4处配电房和燃气调压站等附属建筑。高层建筑地下一层作为自行车库、储藏和设备用房，多层及部分高层设置半地下车库。结构高度37.65m,建筑长度57.2m,宽度11.3m,建筑的长宽比L/B=5.1,高宽比H/B=3.3。二层以上平面在建筑南侧存在凹口，为实现这种底部大开间与上部剪力墙之间的转换，在主楼2层设置结构转换层，以传递竖向荷载和水平荷载。室外地坪以上主体高度为65m。建筑平面如图（1-3）：
图1（底部1层建筑平面图 ） 图2（2层以上建筑平面图）
图3（结构平面图）
二、结构方案的确定
竖向不规则高层建筑中，经常被采用的方法是带转换层的复杂结构，这样的设计理念能够满足其建筑功能，同时也符合建筑美学的结构要求。但是，在结构上，转换层结构存在着自身的弱点，在结构上荷载不能传递给下部对应的结构构件，会造成总体结构竖向构件传力不连续性，转换结构的内力重分配向下传递。可见，转换构件受力复杂，在保证转换结构正常地、可靠地、有效地工作中尤为重要，是结构设计的重点之所在。根据《建筑抗震设计规范》和《钢筋混凝土高层建筑结构设计规程》的严格规定与严格的高位转换结构规定，帝宝花园工程建筑方案转换进行全方位的比较。
1、厚板转换层
上图的图1、图2所示，本建筑工程的特殊功能要求，使得上部框支剪力墙轴线与底部框支框架存在较大的凹进，为了解决众多轴线错开的现实问题，初步将方案拟定为板式转换层，综合柱网尺寸、上部结构荷载来确定出厚板的厚度。
（1）厚板转换层优势：由于下部柱网不会受上部结构布局影响太大，板式转换层的凸显出灵活布置的优势。由于厚板刚度大，就能够形成整体性较好的承台，能够为施工带来更大的方便。但是不能明确厚板转换的传力走向，受力分析上较为复杂，在实现抗剪和抗冲切时，需要计算板厚，初步预设为2.2～2.8m。这样看来，厚板重量大无形中就增大了下部竖向构件在设计上的强度要求。
（2）厚板转换层对抗震严重的不利：由于厚板结构中部是质量集中之所在点，这样就出现结构整体振动性能变得复杂了，转换层刚度上，厚板比下层的刚度会大很多，就会出现应力的集中，这样一旦出现地震时，反应就会强烈，这样的设计明显的表现是对抗震严重的不利。再有，这样的设计会造成材料的耗很大，给工程的经济造价增加很多。综上，厚板转换层对本工程是不适用的。
2、梁式转换层
使用梁式转换层能够表现出传力直接而明确的特点，最大的优点就是说传力途径清晰。在受力性能方面，转换梁也能表现出较好的特性。这对于施工来说方便很多。
基于以上分析，曾与建筑开发商与小区的准业主协商，对建筑图进行较大的调整，目的就是减少主次梁的复杂转换次数，使转换梁直接承托上部剪力墙得到有效的保障。框支主次梁平面图如下图：
（灰色---底部框支结构，黑色---上部框支剪力墙）
三、对整体结构的计算与分析
用SATWE、PMSAP方法通过对该结构的整体对比与计算，分析得出主次梁方案的可行性。
1、抗震等级：抗震一级包括：框支框架、底部加强区；假设百年一遇，风荷载：基本风压0.4KN/ M2；考虑到扭转耦联按剪弯刚度计算地震作用，计算得出振型24个（但是图中的为前三个振型数据），计算结果具体为下表。
表A(结构整体计算的部分结果)
2、由上表数据计算结果得出结论为：
A—振型：结构的振型1、振型2为平动振型，振型3为扭转振型。
结构扭转为主的第一自振周期：平动为主的第一自振周期
B--转换层侧向刚度的计算方法：可以采用剪切刚度、剪弯刚度和地震剪力与地震层间位移的比这三种方法。
利用剪弯刚度计算，转换层上部：γe=下部结构的等效侧向刚度比
C—位移值：最大层间位移：平均层间位移
四、不规则高层建筑物的结构设计技术方法
1、确定建筑方案
框支剪力墙在结构上，存在上下刚度的突变，但是由于存在竖向构件的不连续行就造成了传力的复杂性。在地震出现时，下框支层产生巨大内力造成塑性变形的震害，这样的结构对于抗震不利。框支剪力墙结构可以实现建筑物上下不同使用功能。
2、合理的设计
确定了建筑方案，下一步是合理的设计，减轻自重，节省投资改善抗震性能。结合该工程的实践谈梁式转换结构设计技术方法。
（1）底部大开间柱网的布置。为了减少转换的次数，缩短传力的路径和主次梁的不规则转换，将转换梁直接承托上部剪力墙。
（2）结构竖向刚度匀变。将足够多的上下贯通构件，使落地剪力墙的厚度加大，和混凝土强度等级提高，同时要使洞口的尺寸减小，这样的纵横墙在连接上会形成一个筒体，就能够使得底部的大空间刚度不断增大。
（3）侧向刚度比的控制。为保证底部大空间层的刚度，转换层上下结构需要控制侧向刚度比，以防竖向刚度变化差距过大。
（4）结构设置。弱化上部剪力墙结构，强化下部框剪结构。根据开间的大小，扩大上部剪力墙的间距，可以减少混凝土的用量，从而使刚度减小。在上部墙体上，设结构洞用轻质墙体填充，减小剪力墙结构的刚度。使结构质心和刚心接近，避免扭转。
（5）结构层间位移角的控制。风荷载和地震作用下结构层间会发生角度的位移。严格控制住地震基底剪力与重力荷载代表值的比值。剪力墙结构底部加强区与其它部分框支柱的比值需要准确的控制。
综上，平面不规则的高层结构具有扭转效应，结构设计时要充分发挥剪力墙的作用，使结构具有较大的抗扭刚度。以吴江市帝宝花园为例，对平面不规则结构的设计进行了探讨，要通过构造措施提高结构竖向构件的变形能力。带转换层复杂高层建筑结构可以实现建筑物上、下不同使用功能，当在结构上，上下刚度突变出现竖向构件连续差不利于抗震。转换层结构设计是关键，需要在设计上研究比较。本文通过以吴江市帝宝花园为例的不同分析模型，计算分析某高层商住楼框支剪力墙结构，对结构转换层转换优缺点进行比对，提出了转换层结构布置分析与设计计算方法。
参考文献
[1]建筑抗震设计规范GB50011-2001 ，北京：[D].中国建筑工业出版社，2001
[2]李国胜.关于底部大空间剪力墙结构的转换层设计[J].建筑结构.2001.31(7)：39-42
[3]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].中国建筑工业出版社.2002(1)：27-41
[4]曾波,杜咏.南京市某高层商住楼框支剪力墙结构设计[J].建筑科学.2000.16(5):30~35
层建筑混凝土结构类型，阐述了高层建筑中混凝土结构的优化设计策略。
【关键词】高层建筑；混凝土结构；优化设计
近年来，我国高层建筑项目蓬勃发展，积累了大量的高层建筑施工管理、施工技术和施工工艺等方面的经验，但是和国外一些发达国家相比，我国高层建筑中混凝土结构设计还存在很多不足，一方面混凝土结构设计不合理，影响高层建筑的空间使用功能；另一方面，混凝土结构设计不稳定性。因此针对高层建筑混凝土结构设计的现实问题，要根据高层建筑混凝土结构设计要求，分析不同类型混凝土结构的特点，做好混凝土结构优化设计，为人们提供一个舒适、健康、安全的生活环境。
一、高层建筑中混凝土结构的设计要求
1、可靠性
高层建筑混凝土设计的可靠性是指在高层建筑使用年限和混凝土结构设计基准期范围内，混凝土结构应充分达到动力性能、刚度、稳定性、安全性、耐久性等性能要求，并且还要确保即使高层建筑超出使用年限，在各种性能不断降低基础上，仍然可以正常使用。
2、耐久性
高层建筑混凝土结构设计应满足耐久性要求，在规定的使用年限内，高层建筑混凝土结构设计必须保持良好的结构耐久性，例如，混凝土结构裂缝宽度和长度不能超出标准范围，并且钢筋保护层厚度必须符合应用要求，避免钢筋受到外界环境潮湿空气的影响，出现锈蚀、腐蚀等问题。
3、安全性
高层建筑混凝土结构设计的安全性要求，主要以高层建筑使用年限为依据，在预定年限时间内，高层建筑混凝土结构必须始终能够承受外部和内部的各项荷载力[1]，即使遭受到突发性的破坏性时间，应确保混凝土结构能够保持稳定状态，防止出现大面积的结构性损坏。
二、高层建筑结构类型
1、钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构主要由混凝土和钢筋构成，采用钢筋混凝土施工材料来建设升板、使用滑模、大模板现浇结构和薄壳结构等主要承重部件。钢筋混凝土结构具有良好的整体性能，并且刚度大、成本低、维护方便、位移小、耐高温，在安全性、稳定性和耐久性等方面具有不可比拟的优势。近年来，各种混凝土增强材料不断涌出，高强混凝土、钢混凝土和钢管混凝土等技术日益成熟，钢筋混凝土结构在各个地区的高层建筑工程的应用越来越广泛。
2、组合结构
组合结构是指由组合砌体结构和钢筋混凝土结构组合而成的一种结构体，组合砌体结构由钢筋混凝土面层和砖砌体组成，这种组合转砌体构件和钢筋混凝土结构不同，其不仅具有钢筋混凝土结构的各种优点，还具有节约钢材、污染小等特点，可极大地降低高层建筑结构施工成本，并且施工工艺比较先进，在组合结构中，钢管缝隙中填充着大量的混凝土，混凝土在钢管中处于三轴受压状态，可极大地提高干钢管稳定性和承载能力[2]，并且节约钢材，因此组合结构也是一种重要的混凝土结构形式，在一定条件下，组合结构比钢筋混凝土的应用范围更加广泛，其不但可应用在各种建筑工程项目中，还可以应用在电力、冶金、造船等领域。
3、新型结构
框架体系和剪力墙体系是高层建筑混凝土结构设计最常见的两种类型，而新型结构体系，其根据筒体组成方式进行区分，可分为束筒体系、框筒体系和筒中筒体系，和普通单片平面结构体系相比，新型结构体系具有更高的承载能力，并且筒体具有良好抗侧刚度。当前，这种新型结构体系在楼层较多并且功能较全的高层建筑中应用较广泛。
三、高层建筑中混凝土结构的优化设计策略
1、优化结构单元设计
高层建筑混凝土结构设计首先应做好优化结构单位设计，独立的结构单元设计适合采用规则、简单的平面形式，混凝土结构突出部分和平面部分的长度应控制在合理范围内，保持均匀分布的刚度和承载力。并且，竖向单元结构适合采用规则、均匀的形式，从而有效控制高层建筑的内收和外挑问题。高层建筑混凝土结构设计应充分满足高层建筑的美观度、实用性和安全性等要求，以概念设计的知识和理念作为参考，优化混凝土结构设计，使混凝土结构的竖向和平面布局实现规则性、均匀和简单的要求[3]，确保混凝土结构承载力和刚度合理分布，避免高层建筑混凝土结构由于受到集中的塑性应力而发生变形。
2、优化钢筋和混凝土使用
高层建筑施工建设需耗费大量的钢材、混凝土等材料，如果钢材和混凝土强度较大，会导致高层建筑施工材料总造价超标，并且增加其他部件的造价，降低高层建筑的经济效益，因此高层建筑混凝土结构设计应优化钢筋和混凝土材料的使用和控制。例如，位于地震区的高层建筑，由于地震作用程度和高层建筑自重成正比例关系，因此混凝土结构设计应尽量减少高强度钢筋和混凝土的使用量，在减轻高层建筑柱、墙、板、梁等构件自重基础上，提高高层建筑混凝土结构的抗震性，确保高层建筑的安全性。又如，位于软土地基的高层建筑，由于软土地基存在很多不稳定因素，混凝土结构设计应注意合理优化高层建筑混凝土结构各个构件的截面尺寸，减轻高层建筑混凝土结构重量，消弱高层建筑基础工程施工难度，提高高层建筑混凝土结构整体稳定性。
3、优化剪力墙平面结构设计
高层建筑混凝土结构设计应充分考虑剪力墙结构平面布局，优化剪力墙平面结构设计，确保高层建筑混凝土结构整体受力的均匀性，使高层建筑受到侧向力影响发生的位移控制在允许范围内。高层建筑剪力墙平面结构优化设计应做好以下两方面内容：一方面，以高层建筑主轴方向为基准，双向布置剪力墙结构，墙肢截面设计应以简单的侧向刚度规则形式为主，混凝土结构设计应尽量避免使用短肢剪力墙；另一方面，应以高层建筑混凝土结构的基本功能为依据，优化剪力墙布置，实现剪力墙结构设计的均匀化和集中化，在平面形式变化较大的部位设计剪力墙，缩小高层建筑剪力墙结构间距。
4、提高结构安全性
高层建筑楼层多，人群密度高，一旦发生火灾，人们不易逃脱，并且也难以实施救治，因此高层建筑混凝土结构设计必须满足安全性要求。设计人员在保证高层建筑各项功能的基础上，考虑外部人为因素造成混凝土结构破坏和高层建筑结构的抗震性能，有针对性地提升高层建筑的抗震等级。并且，从高层建筑整体结构出发，加强混凝土结构设计的牢固度和稳定性，在公共属性较高的高层建筑中，尽量减少装配式或砖砌承重的混凝土结构，优先选择现浇的钢筋混凝土结构。同时，设计人员应结合高层建筑的使用性能，综合考虑混凝土结构的荷载变化，高层建筑的构件承载力和荷载标准值设计应具有较大的弹性裕度[4]，确保高层建筑在各级火灾和地震等灾害中，对自身混凝土结构具有良好的稳定性和安全性。
5、提高结构抗震性
高层建筑混凝土结构最容易受到的损坏主要来自地震威胁，因此在混凝土结构设计过程中，应满足抗震性要求，可通过对高层建筑混凝土结构进行抗震试验，得出该高层建筑结构的最低抗震性要求，或者借鉴高层建筑混凝土结构的抗震设计经验，优化设计高层建筑的结构构件、平立面体系和结构体系，从而有效提升高层建筑的抗震性。在高层建筑混凝土结构构件的延展性方面，应尽量加大柱、梁端的组合剪力，提高梁端钢筋的弯矩和柱体抗弯性能，使高层建筑柱端和梁端充分发挥塑性性能，在外部荷载作用下，保持高层建筑混凝土结构的稳定协调。在平立面设计方面，高层建筑混凝土结构设计应尽量采用均匀对称的墙体设置形式，提升电梯或者楼梯的井筒等高强度结构布置的均匀性和集中性，高层建筑混凝土结构的抗震墙设计应符合抗震需求，全面提升高层建筑平面结构的抗震性。并且使高层建筑各转换层结构尽量接近竖向刚度分布，剪力墙设计可以保持墙面竖向到底部的贯通。在混凝土结构体系设计方面，应尽量选择平面布局和空间结构规则简单的形式，例如高层建筑的平面布局，可采用扇形、方形、圆形、矩形等结构形式作为抗震结构体系，避免使用过长的伸展翼或者不对称的侧翼，通过对混凝土结构进行合理布局，使高层建筑实现均匀平衡的刚度和质量分布。
6、提高结构耐久性
首先，合理设计高层建筑混凝土结构构造形式，根据高层建筑的设计使用年限和具体侵蚀环境，设计厚度为20mm～60mm的混凝土保护层，仔细计算构件的表面积和截面积，避免出现侵蚀性物质集中的区域，并且确保混凝土墙板在高侵蚀度环境中保持良好的通风效果，合理设计配筋间距，避免出现保护层剥离、钢筋锈蚀等问题。其次，优化结构使用设计，高层建筑混凝土结构包含多个构件，由于不同构件所处的外界环境不同，因此不同构件的耐久性也存在差异，设计人员应结合高层建筑的实际环境，明确不同结构构件的注意事项和使用接线。最后，选择性能优良的混凝土材料，高层建筑混凝土结构设计应严格把关混凝土材料的基本性能和质量，从混凝土结构的抗裂性能、抗侵入性能和稳定性能等方面考虑，选择含碱量低的水泥和洁净、耐久、坚固的骨料，减少硅酸水泥的使用量，并且适当在水泥中掺加一些矿物料，提高混凝土材料的强度和刚度。
结束语：
高层建筑混凝土结构设计要综合考虑多方面因素，如地震力和高层建筑风等侧向力的影响，地基荷载和自重的影响，确保高层建筑混凝土结构应具有足够的刚度和强度，从整体上优化高层建筑混凝土结构设计，结合主要体系和总体系之间存在的受力标准，找到最优的高层建筑混凝土结构设计方案，满足高层建筑的安全性、稳定性和耐久性要求。
参考文献：
[1]苏永平. 高层建筑中混凝土结构的优化设计研究[J]. 山西建筑，2013，09：24-26.
[2]陈阳显. 浅析高层建筑中混凝土结构的优化设计[J]. 价值工程，2010，27：82.
关键词：高层建筑；建筑设计；安全性问题；
中图分类号：TU208文献标识码： A
随着我国经济的发展和城市建设的不断深入，越来越多的人口涌向城市，不可避免的造成了一系列社会问题，如办公、住房紧张，房价上涨等一系列问题，土地资源日益紧张。在这种形势下高层建筑应运而生，它具有高度大、容量高等优点，能较好地满足日益增长的城市化需求，逐渐成为城市建筑发展的主流趋势，同时也对高层建筑设计提出了更高的要求。相对于多层建筑，高层建筑在建筑结构设计、功能设计、安全性及经济可行性分析方面有其自身的特点，导致其设计过程中存在诸多问题，其首要问题便是安全性问题。
1高层建筑安全设计的主要特点
高层建筑因其高度和层数明显增加，不仅要承受竖向重力荷载，还要承受大自然水平向的风力和地震力，相对于低层建筑高层建筑在抗力方面存在着更高的要求。在建筑设计的方案阶段就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。高层建筑侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多，其安全行问题更加突出，问题严重时会威胁到人们的财产生命安全。因此高层建筑在专业程度上要求更高，并且在专业中的地位更加重要。高层建筑的消防安全和防护安全问题也十分突出，应合理地布置建筑平面和总平面，合理布置安全疏散路线，完善火灾自救系统设计。
2高层建筑安全性设计的基本原则
2.1结构设计原则
高层建筑结构的设计是一个融合多学科、多领域的复杂科学问题。针对高层建筑功能性、美观性、经济性、综合性等具体实现目标，设计人员应制定不同的机构设计方案。但是，结构设计作为高层建筑设计的核心内容，其设计过程遵循根本设计原则大致相同: ( 1) 充分考虑高层建筑所承载的垂向负荷和横向负荷，以及其可能遇到风力和地震应力等各项不可抗力; ( 2) 严格控制高层建筑高宽比例，以保证其结构稳定性及美观性。( 3) 高层建筑的平面或立面的质量和刚度应尽量保持对称和匀称，使整体结构中不存在薄弱环节。( 4) 提前考虑风力、地震、温度变化或基础沉降对建筑结构带来的影响，并制订相应的平衡措施。
2.2 综合设施设计原则
每一个高层建筑所出的地理环境及其周围建筑的影响都是各不相同的，这也就需要设计人员在进行结构设计时需结合实际条件综合考虑: ( 1) 建筑平面布局: 整体建筑结构平面布局应严格遵守建筑间距( 防火间距、采光间距) 标准，并在周边配套设施中配置有足够空间的停车场等设施。( 2) 在满足高层建筑对于所需功能的要求外，应该保证建筑各层的平面布局具有一致性，以满足高层建筑的电气线路规划、取暖装备、而告终设计管线和防火疏散措施可以批量进行设计。( 3) 科学规划高层建筑的电梯、楼梯的数量和位置，以保证正常的生活工作秩序以及危险发生时的逃生效率。( 4) 高层建筑所需的各项建筑材料类型、配置等对于风力、温度变化以及震动具有一定的抵抗能力。（5）高层建筑防护安全问题十分突出，应重视台阶、楼梯、坡道、栏杆的安全防护设计，防止高空坠物伤人等。
3高层建筑安全性设计存在的基本问题
3.1 结构抗震安全问题
高层建筑承受着较大的水平向的风力和地震力等侧向荷载，与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。因此，在高层建筑设计中，如何提高高层建筑的抗震性，成为建筑设计中的一个核心问题，尽量减小外形不规则、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大，平面长度过长等对抗震不利的平面布置形式。
3.2 防火安全问题
随着现代高层建筑高度的不断增大，一旦发生火灾，往往导致涉及范围较广，殃及整栋建筑，造成重大的财产和人身安全损失，因此如何解决高层建筑的防火规范问题是需要建筑方首当其冲解决的问题。( 1) 高层建筑墙体防火材料的耐火强度和阻燃性。高层墙体的使用材料必须具有足够的耐火强度和阻燃性，才能保证发生火灾时墙体结构具有足够的抗火能力和防火分区能力，从而将火灾控制在最小的影响范围。( 2) 建筑整体布局应该畅通、安全。高层建筑必须配置有能够保证一定人流量的楼梯设施，从而保证火灾发生，电梯不能使用时，建筑内所有人员可以流畅的从该楼梯进行逃生。另外，楼道中还应配有相应的照明设施以及逃生指示图，从而保证人员撤退时不会发生踩踏等事故，使得居民安全逃离危险。( 3) 做好建筑物室内、外消防给水系统的设计，保证火灾发生时，配备有足够的消防用水量以及灭火设备所需的水压。
3.3 电气安全问题
高层建筑的电气安全问题主要分为四个方面，一是消防电源与配电问题，要求供电电源来自不同发电厂或不同的区域变电站，以保证突发事件时供电及时解决。二是应急照明问题，高层建筑发生火灾或者其他突发状况时事故照明要正常。三是高层建筑的电梯安装问题，电梯的位置设置要合理，电梯运行过程中噪音不应太大，且最大荷载量应符合高层建筑的需要，方便快捷。四是高层建筑的防雷击问题，应本着“整体防御、综合治理、多重保护、突出重点”的原则，从结构设计上做好防雷工作。高层建筑的顶端是防雷设计的重点，可以安装避雷针、避雷网或者避雷带等。同时要利用建筑中的钢筋作接地装置，建筑周围也要做避雷带，内部金属物体也要接地。
结束语
随着高层建筑设计的不断发展，高层建筑的设计安全问题在建筑行业已越来越被重视。对其问题的研究需要设计者和技术工作者不断总结经验和努力创新，要求设计师树立正确的责任感，从安全原则出发，谨慎处理设计中的各项安全问题。保证高层建筑的质量和人们的生命财产安全。
参 考 文 献：
[1]蒋新梅.论高层建筑结构设计之常见问题的分析[J].四川建材，2009，(02).
[2] 宋广然，甄艳丽． 浅析钢筋混凝土高层结构设计中应注意的几个问题［J］． 中国科技纵横， 2010( 14) ．
[3]包玉坤． 浅谈现代高层建筑设计［J］． 经营管理者，2011( 01)
【关键词】高层建筑；结构设计；城市化；抗震
在城市化大发展的今天，大量人口涌入城市，在带来巨大劳动力的同时也挑战了人口居住能力。为了更好的节约城市土地空间，提升城市化发展水平，城市中的高层建筑物越来越多。但是随之而来的是高层建筑的质量问题，比如高层建筑设计人员对建筑结构设计不规范，进而导致建筑质量下降，影响到整个建筑的安全性。设计人员在进行相应设计时需要综合考虑城市发展状况以及高层建筑的结构设计，这样可以保证建筑结构质量，提升建筑的安全性。
1、高层建筑结构特点及布置原则
1.1 高层建筑结构特点
在高层建筑中，每一个建筑都有自身的结构特性。这需要设计师根据建筑周围状况以及建筑自身的特性来进行结构设计，这样才可以保证建筑整体质量，提升建筑的安全性。高层建筑结构要承受两种载荷，他们分别来自垂直载荷以及水平载荷，同时它还要承受自然灾害例如地震的影响。相对于低层建筑来说，高层建筑所要承受的载荷力比较大，如果结构设计不精确，会直接影响到建筑的安全质量，最终会影响到人民的生命财产安全。在高层建筑中，载荷以及地震的作用会随着建筑物的高度增加而增加，这样容易导致建筑位移速度加快，但是如果位移过大，就会导致建筑安全问题出现，还会对非结构构件以及结构构件造成损坏。因此在进行结构设计时，设计人员应该讲结构的位移控制在一定范围内，减少位移带来的建筑结构风险。
1.2 高层建筑结构布置原则
高层建筑结构的布置非常严格，这样才可以保证建筑的安全。在高层建筑结构的布置原则中主要有两种。第一，结构平面布置；第二，结构立体布置。结构平面布置就是指在进行建筑结构的设计和布置时，设计人员要按照平面的形状来进行，做到简单、规则和对称，这样可以使质心和刚心重合。如果建筑结构的偏心过大，就会导致结构构件的位移，使得应力过于集中，影响到建筑结构质量。在高层建筑平面布置中，不宜采用不规则的平面，应该遵循相应的规定和设计要求来进行设计，从而提升建筑的结构质量。如果确实布置的平面不规则，则需要将其分为若干个规则简单的平面来进行处理，这样有助于建筑的抗震，提升建筑的抗震效果。而结构立体布置，则需要在结构的竖向布置中遵循规则和均匀的原则。在这样的结构中建筑刚度应该自下而上逐渐减小。如果下层刚度过小，就会导致下层结构的承压能力较弱，使得建筑承载力集中在下部，进而出现结构问题。严重时还可能会导致建筑的全面倒塌，因此在结构立体布置中需要遵循相关原则，确保建筑结构的质量。上部楼层在收进时要保持尺寸的科学性，减少收进对建筑结构的不利影响，提升建筑结构的整体质量。
2、高层建筑结构设计要点
2.1 地基与基础设计
高层建筑结构中地基是建设施工的基础。建筑设计师在进行高层建筑结构设计的过程中要对建筑地基进行全面了解，要对建筑结构和建筑环境进行全面分析，确保将环境和施工有效结合在一起，提高设计的可实行性。我国的建筑环境差异较大，地质情况各不相同，因此在进行设计的过程中设计人员要对地质状况进行深入研究，确保施工顺利进行。设计人员要首先对地质水位进行勘探，对地质数据、上层结构类型、使用功能、施工条件进行综合考虑。其次要对周围建筑环境安全进行研究，观察建筑物沉降或倾斜状况。最后要对建筑物设置位置及标高进行了解，对建筑施工科学性进行分析，确保施工顺利进行。
2.2 水平荷载问题
施工的过程中影响建筑质量的因素主要有：垂直荷载、风力产生的水平荷载、地震抵抗力等。水平荷载对建筑质量起决定性作用。水平荷载是建筑结构设计的主要控制因素，其在楼房自重及楼面自重等方面具有非常好的结构控制效果，可以对楼房结构进行倾覆，加强建筑竖构件的作用力。设计人员要对水平荷载的大小和方向进行分析，对水平荷载可能导致的高层建筑结构问题进行预防和控制，加强对建筑结构的强化效果，减少水平荷载造成的建筑结构问题。
2.3 结构侧移问题
侧移问题是当前高层建筑设计中的关键影响因素。在高层建筑结构中，水平荷载作用可以导致高层结构向侧面变形，导致建筑结构出现侧移。因此，设计人员要对结构强度进行有效控制，加强对风荷载作用力产生的内力抵抗效果，要对内侧的刚度进行强化，确保在水平荷载下产生的侧移在一定的范围内，降低可能出现的侧移问题，提高高层建筑的使用安全性。设计人员要对高层建筑的侧移进行定时监测，对超出侧移范围的高层建筑及时进行处理，降低可能出现的建筑质量问题和安全问题。
2.4 结构延性问题
高层建筑结构具有较好柔和性，在地震作用下可以形成更大的形变。为了提高高层建筑结构的抗震作用，设计人员要对建筑结构塑性形变进行强化，保证高层建筑在进行塑性形变的过程中仍具有较强的抵抗变形能力。要在进行高层建筑结构设计的过程中对高层建筑结构进行合理强度强化，对高层建筑边角、高层建筑底座等部分进行合理处理，保证高层建筑结构具有足够的延性，加强高层建筑的安全性和稳定性。
2.5 结构选型问题
高层建筑结构施工工艺在一定程度上不仅会影响到建筑施工材料的消耗，还在很大程度上影响到工期和质量。因此在进行高层建筑结构选型的过程中，设计人员要对建筑结构体系进行全面控制，对建筑结构工艺进行合理选取。在进行选型的过程中，设计人员要对高层建筑结构平面及立面进行控制，保证将建筑结构的几何中心、刚度中心、结构中心有效汇于一点，提高单独结构的控制效果。要注意将建筑结构力学分析进行完善，保证建筑施工的受力效益和受力特性，对高层建筑结构选型概念阶段进行设计，保证建筑施工的经济效益。设计人员要对选型环境、工艺、施工效果等因素进行全面考虑，提高建筑结构的综合效益，降低可能出现的工程资源消耗和工程资源浪费现象。
2.6 抗震及连梁问题
在进行抗震设计的过程中，高层建筑一般不采取单纯框架结构体系，常选取框架一剪力墙、剪力墙、筒体结构等完成对自身结构的加固和抗震。这种方法可以有效提高对地震的抵抗效果，加强建筑结构的经济性。除此之外，高层建筑在进行内力和位移计算的过程中还常使用弹性刚度。弹性刚度可以有效对连梁超筋或截面控制超过剪压比的连梁刚度进行控制，提高连梁的效果。在框架-剪力墙结构中，设计人员可以对连梁的刚度进行降低，对刚度系数进行折减。当折减后建筑结构仍不能满足设计的需要和要求，设计人员可以适当对连梁进行内调幅，但是在实际调幅过程中要保证调幅力度低于20%。
3、结语
当前我国高层建筑越来越多，尤其是在土地资源比较紧张的大城市。加强高层建筑结构的讨论，能够更好的提升建筑结构质量，保证建筑的安全。通过上述建筑问题以及建筑结构设计要求的讨论，使我们更加深入的了解到高层建筑结构设计的重要性。严格规范建筑结构设计人员的设计行为，明确建筑结构设计的各项标准，可以提高建筑结构的科学性，保证建筑内部人民的生命财产安全。因此，科学的高层建筑结构设计理念，能够适应我国建筑行业发展的要求，能够适应我国社会经济进步的需要。
参考文献：
关键词: 建筑工程; 建筑面积; 规范; 规则
一、建筑面积的概念
建筑面积亦称建筑展开面积, 是指建筑物各层面积之和。建筑面积包括使用面积、辅助面积和结构面积。使用面积是指建筑物各层平面布置中, 可直接为生产或生活使用的净面积之和。居室净面积在民用建筑中, 亦称“居住面积”。辅助面积, 是指建筑物各层平面布置中为辅助生产或生活所占净面积总和, 使用面积与辅助面积的总和称为“有效面积”。结构面积是指建筑物各层平面布置中的墙体、柱、垃圾道、通风道、附属烟囱等结构所占面积的总和。
二、建筑面积的作用
建筑面积是一项重要的技术经济指标, 在国民经济一定时期内完成建筑面积的多少, 也标志着一个国家的工农业生产发展状况、人民生活居住条件的改善和文化生活福利设施发展的程度。
建筑面积在编制工程建设概算时, 是计算工程量的基础, 如计算出建筑面积之后, 利用这个基数, 就可以计算地面抹灰、室内填土、地面垫层平整场地等项目的工程量及其价值。
建筑面积作为结构工程量的计算基础, 不仅重要, 而且也是一项需要认真对待和细心计算的工作, 任何粗心大意都会造成计算上的错误,不但会造成结构工程量计算上的偏差, 也会直接影响概预算造价的准确性, 造成人力、物力和国家建设资金的浪费及大量建筑材料的积压。
建筑面积与使用面积、辅助面积、结构面积之间存在着一定的比例关系, 设计人员在进行建筑或结构设计时, 都应在计算建筑面积的基础上再分别计算出结构面积、有效面积及诸如平面系数、土地利用系数等技术经济指标。有了建筑面积, 才有可能计算单位建筑面积的技术经济指标。如工程总价值除以总建筑面积, 就是单位工程每平方米建筑面积的技术经济指标或称单方造价( 元/m2) ,
建筑面积的计算对于建筑施工企业实行内部经济承包责任制、投标报价编制施工组织设计、配备施工力量、成本核算及物资供应等, 都具有重要意义。
三、建筑面积计算的规范
随着我国加入世界贸易组织, 建设工程全面实行工程量清单计价已是大势所趋。工程量清单计价属于全面成本管理的范畴, 其思路是“统一计算规则, 有效控制数量, 彻底放开价格, 正确引导企业自主报价, 市场有序竞争形成价格”。所以, 有一个完善、合理的计算规则, 对建筑市场规范、健康发展就显得十分重要, 但是以往的建筑面积计算规则, 存在很多有争议的地方, 为了解决这些问题, 2005 年, 中华人民共和国建设部编制了国家标准《建筑工程建设面积计算规范》( GB/T 50353―2005)( 以下简称《规范》) , 并规定自2005 年7 月1 日起执行, 这充分标志着国家对规范建筑面积计算规则进入了一个新的阶段。
（一）建筑面积计算规范与规则的比较
1.单层建筑物的建筑面积计算
《规范》规定: 单层建筑物的建筑面积, 应按其外墙勒脚以上结构水平面积计算。单层建筑物高度在2.2 m 及以上者计算全面积, 高度不足2.2 m 者计算1/2 面积。利用坡屋顶内空间净高超过2.1 m 的部位应计算全面积; 净高在1.2 m～2.1 m 的部位应计算1/2 面积; 净高不足1.2 m的部位不应计算面积。
规则规定: 单层建筑物不论其高度均按一层计算, 其建筑面积按建筑物外墙勒脚以上的水平面积计算。并未明确利用坡屋顶内空间时建筑面积的计算方法。
另外, 值得注意的是, 规范比规则更加突出了高度在建筑面积计算中的控制作用( 高度在2.2 m 以上者计算全面积; 高度不足2.2 m 者计算1/2 面积) , 还有很多部位的建筑面积均是依据其净高分3 类( 净高超过2.1 m 的部位计算全面积; 净高在1.2 m～2.1 m 的部位计算1/2 面积; 净高不足1.2 m 时不计算面积) 进行计算, 如多层建筑坡屋顶内、场馆看台下等。
2.多层建筑物的建筑面积计算
《规范》规定: 多层建筑物首层应按其外墙勒脚以上结构水平面计算二层及以上楼层应按其外墙结构水平面积计算。层高在2.2 m及以上者应计算全面积; 层高不足2.2 m 者应计算1/2 面积。
规则规定: 多层建筑物建筑面积按各层建筑面积之和计算, 其首层建筑面积按外墙勒脚以上结构的水平面积计算, 二层及二层以上按外墙结构的水平面积计算。
【关键词】高层建筑；钢筋混凝土；结构布置；抗震设计
引言
钢筋混凝土结构是建筑设计中常见的力学和功能结构，由于钢筋混凝土结构具有良好的刚度、抗剪性、整体性和经济性，在各种类型的高层建筑设计和施工中得到了广泛的应用。然而，近年来在应用的过程中也发生过钢筋混凝土结构不稳定、倒塌等恶性事故，这必须引起建筑设计和施工技术人员的重视。本文从设计角度入手，主要就高层建筑钢筋混凝土结构设计要点进行了论述。
1 高层混凝土结构设计要求
高层建筑与低层建筑有所不同，它的结构设计比低层结构设计更加复杂，建筑特征也更加明显。高层建筑混凝土结构在设计时需要遵循以下几点要求：安全性、适用性、耐久性和可靠性。
（1）安全性。安全性包括两个方面，一是建筑设计施工时的安全；二是建筑物使用期间的安全。在设计阶段着重考虑的是建筑物使用期间的安全。实际设计时，设计人员应当对建筑结构作用承受力、整体稳定性等因素进行考虑，要保证偶然性、突发性事件发生后，建筑结构还能保持必需的稳定，不会在事件中及事件后发生倒塌。
（2）适用性。适用性是指在建筑物的功能必须要满足居住者的适用要求，结构本身要具备良好的工作性能，在使用过程中不要发生变形、裂缝等问题；不可避免的是，随着使用时间的增加，建筑结构难免会出现一些裂缝、变形问题，但只要保证建筑裂缝、变形程度不会超出固定值，建筑整体结构就不会受到大影响。
（3）耐久性。耐久性是指建筑物本身要耐用，使用时间能尽量延长。
（4）可靠性。建筑结构可靠度是指建筑在规定的使用时间内能充分发挥出预定功能的一种能力。这些预定功能包括结构承载力、结构刚度、强度，整体稳定性、耐久耐用性等等。值得提及的是，一般情况下，当建筑结构达到了它的预定使用年限之后，建筑就应该报废，不再使用。这是因为达到预定时间之后，建筑各方面性能都会下降，若继续使用，很容易引起安全事故。
2 高层建筑混凝土结构设计要点
2.1 结构的平面布置
高层建筑结构设计所遵循的基本原则是形状规则、简单，结构刚度、强度尽量满足使用要求，受力均匀。高层建筑混凝土结构平面布置、设计上需要注意以下几个问题：
（1）要尽量减少扭转对结构平面的影响。平面布置时，要充分考虑到地震作用，注意地震作用下的偏心因素。其中最重要的是评估楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移。具体规定是，A 级高度的高层建筑，其位移值不应大于该楼层平均值的 1.2 倍，不应大于该楼层平均值的 1.5 倍；B 级高度的高层建筑、混合结构高层建筑以及复杂高层建筑不应大于该楼层平均值的 1.2 倍。
（2）抗震设计时的高层结构平面布置。高层建筑宜调整平面形状和结构布置，避免结构不规则，不设防震缝。然而当建筑物平面形状复杂，我们又无法通过简单的办法将其平面形状和结构布置调整，从而形成较规则的结构时，这时我们就应该设置防震缝，以便将其划分为几个较简单的结构单元。
2.2 抗震等级的设计
高层结构的抗震等级的设计要结合当地的地震发生状况，按照百年一遇、两百年一遇的标准来设计，在可能的情况下，还要提高抗震等级。当本区域的抗震防烈度为6到8度时，抗震等级还要在这个基础上再提高一度。在进行高层建筑的抗震设计时，其钢筋混凝土结构构件所采用的搞震等级，主要考虑到设防烈度、结构类型和房屋高度，因这三个因素不多而采用不同的抗震等级。
一般来说，高层建筑都是有地下室的，当高层建筑把地下室顶层作为其嵌固端时，这时地下室的抗震强度就应该与整体结构完全相同，否则仍然会对整体建筑有着较大的影响。如果不是这样，那么地下室的搞震等级可以稍微降低一下需求，根据每个地区的具体情况采用三级或四级。总而言之，高层建筑钢混结构设计要从竖向和平面的结构设计、抗震等级多方面的角度来分析，严格执行国家的相关规定。
3 实例分析
3.1 工程概况
某高层办公楼，地下两层为停车库及设备房，局部为人防地下室，地上建筑由 A、B、商业裙楼组成。A、B塔楼为18层，两栋塔楼顶部两层相连，A、B塔楼与两层裙房间通过钢结构连廊相连，连廊与塔楼间设置伸缩缝。
3.2 结构设计
3.2.1 基础及地下室设计
本工程采用桩基础，桩型采用抗拔性能较好的钻孔灌注桩，桩径根据上部荷载情况选用￠700和￠800 两种，主楼部分采用￠800 的桩，其它部分为￠700 的 桩基持力层为 8～2层圆砾层，桩进入持力层 2.5～6.4m，有效桩长为 48.1～56m，单桩竖向承载力特征值结合设计试桩结果和地质报告情况分别确定为3500KN和4100kN。
两层地下室平面呈“厂”字形，局部为两层人防地下室，人防等级为6级。地下室东西向最长150m，南北向最长120m，中间不设伸缩缝，超过规范建议的结构伸缩缝最大间距，设计采用纵横向设置多道后浇带等措施减小温度变化和混凝土收缩对结构的影响。
3.2.2 结构选型及布置
由于建筑平面较狭长复杂，因此连体结构两边的塔楼采用基本一致的体形、平面和刚度，可以一定程度上减小复杂的耦联振动。最初的建筑方案在两塔楼间的平面呈喇叭形，柱距北面小为16.8m，南面大为29.4m。连接体结构拟采用最下一层的钢骨混凝土梁作为转换结构来支承整个连接体，这样试算下来钢骨混凝土梁的最大断面达到900×3000，给施工带来很大的难度。经过安全性、经济性和可行性的综合分析比较，最后决定在两排柱轴各增加两个柱子，使连接体的柱距相同，均为16.8m。连接体结构与主体结构采用刚性连接，连体部分连接主梁为每层设500×1800 混凝土梁，保证连接部分的刚度，将主体结构连接为整体协调受力、变形。由于主梁较高，连接体每层层高为主塔楼两层的高度，以满足建筑空间的需要。
3.3 抗震加强措施
3.3.1 加强转换结构的抗震措施
考虑到该工程为复杂高层建筑结构，转换层为薄弱层，故在抗震构造方面有针对性地采取了如下措施：
（1）框支柱、框支梁、剪力墙底部加强部位的抗震等级提高一级采用；
（2）薄弱层（第三结构层）的地震剪力乘 1.15的增大系数；并适当对框支柱的剪力进行调整；
（3）框支柱、框支梁的设计满足《高规》中关于框支柱、框支粱在抗震设计时的相关规定；
（4）框支梁所在层的楼板厚度加大为180，双层双向加强配筋构造。
4 结束语
综上所述，在建筑结构的设计中，需要工程技术人员正确理解规范，采用合理设计方法，如果在设计过程中出现遗漏或错误，将会使整个设计过程变得更加复杂或存在不安全因素。因此，作为建筑结构人员，需要充分了解高层建筑结构设计要求，掌握结构设计要点并控制好结构设计每个环节，以确保结构设计的稳定性和安全性。
【参考文献】
关键词：建筑设计 抗震设计
中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：
设计是否考虑抗震要求，对整个建筑起着很重要的作用。因此，我们在建筑抗震设计过程别要注重以下几个问题。
1、建筑体型设计问题
建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。震害表明，许多平面形状复杂，如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。唐山地震就有不少这样的震例。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏，有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则；在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。
2、建筑平面布置设计问题
建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等，都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且，由于建筑使用功能不同，每个楼层的布置有可能差异很大，建筑平面上的墙体，包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称，墙体与柱子分布的不对称、不协调，使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。有的建筑物，其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一侧，结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏。这是因为电梯井筒具有极大的抗侧力刚度，吸引了地震作用的主要部分。有的建筑物，在平面布置上一侧的墙体很多，而另一侧的墙体稀少，这就造成平面上刚度分布的很不对称，质量分布也偏心，使结构的受力和变形不协调，导致扭转地震作用效应，带来局部墙面的破坏。有的建筑物，如底层为商场的临街建筑，临街一侧往往不设墙体，而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭，两侧在刚度上相差很多，也将在地震时引起扭转地震作用，对抗震不利。还有的建筑平面布置上，经常出现内隔墙不对齐或中断，使刚度发生突变和地震力传递受阻，对抗震也带来不利，客易引起结构的局部破坏。建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大，从概念上要解决的一个核心问题是：建筑平面布置设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀，对称协调，避免突变，防止产生扭转效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件，使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体，充分发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。
3、建筑竖向布置设计问题
建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度结构的质量和刚度分布设计上。无论是单层或多层，还是高层建筑或超高建筑，这个问题是比较突出的。存在的这个主要问题是，由于建筑使用功能的不同要求，如底层或下面几层是商场、购物中心，建筑上要求是大柱距、大空间；而上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼，低层设柱、墙很少，而上面则是以墙为主，柱很少。有的建筑在布置上还设有面积很大的公用天井大厅，在不同楼层上设有大会议厅、展厅、报告厅等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的质量和刚度的严重不均匀、不协调。突出的问题是沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大，形成突变。在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄弱层。这是在建筑设计中必须高度重视的问题。在实际设计中，在建筑使用功能不同的情况下，很可能出现上下相邻楼层的墙体不对齐，柱子不对齐，墙体不连续，不到底；上层墙多，下层墙少；上层有柱，下层无柱等，使地震力的传递受阻或不通；抗震用的剪力墙设置不能直通到底层、剪力墙布置严重不对称或数量太少。所有这些布置都将给建筑物带来地震作用分布的不均匀、不对称和对建筑物很不利的扭转作用。多次大震害表明，建筑物竖向楼层刚度的过大变化，给建筑物造成很多破坏，甚至是整个楼层的倒塌。因此，尽可能使剪力墙布置比较均匀并使其能沿竖向贯通到建筑物底部，不宜中断或不到底。尽量避免其某楼层刚度过少，尽量避免产生地震时的钮转效应。
4、屋顶建筑的抗震设计问题
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