高层建筑的设计要点精选(九篇)

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第1篇：高层建筑的设计要点范文

关键词：高层建筑；给排水设计；要点

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

前言

根据建筑的用途、性质以及建设单位的需求，建筑内必须要配备完善的给排水系统，既要保证其给水设备和系统的安全可靠，同时，也要保证排水系统、消防系统以及喷水系统的稳定性。此外，建筑给水排水设计，在满足使用要求的同时还应为施工安装、操作管理、维修检测以及安全保护等提供便利条件。因此，对高层建筑的给排水设计要点的分析有其必要性。

1高层建筑的给排水设计要点

高层建筑由于功能和用途较多，而且复杂，因此，整个建筑的给排水系统也具有一定的复杂性，再加上高层建筑需水量和排水量较大，所需管道较长，一旦发生停水或者是堵水事故，将会造成不可忽视的影响。因此，必须要加强高层建筑给排水的合理设计，具体可以从以下几个方面入手：

1.1给水系统

一般而言，给水系统设计主要环节有给水水源的选择，给水方式的选择以及给水系统的分区，还有就是设计流量和管道水力计算等。

首先是给水水源选择。由于该高层建筑一般位于城市的中心地带，所以，其主要选择城市给水管网作为主要的水源，在具体的设计时，根据要求选择适宜的给水干管管径，管顶部分埋深于地面，宜平行于建筑物敷设在人行道、慢车道或草地下；管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于 1m ，且不得影响建筑物的基础。同时，保证常年所提供的工作水压的稳定性可靠，通过给水干管取得水源，并引入到高层建筑地下水池中。

其次是给水方式选择。在城市给水系统中，由于市政外网所能提供的水头一般在0.20MPa左右，其压力值远不能满足高层建筑的内部用水需求，为此，必须要考虑通过二次加压处理。加压水泵应经过大量的技术比较和经济比较，选择生活给水系统的加压水泵，应遵守下列规定：①水泵的 Q～H 特性曲线，应是随流量的增大，扬程逐渐下降的曲线；②应根据管网水力计算进行选泵，水泵应在其高效区内运行；③生活加压给水系统的水泵机组应设备用泵，备用泵的供水能力不应小于最大一台运行水泵的供水能力，水泵宜自动切换交替运行。近几年来，随着经济的快速发展，各地的高楼大厦如雨后春笋，一座座矗立在人们的面前，但是，由于市政管网的压力有限只能达到0.20MPa左右，在实践中，二次加压建议采用无负压给水设备，既能利用自来水管道的原有压力，又能利用足够的储存水量缓解高峰用水，且不会对自来水管道产生吸力。这种给水方式，不仅所用管材和设备较少，有利于除低投资，而且设备分布比较集中，有利于维护管理，更为重要的是保证了供水的可靠性。

第三是给水系统分区。高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区压力应符合下列要求：①各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa ；②静水压大于 0.35MPa 的入户管 ( 或配水横管 ) ，宜设减压或调压设施；③各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。建筑高度不超过 100m 的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式；建筑高度超过 100m 的建筑，宜采用垂直串联供水方式。高层分区供水的目的不仅为了防止损坏给水配件，同时可避免过高的供水压力造成用水不必要的浪费。

另外就是设计流量和管道水力计算。关于生活用水量的问题，高层建筑的室内给水系统，一般都是低层区由室外给水管网直接供水，室外给水管网水压供不上的楼层，由建筑物内的加压系统供水。加压系统设有调节贮水池，其补水量经计算确定，一般介于平均用水时流量与最大用水时流量之间。住宅建筑物内最高日生活用水最大小时用水量，应按下表规定计算确定。

住宅最高日生活用水定额及小时变化系数表

关于给水管道水力计算的问题，给水管道的沿程水头损失可按海澄―威廉公式计算，它的主要特点是，可以利用海澄―威廉系数的调整，适应不同粗糙系数管道的水力计算。生活给水管道的配水管的局部水头损失，宜按管道的连接方式，采用管（配）件当量长度法计算，当管道的管（配）件当量长度资料不足时，可根据管件的连接状况，按管网的沿程水头损失的百分数取值。最后根据用水量和管道水力计算确定管道管径、水泵流量扬程等参数。

1.2 排水系统

高层建筑排水系统的设计主要探讨内容分为两个方面：一是高层排水系统分类，二是高层建筑排水系统的特点及管道布置的基本原则。

首先是高层排水系统分类。高层建筑的排水系统按其排水水质可分为：①生活污水排水系统：排除居民日常生活中排泄的粪便污水；②生活废水排水系统：排除居民日常生活中排泄的洗涤水；③雨水排水系统：排除屋面的雨水，其中含有从屋面冲刷下来的灰尘；④其他排水系统：排除洗车和冲洗汽车库地面的污水，各种水池的排放水和部分冷却水等。此外，根据建筑物的使用目的还有医院污水、实验室污水、洗衣房污水等排水系统。

其次是高层建筑排水系统的特点及管道布置的基本原则。

（1）高层建筑排水系统的特点：高层污水在排水立管中的流动，与一般的重力流和压力流不同，是一种极不稳定的气-水两相流。在高层建筑中，由于排水立管长、水量大、流速高，往往引起管道内的气压极大波动，并可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使下水道中的臭气侵入室内，污染环境。实践和理论都说明：高层建筑排水系统功能的优劣，在很大程度上取决于排水管道通气系统是否合理。因此，在高层建筑中通气系统在排水系统中占有重要地位，高区生活污水立管应设置专用通气立管，确保排水管道气压的稳定性，减少气波动。

（2）排水管道布置的基本原则：排水路径简捷，水流顺畅；避免或减小系统管道中气压的剧烈变化；应尽量避免排水管道对其他用房功能的影响或干扰；施工安装方便。根据以上原则布置管道系统具体如下：①所有高出地面的卫生器具和排水设备的排水，应重力排入室外下水道。②所有低于地面的卫生器具和排水设备的排水，应重力排入集水坑，然后提升排到重力流排水管中。③超过10层的建筑物，底层的卫生器具，应单独设置排出管或排入提升系统。④超过20层的建筑物，宜将地面以上最底下的2～3层的卫生器具设立排水管单独排出。⑤建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、 10 层及 10 层以上高层建筑卫生间的生活污水立管应设置通气立管。⑥地下车库应设带有格栅的地沟和连接地沟的排水管，以便排除冲洗地面水、洗车水、喷淋装置和其他消防排水，并设置泵房或泵坑。

第2篇：高层建筑的设计要点范文

关键词：高层建筑结构设计要点分析

Abstract: With the progress and development of science and technology, high-rise building has become the symbol of urban development. To ensure the security of the people’s lives and property, higher requirements are requested to engineers. This paper analyzes the characteristics of high-rise building, and then expounds the measures of structure design and details design based on the characteristics of structure design of high-rise building.

Key words: high-rise building; structure design; analysis on key points

中图分类号：TU318   文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

前言

随着社会经济的发展，高层建筑已经逐渐进入到了人民的生活当中，并在全国各地大量兴建了许多的高层建筑特别是高层的商住楼的数量，从其建筑结构上看大多采用钢筋混凝土的框架剪力墙结构，现在提倡的是“节约型”社会，建筑节能已成为全社会的共识，因此。在设计上优化建筑结构，降低建筑的成本受到业界的关注和重视。但如何实现优化高层建筑的结构设计．成为广大设计师不断研究探讨的课题。

1.高层建筑的受力性能分析

针对一个建筑物的最初的方案设计，建筑师要考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，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。

一般而言，低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加，竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：①较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；②侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。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。高层建筑结构的受力特点与简单的竖向悬臂构件的受力特点是相似的。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。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。

2. 高层建筑结构设计中的扭转问题

建筑三心分别为建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一。

在水平荷载作用下，高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简单规则平面形式。在某些情况下，由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制，高层建筑不可能全部采用简单规则平面形式，当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构平面布置时，应尽可能使结构处于对称状态。因为非对称的几何平面建筑，往往会引起质量中心和刚度中心的偏心，导致扭转振动及各部分联接处应力集中，平面长度过长的建筑可能出现两端振动不一致使建筑物破坏。

3. 关于高层建筑结构设计中的侧移和振动周期

一般建筑结构的振动周期问题包含两方面：

(1)合理控制结构的自振周期；

(2)控制结构的自振周期使其尽可能与场地的特征周期错开。

3.1 高层建筑结构的自振周期

对于比较正常的工程设计，其不考虑折减的计算自振周期()大概在下列范围内：

框架结构：=(O.08～0.15)N

框架一剪力墙结构和框架一筒体结构：=(0.08～0.12)N

剪力墙结构和筒中结构：=(O.04～0.05)N

N为结构层数。

结构的第二周期和第三周期宜在下列范围内：第二周期：=(1/5～1/3)；第三周期：=(1/7～l/5)。而对于比较均匀的结构，振型曲线应是比较连续光滑的曲线，不应有大进大出，大的凹凸曲折。在计算时如果计算结果偏离上述数值太远，应考虑工程刚度是否太大或者太小，必要时调整结构截面尺寸，检查剪力墙数量是否合理，应适当做出相应的调整。

3.2 高层建筑的共振问题

遇到建筑场地发生地震时，如果建筑物的自振周期和场地的特征周期接近，建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期，通过调整结构的层数，选择合适的结构类别和结构体系，扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别，避免共振的发生。

3.3 水平位移特征

一般情况下，当水平位移满足《高层规程》的要求，并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力大小等综合因素。因为结构抗震设计时，地震力的大小与结构刚度直接相关，当结构刚度小，结构并不合理时，由于地震力也小，所以结构位移也小，位移在规范允许范围内，此时并不能认为该结构合理，因为结构周期长、地震力太小，并不安全；其次，位移曲线应连续变化，除沿竖向发生刚度突变外，不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型；框架结构的位移曲线应为剪切型；框一剪结构和框一筒结构的位移曲线应为弯剪型。同时我们将个层位移连成侧移曲线，具备以下特征：

(1)剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征，位移越往上增大越快，成外弯形曲线。

(2)框架结构具有剪切梁的特点，越向上增长越慢，成内收形曲线。框架一剪力墙结构和框架一简体结构处于两者之间，为反S形曲线，接近于一直线。

(3)在刚度较均匀情况下，位移曲线应连续光滑，无突然凹凸变化和折点。

4. 高层建筑的结构的优化设计

高层建筑的结构设计中的形状优化比尺寸优化更有意义。在高层建筑的一个独立结构单元内．宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀，平面长度不宜过长，突出部分长度也应不宜过大。

高层建筑的坚向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收，结构的侧向刚度宜下大

上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。相信大部分的结构工程师都曾

遇过类似情况．当一幢高层建筑的结构平面布置和竖向布置简单、规则、均匀，那么其各项

指标的校核验算会很容易满足规范的要求，反之，则需花一番苦功才能令各项指标勉强满足

规范要求。结果可能是墙柱截面尺寸大得惊人，单位面积重量严重超标，不仅造价上去了，而且还影响部分建筑功能的使用。

合理使用高强砼和高强钢筋建筑的总造价包括上部结构的材料、基础及施工等费用，构件的截面尺寸和用钢量对造价的影响很大，设计中合理使用高强钢筋(如梁、板筋采用三级钢)可有效降低用钢量，节约成本。如果高层建筑位于深厚软弱地基上，由于作用于地基上的荷载很大，合理使用高强砼和高强钢筋优化构件截面尺寸，减轻结构自重，将会降低基础施工的难度和造价，取得显著的经济效果。同时，对于地震区的高楼，地震作用的大小几乎与建筑自重成正比，减轻自重能够减小结构的地震荷载，有利于提高结构的安全度。

5.结束语

总之，高层建筑结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，任何在设计这过程中出现的遗漏或错误都有可能对设计的结果产生重大的事故。所以我们在设计的过程中要时刻把握设计的过程。在结构设计时实现安全、科学合理、经济的设计目标。

参考文献

[1]张宇鑫，刘海成，张星源。PKPM结构设计及应用。上海，同济大学出版社。2006

第3篇：高层建筑的设计要点范文

关键词： 高层建筑结构 梁式转换层 结构设计

1．转换层结构的概括

随着高层建筑的发展，建筑物的功能不再单一，如公寓、旅馆、办公楼等均在建筑物下部设置商店、银行、公共大厅、会议中心、停车场等需要较大跨度的公共空间。建筑物功能的改变要求建筑结构形式的改变，而上、下结构形式的变化，就需要一个转换结构，以完成上部结构力传递至下部结构的要求。

（1）从结构角度看，转换层结构的功能主要有：上、下层结构形式的转换，上、下层结构轴网的转换，上、下层结构形式和结构轴网同时转换。

（2）转换层结构的几种主要形式：梁式转换层结构，板式转换层，箱形转换结构，析架转换结构。

（3）梁式转换层：现代高层建筑由于使用功能要求大空间，往往需要采用转换层结构。梁式转换层结构是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式，其传力途径采用墙柱转换梁-柱（墙）的形式，具有传力简单、明确的优点，便于计算、分析，且造价较节省。从70年代中期，国内开始尝试使用梁式转换层，到现在短短的几十年时间内，梁式转换层的工程应用发展很快。从国内外105栋高层建筑采用的转换层的统计结果来看，采用梁式转换层的高层建筑有81栋，约占77%.但是由于梁式转换层结构形式的多样性，作为主要受力构件的转换梁表现出的受力特征也各不相同。实际工程中梁式转换层的结构形式多种多样，从跨度上，可分为单跨、双跨及多跨；从上部墙体形式上，可分为满跨和不满跨、开洞和不开洞和开窗洞；从棍凝土结构梁式转换层施工技术及其可靠性的研究转换梁功能上，可分为托墙和托柱；从转换梁形式上，可以分为加腋与不加腋；从转换梁结构采用材料上，又可分为钢筋混凝土、预应力混凝土和钢骨混凝土、钢结构等。

2．转换层的结构形式及设计原则

转换层的主要结构形式在《高层建筑混凝土结构技术规程》( JGJ3- 2002)中，规范对转换粱的最小高度和宽度作如下规定：框支梁截面的宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度，不宜小于其上墙体截面厚度的2倍，且不易小于400mm;当梁上托柱时，尚不应小于梁宽方向的柱截面宽度。进行抗震设计时转换梁高不小于其跨度的1/6;非抗震设计时，转换梁高不小于跨度的1/8。

（1）转换层设计原则：转换层的竖向布置，转换结构可根据其建筑功能和结构传力的需要，沿高层建筑高度方向一处或多处灵活布置；也可根据建筑功能的要求，在楼层局部布置转换层，且自身的这个空间既可作为正常使用楼层，也可作技术设备层，但应保证转换层有足够的刚度，以防止沿竖向刚度过于悬殊。对大底盘多塔楼的商住建筑，塔楼的转换层宜设置在裙房的屋面层，并加大屋面梁、板尺寸和厚度，以避免中间出现刚度特别小的楼层，减小震害。对部分框支剪力墙高层建筑结构，其转换层的位置，7度区不宜超过第5层，8度区不宜超过第3层。转换层位置超过上述规定时，应作专门研究并采取有效措施。（2）转换层的结构布置：研究得出，底部转换层位置越高，转换层上、下刚度突变越大，转换层上、下内力传递途径的突变就越加剧；此外，转换层位置越高，落地剪力墙或简体易出现受弯裂缝，从而使框支柱的内力增大，转换层上部附近的墙体易于破坏。总之，转换层位置越高对抗震越不利。底部带转换层结构，转换层上部的部分竖向构件不能直接连续贯通落地，因此，必须设置安全可靠的转换构件。按现有的工程经验和研究结果，转换构件可采用转换大梁、斜撑、箱形结构以及厚板等形式。由于转换厚板在地震区使用经验较少，可在非地震区和6度抗震设计时采用，对于大空间地下室，因周围有约束作用，地震反应小于地面以上的框支结构，故7，8度抗震设计时的地下室可采用厚板转换层。

（3）转换层的抗震设计：为保证设计的安全性，规定部分框支剪力墙结构转换层的位置设置在3层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按高规规定提高一级采用，提高其抗震构造措施，而对于底部带转换层的框架一核心简结构和为密柱框架的简中简结构的抗震等级不必提高。对转换层的转换构件水平地震作用的计算内力需调整增大；8度抗震设计时，还应考虑竖向地震作用的影响。

3．计算要求

（1）整体结构分析计算，高层建筑结构中，转换层只是其中的一个部分，在进行内力分析前，必须先对整个结构做整体计算分析。可分别按空间协同工作分析方法和三维空间分析方法进行整体内力与位移计算，此时转换构件可作为结构的一部分参与整体计算。由于带转换 层的结构， 结构布置沿竖向变化明显，竖向刚度不均匀，故结构布置时需运用概念设计、 力学原理、以往工程的经验、工程试验的结果等综合考虑布置加强点及冗余杆件。此类工程结构计算时多选用三维分析、协同工作和平面有限元等结构软件加以计算。

（2）转换层分析计算，整体计算完毕后对转换层本身应采用平面有限元计算软件做局部应力的补充计算。进行局部分析时，应考虑转换结构上下楼层是否进入局部计算模型，以及楼层楼盖平面内刚度影响，注意实际结构的三维空问盒子效应，采用符合实际情况的正确计

算模型。框支剪力墙的计算较为复杂， 上部剪力墙需与下面多根柱相连接，如果连接不当会产生很大的计算误差。空间分析程序是以梁柱为基本单元， 而分析底部框支剪力墙时， 剪力墙作为柱单元考虑。计算时宜在上部剪力墙肢与下部框支柱之间均设转换梁， 墙肢与转换梁相连结； 不要只通过拐角刚域连接上层墙肢与底层柱， 结构布置时最好上部墙体、 转换梁、下层柱分别成一体系，这样传力明确，不易形成扭转。

第4篇：高层建筑的设计要点范文

关键词：高层建筑；电气设计；要点

中图分类号：TU208文献标识码： A

引言

高层建筑随着经济发展越来越多，电气设备与生活、安全问题息息相关，不可马虎大意，高层建筑的电气系统对质量要求日渐增高，人们在电气设备设计的各个环节应该做好质量监督工作，确保高层建筑的电气安装质量。虽然高层建筑电气设计在工程设计中会面临许多新情况、新问题，但通过大家的共同努力，及时地解决，一定会达到电气系统的功用性、安全性和经济性的最好效果。

1、高层建筑电气设计的特点

1.1种类繁多

高层建筑中用电设备种类繁多，例如电器照明设备、排水设备、制冷设备、电梯设备、锅炉房设备等都是依靠电气运转的。因此，合理的电气设计能够保障整个高层建筑里所有电器设备的有序运行。

1.2用电量大 在整个工程建筑中，用电设备种类繁多，所有用电设备的运转会带来巨大的电力消耗。虽然不同的建筑有着不同的结构和用电设备，在用电量方面会有一些差别，但从总体上来说，高层建筑的用电量还是非常大的，这会给电路带来很大的压力。因此在高层建筑建设中，必须保证其有一个科学、合理的电气设计方案，以满足整个高层建筑的用电需求。

2 、高层建筑电气技术的发展趋势

新世纪以来，随着我国城市化进程的不断加快，建筑业的迅猛发展，对建筑电气设计技术提出更高的标准和要求。城市规模的不断扩大，建筑群展现出更加明显的功能特性，在城市中相继出现了休闲商务区、中央商务区、经济开发区、高层小区、行政中心区以及工业园区等区域。而在对现代城市进行管理工作时，必须借助于先进的信息化手段，对建筑群以及建筑设备进行综合管理，这也对现代城市建筑电气技术提出的最主要要求。现阶段，广大城市居民更加重视反恐安全和减灾、防灾问题了，所以，建筑物中的应急供电设备以及安防、消防和防灾设备也都是必不可少的，这些设备都是全天候工作的，要想保证其可靠并且稳定的运行，就必须依靠智能化的应用系统。另外，在现阶段大力推行可持续发展和绿色建筑理念的过程中，在选择材料和电气设备时，要考虑的因素也更多，这也就加大了电气工程设计工作的复杂程度，进行电气设计时应保证其是能满足建筑物对能源流和信息流的控制及分配的，同时为实现优化管理和节能控制，还应多应用数字化和智能化的技术，从而对整个区域的建筑群进行动态、有效的管理，可见，当今建筑电气技术的发展趋势应为数字化、智能化和绿色化。

3、高层建筑电气设备设计要点

3.1、供电电源以及电压的选择

在对高层建筑进行供电的时候，为了更好的保证其可靠性，一般都要设置两个相对独立的电源，这样即使出现问题也不会对建筑物的正常运行产生影响。在电源数量方面可以根据负荷大小以及实际电网的条件来进行确定。两个独立的电源在运行方式上可以选择同时供电，这样两个电源就可以互为备用。为了更好的保证供电的可靠性，可以准备柴油发电机，这样在短时间内就能完成自动恢复供电，保证一些电气设备得到使用。为保障高层建筑电气设备能够正常运行，必须选择正确的供电电压。一般来说，会设置两个相对比较独立的电源，但是电源的具体数量可以根据实际的负荷程度和当地电网的条件来确定。虽然表面看来两个电源是相互独立的，但是实际上它们是同时供电的。同时还需要准备应急发电机，以保障在特殊情况下，能够在15 s内恢复正常供电，保障其他用电设备的正常运行。目前我国的高层建筑一般都采用10 kV的标准电压。

3.2、负荷的计算

高层建筑电气设计中有一个非常重要的部分――电力负荷，对电力负荷计算的精准程度，是合理选择用电设备，保障其安全、可靠和正常运行的基础，且在一定程度上决定了电力设计的合理性和电力运行的安全可靠性。在电力核算计算方式的选择上，有两种核算方式可供选择，分别是负荷密度法和需要系数法，这两种方法都是进行电量负荷运算的重要方法。

3.3、高层建筑的防雷和接地系统设计

在高层建筑接地设计中，因为高层建筑在地基施工方面通常都会选择使用钢筋混凝土剪力墙技术进行施工，这样能在施工过程中和楼板之间有更加可靠的连接，因此，在进行接地设计的时候要对金属管线的工作进行保障。很多的高层建筑施工中都将防雷接地、电气设备保护接地和工作接地都合在一起，这样就形成了混合接地系统。利用建筑物的钢筋混凝土基础能够作为接地板，有时还需要人工接地来进行处理，这样能够更好的提高建筑物的安全性。

3.4、高低压电配电系统

高层建筑的高压配电系统中，每层楼竖井应设层间配电小间，插接了自动空气开关的层间配电箱，从竖井母干线取得电源。正常时，变压器解列运行，在中间设联络开关，可以限制低压侧的短路电流。

高层建筑的低压配电系统。对于高层建筑，为了保证一级负荷用电的可靠性、安全性和经济性，通常采用市电和自备柴油发电机组双电源。当电力系统只能提供一路电源时，此时需要自己配备一套柴油发电机组，组成双电源供电网络。这两个供电系统不同时运行，是相互独立分离的，柴油发电机断路器必须处于断开状态时，才能使市电合闸时。

3.5、主要设备选型

在高层建筑中，变配电室通常情况下都是在主楼的地下层，因此，在这种情况下不适合采用装有变压器油，开关的触头浸在油中以防止氧化，并使触头得到散热，以及保证高压触头间和对地绝缘可靠的油开关（油开关的油必须经常调换，因为电弧的高温，会使油发生分解生成游离碳，导致油的绝缘性能降低，油色混浊和变黑。油也不宜过装，因为在电弧高温下油会迅速气化，促使油面急剧上升，并容易引起油液飞溅和爆炸），而高压开关柜在应用方面却有着非常好的优势。高压开关柜是一种真空开关，在进行操作的时候更加安全和方便。根据相关的防火要求，在主楼内是不允许安装大容量的电力变压器，因此，在电力变压器的容量方面要进行充分的考虑。为了更好的保证高层建筑的供电可靠性，通常都是要准备应急发电机组的，以前都是准备柴油发电机组的，但是，现在，很多的高层建筑使用了汽轮发电机，即用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。 这种发电机在体积和重量方面都是非常轻的，而且，在反映速度方面也是非常好的。

3.6、电气照明设计

高层建筑的电气照明设计，主要包括灯具的造型设计、灯具的布置、照明度的计算、光源类型选择等。电气的照明设计实际上与建筑的装饰密切相关，因此二者之间应相互照应、相互配合，应确保艺术意境与使用功能的统一。在现代高层建筑中，普遍采取传感器、定时器或者光敏元件来实现照明的自动控制作用，并通过各种建筑物的自动化系统来实现照明电路与接触器。另外，采取高光效的电光源，也是节能照明的重要手段。

3.7、消防自动灭火与报警机制设计

在高层建筑中，由于高层建筑的人流量多。各种易燃设施多，火灾隐患存在相对密集，因此报警机制尤为重要，高层建筑的火灾自动报警灭火机制由以下部分组成：①火灾探测器；②分区消防报警控制器；③中心消防；④自动喷淋系统⑤气溶胶灭火系统

3.8、电梯用电设计

电梯机房一般在井道的上方。普通电梯的梯井能够连通或者设置开口相连通。电梯根据使用功能多分为客用电梯与货用电梯等而按照速度划分可分为超高速、高速、快速与低速电梯按电流可分为直流和交流两种。在现代高层建筑中使用的电梯，为了缩短等待的时间并提高运输能力，多采用超高速或者高速的电梯，分组采取控制。为了提高运行的舒适性与稳定度，客用电梯多采取直流电动机作为驱动。另外，在进行电梯的电气设计时，需要做好各项配电设计、电气照明、选择主开关、设置插座、装置通风及控制等相关问题。

结束语

随着我国社会经济的不断发展，人们对建筑的需求也越来越多。为了满足日益增长的建筑需求，城市中高层建筑的数量逐渐增多。在科学技术的进步下，建筑电器的数量和种类都逐渐增加，建筑的用电量和线路数量也越来越多。根据高层建筑的电气设计的特点，做好电气设计工作，才能促进高程建筑的发展。

参考文献

[1]李书宾，陈甜甜.高层民用建筑中电气设计要点探讨[J].中国新技术新产品，2010，06:174.

[2]段红海.现代高层建筑电气设计内容分析[J].门窗，2014，01:196.

第5篇：高层建筑的设计要点范文

关键词：高层建筑结构设计要点

近年来，我国的高层建筑可谓突飞猛进，高层建筑的建设速度、建造数量在世界建筑史上都是十分罕见的。但是2008年，随着突然袭来的汶川大地震，许多高层建筑物轰然倒下，也为高层建筑的结构设计带来新的考验。笔者根据理论知识，结合自身的实践经验，浅谈高层建筑结构设计的基本要点，以及高层建筑结构的抗震设计。

一、高层建筑结构设计特点

1．水平荷载成为结构设计的决定性因素

高层建筑自身重量和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,与建筑物高度是成正比关系的；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与建筑物高度的二次方成正比；此外，对某一定高度建筑物而言，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

2．轴向变形不容忽视

高层建筑中，竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。

3．侧移成为控制指标

与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

4．结构延性是高层建筑的重要设计指标

相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。

二、高层建筑结构体系

按照建筑使用功能不同的要求、建筑不同的高度和拟建场地的抗震设防烈程度，依照经济、合理、安全、可靠的设计原则，高层建筑在建设时，应当选择选择相应的结构体系，一般分为下列几类：

1．框架结构体系

框架结构体系由梁、柱构件通过节点连接构成承载结构。框架结构体系可较灵活配合建筑平面布置、安排需要较大的空间。随着结构高度增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。因此在使用层数上受限。

2．剪力墙体系

剪力墙一般用于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。在承受水平力的作用时，剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。其水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。高层建筑剪力墙特点是结构层间位移随楼层增高而增加。剪力墙结构比框架结构刚度大、空间整体性好，用钢量较省，结构顶点水平位移和层间位移通常较小，能够满足抗震设计变形要求。

3．框架―剪力墙体系

此种体系是把框架和剪力墙两种结构组合在一起形成的体系。房屋的竖向荷载分别由框架和剪力墙共同承担，而水平作用主要由抗侧刚度较大的剪力墙承担。这种结构既具有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛应用于高层办公建筑和旅馆建筑中。该体系中的框架和剪力墙共同承担水平力。由于框架和剪力墙的协同工作，受力状况和内力分布都得到了改善。

4．筒体体系

随着层数、高度增大，高层建筑结构承受的水平地震作用大大增加，框架、剪力墙以及框架―剪力墙等结构体系已显得不合理、不经济，甚至不可行。这时，可将剪力墙在平面内围合成箱形，形成一个竖向布置的空间整体受力的框筒，从而形成具有很好的抗风和抗震性能的筒体结构体系。

三、高层建筑结构的抗震设计

1．要尽量减少地震能量输入

积极采用基于位移的结构抗震设计，要求进行定量分析，使结构的变形能力满足在预期的地震作用下的变形要求。除了验算构件的承载力外，要控制结构在大震作用下的层间位移角限值或位移延性比；根据构件变形与结构位移关系，确定构件的变形值；并根据截面达到的应变大小及应变分布，确定构件的构造要求。选择坚硬的场地土建造高层建筑，可以明显减少地震能量输入减轻破坏程度。

2．应积极推广使用隔震和消能减震设计

目前我国和世界各国普遍采用的传统抗震结构体系是“延性结构体系”，即适当控制结构物的刚度，但容许结构构件在地震时进入非弹性状态，并具有较大的延性，以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。采取软垫隔震、滑移隔震、摆动隔震、悬吊隔震等措施，改变结构的动力特性，减少地震能量输入，减轻结构地震反应，是一种很有前途的防震措施。提高结构阻尼，采用高延性构件，能够提高结构的耗能能力，减轻地震作用，减小楼层地震剪力。随着社会的不断发展，对各种建筑物和构筑物的抗震减震要求越来越高， 地震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性，在未来的建筑结构中将得到越来越广泛的应用。

3．应设置多道抗震防线

当第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续地震的冲击，使建筑物免于倒塌。高层结构形式应采用具有联肢、多肢及壁式框架的框架剪力墙，剪力墙框架简体，筒中筒等多道抗震防线结构体系。需要强调的是设计不能陷入只凭计算的误区，若结构严重不规则，整体性差，仅按目前的结构设计计算水平，是难以保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。因此，要求建筑师与结构工程师共同把好初步设计这一环节。

四、结语

可以说，高层建筑本身就是一项系统工程。要搞好这项工程，必须通过了解工程对象，掌握工程特点，进而采取相应措施，保证建筑的质量与效果。随着当今社会的发展，高层建筑将成为未来建筑的主要趋势，我们建筑工作者有必要也有责任掌握更多的高层建筑的设计知识，为我国的建筑业服务。

参考文献：

[1] 容柏生，国内高层建筑结构设计的若干新进展[J] 建筑结构，2007(9)

第6篇：高层建筑的设计要点范文

关键词: 高层建筑;结构设计;结构选型

Abstract: the design of a high-rise building structure of knowledge. Analyzes the high-rise building structural design common structure system have frame-shear wall system, shear wall system, cylinder system; Structure design of a high-rise building, structure type selection of this paper.

Keywords: high building; Structure design; Structure selection

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

随着高层建筑在我国的迅速发展,城市人口逐渐增加，土地资源越来越少，势必会使建筑往高空延伸，建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。因此，结构工程师在高层设计中如何把握设计要点，直接影响到整体结构的安全性、经济性及合理性。

1 概念设计

概念设计是指一般不经过数值计算,根据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,分析结构破坏机理以及日常工程实际所积累的经验，从整体角度来确定结构的总体布置和对抗震细部的宏观控制。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。其主要内容如下:

1.1 结构规则性

新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,结构设计人员对整个结构模型要有宏观的把握，进行结构布置时使刚心与质心尽量重合，减小因偏心而引起的扭转。

结构竖向布置应使体型规则、均匀，结构的刚度及承载力和传力途径没有太大的变化，避免有较大的外挑或内收，避免侧向刚度和承载力的突变而形成薄弱层。

结构延性

相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性，有抗震设防的建筑结构设计，除要考虑正常使用的竖向荷载、风荷载以外还必须使结构具有良好的抗震性能，即实现小震不坏，中震可修，大震不倒的三水准设计。建筑结构是否具有耐震能力，是由承载力和变形能力两者共同决定的。一个结构或构件的延性用延性系数 表达，一般用其最大允许变形 p 与屈服变形 y 的比值表示，其表达式为。

钢筋混凝土是一种弹塑性材料，其结构具有塑性变形能力，当地震作用下结构达到屈服以后，利用结构塑性变形来吸收能量，增加结构的延性，不仅能减弱地震反应，而且提高了结构抗御强烈地震的能力。我们设计中所谓的强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件及强锚固，强结构底部等都是保证结构延性的具体手段。即高层结构破坏时，尽量发生吸收能量较大，塑性变形能力较强的破坏形式。把轴压比控制在一个合理的范围内，既能保证结构的延性，也能节约成本。

2 结构选型

高层结构常见的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构和筒体结构等。

2.1框架结构

框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。

但是框架结构的抗侧刚度较小，在风荷载或水平地震荷载作用下，结构的整移和层间位移都较大。随着建筑高度的增加，框架结构的经济性和安全性均存在不合理的问题，因此在使用层数上受到了限制。

2.2剪力墙结构

剪力墙结构中，墙是一平面构件，它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力：在轴力，弯矩，剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。

设计剪力墙时，应根据各型墙体的特点，不同的受力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配筋和构造措施。

2.3框架一剪力培结构

当框架结构的强度和抗侧刚度满足不了要求时，往往需要在适当的位置布置一些剪力墙，通过剪力墙和框架柱共同抵抗水平荷载的作用，这种结构称为框架一剪力墙结构。这种结构既具有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的延性。

2.4筒体结构

简体结构主要包括单简体筒体一框架、筒中筒、多束筒等形式，能满足更多层数的要求，常见用于超高层结构中。简体结构具有很大的刚度和强度，受力合理，在平面布置及满足功能使用上有明显的优势。随着建筑往更多层数方向发展，这种结构形式的应用会越来越广泛。

3 埋深及嵌固端

高层建筑基础要求具有一定的埋置深度。其目的是为了保证结构的整体稳定性，减弱震害。在确定基础埋深时，应综合考虑建筑物的高度、体型、地基土以及设防烈度等因素。基础埋深一般从室外地坪算至基础底面或承台底面。《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2002 ) 》(以下简称《高规》)规定基础埋深需满足以下2条规定:①天然地基或复合地基可取房屋高度的1/15;②桩基础可取房屋高度的1/18。

正确选定结构嵌固端是结构计算模式中的一个重要假定，它关系到结构某些构件内力分配的正确性、影响结构产生位移的真实性以及结构局部的经济性。当高层建筑设有地下室时，若地下室全埋于土中，地基土对地下室有明显的约束作用，则可将地下室顶板作为上部结构的嵌固端;若地下室半埋于土中或是开敞式地下室，则需计算地下室结构的侧向刚度是否大于或等于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍，当满足此条件时，则可将地下室顶板作为嵌固端。当高层建筑不设有地下室时，可将基础面作为上部结构的嵌固端，并须在纵横2个方向设基

础梁加以连接。

4 主要设计指标

在结构整体性能设计中，应对以下主要设计指标加以控制。

4.1 位移比

位移比是判断结构平面是否规则的重要依据。《高规》规定:在考虑偶然偏心影响地震作用下，A级高度高层建筑的位移比不宜大于1.2，不应大于1.5; B级高度高层建筑、混合结构、复杂高层结构的位移比不宜大于1.2，不应大于1.4。

4.2周期比

周期比为以结构扭转为主的第一自振周期T1与以平动为主的第一自振周期T1之比。限制周期比是为了控制结构的抗扭刚度不能太弱。可通过调整抗侧力结构的布置，减弱内筒的刚度，增加结构周圈构件的刚度等措施来增加结构的抗扭刚度。搞瓣规定:A级高度高层建筑的周期比不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构、复杂高层结构的位移比不应大于0.85。

4.3刚度比

刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值，调整该值主要为了控制高层结构的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。《高规》规定:高层建筑结构其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻3层侧向刚度平均值的80%。

4.4 刚重比

刚重比是结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定的重要指标，是影响重力二阶效应的主要参数。通过对结构刚重比进行控制，可使高层建筑满足稳定性要求。

4.5 轴压比

轴压比指针对柱(墙)考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一，是保证竖向构件具有良好延性和耗能能力的主要指标。

5 总结

结构工程师在进行高层建筑结构设计时，应对建筑有总体的概念把握，对结构设计中的难点、关键部分要着重优化设计。面对经济性与安全性这一对矛盾，通过合理的结构优化来达到双赢，既能很好地满足安全性的要求，也能达到经济性的要求。

参考文献

第7篇：高层建筑的设计要点范文

关键词：混凝土结构；高层建筑；框架设计

随着现代建筑结构设计的理念和思路的不断更新，建筑设计呈现出多样化的趋势，混凝土结构框架被广泛应用于现代高层建筑。混凝土结构的高层建筑框架具有足够的刚度和强度，不仅具备良好的抗震性能，而且能够同时承受住水平荷载和竖向荷载[1]。混凝土结构的高层建筑框架结构主要是由梁、柱和楼板三大部分构成，与低层建筑相比，高层建筑需要进行更为系统全面、科学合理的设计，而这些科学合理的设计，能够使得高层建筑的使用空间增大，降低其投入成本，保证高层建筑的质量和有序使用。

1.混凝土结构的高层建筑框架设计的原则

一是平衡性原则，即在设计高层建筑框架结构的时候，结构框架既不能太软，也不能太硬，而是要软硬兼施，刚柔并济，以保持其平衡性。这主要是因为高层建筑的框架结构如果设计得太硬，那么一旦高层建筑受到外力的影响就容易造成墙体等的损伤。如果设计得太软，高层建筑在受到外力的破坏作用时，虽然可以在一定的程度上削减外力的破坏作用，但也容易造成建筑结构的发生变形，影响建筑的质量。

二是整体性原则，即通过协调整个高层建筑框架结构体系中各部分的作用，来削减外力对高层建筑的破坏作用，以保证高层建筑框架结构的稳定性和安全性。建筑设计师在设计的时候可运用层层设防的方式，保证建筑的整体性。

三是合理性原则，即在对高层建筑框架结构进行设计时，应使框架结构中的各个组成部分的受力合理，而不是强调框架结构受力均匀。建筑设计师在设计时可将建筑框架结构体系中较为次要的结构舍弃，重点保全建筑框架结构中较为重要的结构。

2.混凝土结构的高层建筑框架设计常见的问题

关于现代建筑规则性的问题，在新的设计规范中相当明确地指出有着严重的不规则性特点的设计方案不应予以采纳。因此，建筑设计师应主动地遵循这些规范要求来设计建筑结构的框架，以免在后期的设计工作中出现被动的局面。并且关于现代建筑的总高度问题，在新旧的设计规范中都严格地限制了高层建筑总高度，因此，建筑设计师在设计高层建筑的框架结构时应严格控制建筑的总高度，以免加大工程的投入，阻碍工程的进度。

同时关于高层建筑中设置嵌固端问题，嵌固端设置的位置及由设置嵌固端所带来的诸如楼板的设计、抗震的设计等一系列问题是设计师门所要考虑的问题，这些问题不解决好，将会对后期的工作造成巨大的影响，甚至造成安全隐患。在进行高层建筑中设置短肢剪力墙问题考虑时，在高层建筑结构设计中最好是不要采用或者少采用此类方案，以免为后续工作造成不必要的负担[2]。

3.混凝土结构的高层建筑框架设计的要点分析

3.1混凝土结构的高层建筑框架设计应注重水平荷载

在低层的民用建筑中，对混凝土的结构起到控制作用的通常是以重力为基本特征的竖向荷载，但是在混凝土结构的高层建筑中，竖向荷载虽然仍会对混凝土的结构造成一定的影响，却已经不再是控制性的因素了，水平荷载反而逐渐成为了混凝土结构的高层建筑框架中最重要的控制因素[3]。

因此，建筑设计师在设计混凝土结构的建筑框架之时，应注重水平荷载力的影响。这主要是因为对于一些高层混凝土结构的建筑，以重力因素为主要代表的竖向荷载基本上是一个确定的值，而水平荷载却是一个不确定的值。水平荷载在受到地震作用、风荷载等因素的影响后数值的大小会发生一定的变化。

3.2混凝土结构的高层建筑框架设计应注重结构的变形和侧移

3.2.1混凝土结构的高层建筑框架设计应注重结构的变形

在混凝土结构的高层建筑中采用框架结构，由于其边柱上轴压应力通常要比中线上轴压应力小得多，使得在高层建筑的框架结构中的边柱由于受到压力而变形的程度比中线由于受到压力而变形的程度要小得多。而且如果这个高层建筑的总高度较高，那么，轴向变形的数值差异也就会变得更大。

建筑结构发生变形会造成极其严重的后果，它所造成的后果，与高层建筑框架由于连续梁中间的支座发生了一定程度的沉陷，造成连续梁中间支座的负弯矩值极大地减小，并相应地增加了跨中的正弯矩值和端支座的负弯矩值的后果相同。因此，建筑设计师在设计建筑的框架结构时应注重结构的变形。

3.2.2混凝土结构的高层建筑框架设计应注重结构的侧移

高层建筑的结构发生侧移是混凝土高层建筑框架结构设计中的一个极具关键性的因素，也是高层建筑的结构与低层建筑的结构之间所存在的不同之处。高层建筑混凝土的结构发生侧移所产生的危害十分严重，主要表现在三个方面：其一，建筑结构的过度侧移，会给人造成一种不甚舒服的感觉，并会影响到高层建筑的正常有序的使用；其二，建筑结构的过度侧移，不仅会使得墙体、装饰材料等出现损坏或缝隙，而且会使高层建筑中电梯的轨道出现变形，影响到电梯的正常使用；其三，建筑结构的过度侧移，会使高层建筑产生附加力，严重时甚至会导致建筑的坍塌。

随着社会和经济的不断发展，城市化进程的不断加速，高层建筑在逐渐地增多，而伴随建筑高度不断增加而来的，是高层建筑在水平荷载的情况下结构发生侧移和变形的程度也在增加。通常情况下建筑结构顶点的侧移与建筑高度四次方是正比的关系，因此，在对混凝土结构的高层建筑进行设计时，不仅要求建筑结构有足够的刚度，能够有效地抗侧移，而且要求有充足的强度，能够控制建筑结构在水平荷载状态下侧移的范围。

3.3混凝土结构的高层建筑框架设计应注重延性设计

与低层建筑相比，高层建筑的结构设计要更为软一些，其受到地震的作用所产生的变形也就相应更为严重一些。因此，在对混凝土结构的高层建筑框架进行设计的时候，建筑设计师应充分考虑到混凝土在地震作用中受到外力破坏时所产生的结构变形情况。

此外，在高层建筑的框架结构中，由于其框架结构中柱的部分具有抗衡水平荷载的作用，再加上它比较长，也比较细，造成高层建筑框架结构抗侧移的刚度比较小，延性也比较差[4]。因此，在设计混凝土结构的高层建筑框架时，建筑设计师应充分地协调好高层建筑框架结构的各个抗侧移力系统，协调好其各个构成部分的刚度及延性，使它们能够相互配合，最大程度地发挥出结构中各部分的作用，以共同地抗衡水平荷载力的破坏作用。

综上所述，混凝土结构框架作为现代高层建筑结构体系中最为常用的结构设计，具有足够的刚度、强度以及良好抗震性能，在现代建筑中得到极为广泛的应用。而在对混凝土结构的高层建筑框架结构进行设计的时候，应在掌握建筑设计规范的基础上，综合考虑混凝土结构的高层建筑框架设计的一些影响因素，秉持良好的建筑结构框架设计的理念，以设计出能够有序使用的高质量的现代建筑。

参考文献：

[1]李党义，陈富仲.浅谈小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计策略[J].商品混凝土，2013，5（10）：121-122.

[2]付刚程.探讨高层建筑框架混凝土设计要点[J].城市建筑，2013，3（15）：48.

[3]周斌.钢筋混凝土结构在高层建筑中的应用现状探析[J].中国建筑金属结构，2013，8（13）：141.

[4]杨伟.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题[J].广东科技，2011，14（7）：153-154.

作者简介：

第8篇：高层建筑的设计要点范文

【关键词】高层建筑；暖通空调；设计要点

城市化的发展，让我们的建筑更集约化，高层建筑就日益发展，高层建筑的发展给我们的城市带来了崭新的局面，为我们的生活提供了更多的便利和时代感，我们的生活每个角落都离不开空调，从居住的地方，到工作的环境，出行的地铁，购物的商场，学习的教室，娱乐休闲的场所，餐饮消费的酒店，都能看到空调的影子，正因为此，对高层建筑暖通空调的设计工作就显得尤为重要。新的建筑、新的使用功能对建筑设备提出了新的、更高的要求，暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施，暖通空调产业进入了黄金时期。因地制宜的合理选择能源资源，充分有效的用能，提高高层建筑用能系统的效率，合理设计创造舒适的室内环境而同时尽可能减少对室外环境的负面影响，是高层建筑暖通空调设计中必须解决的问题。

1.暖通空调系统的类型

暖通空调系统种类繁多，但是基本原理都是相通的。其常见的几种类型是：全空气系统、空气一水系统和全水系统。另外还有：分散式供冷或供暖、热泵系统、热回收系统和蓄冷。全空气系统：在这类系统中，空调空间的所有要求（如加热、加湿、冷却及除湿等）都靠送风来满足。空气- 水系统：这类系统通常是用冷水带走空调空间的大多数显热负荷，而用空气提供通风以保证空气质量并带走由于空间的潜热负荷造成的湿气，当然空气也提供一些额外的显热冷却。全水系统：这类系统指那些具有风机一盘管、组合通风装置或重力循环式室内末端的系统，未调节的流通空气通过墙上的通风口送入或渗入。其最大的优点在于能够适应许多建筑物空气调节要求，并且可灵活地应用在空调系统的改造中。

2.方案设计要统筹解决设计中的问题

暖通空调设计方案的问题是方向性、全局性的问题，不仅关系到高层建筑的室内环境参数能否满足使用要求，而且直接关系到建筑的工程投资、维护费用、舒适性、系统可靠性、安全性和可操作性。并影响到环境、建筑层高、建筑美观、机房面积等诸多指标参数。在实际工作中我们经常会看到很多案例因为在设计的时候没有通过科学的论证而仓促上马的工程，总是会发生这样那样的错误，从而导致在实际施工建设阶段发生了很多的失误和漏洞，这不仅造成了资源的浪费也很难满足整体的功能需求，所以我们在确定一个工程方案的时候要考虑整体性，系统的考虑到每个细节，尤其是要统筹的解决设计中的问题，才能保障项目的顺利实施。

3.设计工作中的细节把握

3.1方案应吸收设备工种参加

现在有不少工程，在方案阶段只有建筑师埋头创造，不吸收设备工程师参加方案设计，结果建筑方案中选后设备空间没有考虑，造成设备设计很大困难。机房设在某一角落，风道拉得很远，既不经济也影响通风效果；进风口与排风口挤在一起，不合规定；管道夹层当机房使用，噪声、振动直接影响上、下客房，不但增加了消声减振的费用，还难以取得满意的效果。诸如此类举不胜举。要改变这一现实，要想适用、经济、美观地建造起现代化建筑，建筑师在方案阶段就吸收设备工程师参加设计实为当务之急。

3.2设计前对建筑物要了解清楚

每个建筑物都是不同的，再设计之初要求每个设计人员要对其有足够的了解，不能闭门造车，想当然的认为这样或者那样，很多设计漏洞都是因为我们的盲目造成的，没有经过实际调研就没有发言权，对一个建筑物没有从细节上掌控，就不可能给予系统的空调设计方案，我们不仅要有对目标建筑物进行足够了解的习惯，更应该有这样的职业操守。才能从实用，经济，美观三方面来对目标建筑物的暖通空调设计方案进行提出和修正。

4.可行性和可靠性问题

空调的主要功能就是调节空气温度这是对一个空调方案最起码的要求，所以我们要对目标建筑所在地的气候特征和气候变化规律都有明确的认识，并对建筑物本身的自我调节能力有足够的数据分析，才能制定满足此建筑采暖和降温空调的要求。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求，包括有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求（如供电、供气、供水、供热等），并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目，应对设计方案进行全年工况分析，以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。

5.经济性比较问题

经济性是最受关注的指标之一，所以我们在提出暖通空调方案设计之初，就应该明确这一概念，在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。

6.调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

7.安全性问题

第9篇：高层建筑的设计要点范文

关键词：高层 结构设计 要点探讨

高层建筑结构设计的意义和依据

1、概念设计的意义。高层建筑能做到结构功能与外部条件一致，充分展现先进的设计，发挥结构的功能并取得与经济性的协调，更好地解决构造处理，用概念设计来判断计算设计的合理性。2、概念设计的依据。高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质，设计和构造处理原则，计算程序的力学模型和功能，吸取或不断积累的实践经验。

二、高层建筑结构设计的几个要点分析1、高层建筑结构受力方面对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空问组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。 建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，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。 对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：其一，较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；其二，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。

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。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。

2、地基与基础设计方面地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。 在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。

3、砌体结构设计方面（1）底层框架――剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题。底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架――剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行计算。但实际结构中,悬挑梁上部墙体均为整体砌筑,且下部墙体均兼上层挑梁的底摸,这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因,解决的办法要么改变计算简图及受力路线,要么注意施工顺序和施工工序。（2）砌体结构布置方式及抗震分析。第一，横墙承重的结构布置:一般房屋为矩形平面,其横向刚度远小于纵向刚度, 因此有足够数量的横墙,是提高结构抗震性能的主要途径。由震害可知,墙体多为剪切破坏,因此,为了提高横墙的抗震能力,必须提高其抗剪强度。主要措施是提高材料的强度等级,增加横墙上的轴压力。为此,应尽量使横墙成为承重和隔断合二为一的墙体。第二，纵横墙共同承重的结构布置。当房间较大时,设有沿进深方向的梁支承于纵墙上,使纵墙承重。楼板沿纵向搁置, 故形成横墙承重,横墙间距不入,一般可满足抗震要求,同时纵墙也因轴压力的存在而提高了抗剪能力。另一方案是纵墙承重与横墙承重沿竖向交替布置,这种方案实际应用不多。第三纵墙承重的结构布置。该种布置方案,横墙间距大、数量小,且轴压力较小,故对抗震不利;纵墙多易引起弯曲破坏,应慎重选用。第四，混合承重结构布置。这种布置可有多种布置方式,如内框架砌体结构、底层框架砌体结构及局部框架砌体结构等。这种结构体系由两种结构材料弹性模量和动力性能相差很大的两种结构体系组成,因而不是一种良好的抗震结构形式。但因其能满足建筑使用要求,提供较大的使用空间,且结构经济、方便施工,应用较多。总之,选择哪种砌体结构是抗震结构设计中的关键环节,应从抗震的概念设计出发,综合建筑使用功能、技术、经济和施工等方面进行选择。

4、高层建筑结构设计中的侧移和振动周期建筑结构的建筑结构的振动周期问题包含两方面：合理控制结构的自振周期；控制结构的自振周期使其尽可能错开场地的特征周期。(1)结构自振周期。高层建筑的自振周期(T 1)宜在下列范围内：框架结构：T1=(0.1―0.15)N框一剪、框筒结构：T1=(0.08-0.12)N剪力墙、筒中筒结构：TI=(0.04―0.10)NN为结构层数。结构的第二周期和第三周期宜在下列范围内：第二周期：T2=(1／3―1／5)T1；第三周期：T3＝(1／5―1／7)T1。(2)共振问题。当建筑场地发生地震时，如果建筑物的自振周期和场地的特征周期接近，建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期，通过调整结构的层数，选择合适的结构类别和结构体系，扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别，避免共振的发生。(3)水平位移特征。水平位移满足高层规程的要求，并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时，地震力的大小与结构刚度直接相关，当结构刚度小，结构并不合理时，由于地震力小则结构位移也小，位移在规范允许范围内，此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全。其次，位移曲线应连续变化，除沿竖向发生刚度突变外。不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型。框架结构的位移曲线应为剪切型t框一剪结构和框一筒结构的位移曲线应为弯剪型。

参考文献：【1】赵西安．现代高层建筑结构设计[M]．北京：科学出版社，2004