建筑設計規則精選(九篇)
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第1篇：建筑設計規則范文
關鍵詞語：抗震設計 建筑結構規則性
在地震地面運動作用下，建筑物的損傷破壞首先會出現在結構側向抗震系統的薄弱部位，薄弱部位的損傷破壞會進一步加劇結構抗震性能的退化，從而導致結構整體的倒塌。建筑物的薄弱部位主要來源于結構配置的缺陷或不規則，如結構或構件不規則的幾何尺寸、軟弱的樓層、質量過分集中以及不連續的側向抗震系統等。 建筑結構的平、立面是否規則，對結構抗震性具有最重要的影響，建筑設計應符合抗震概念設計要求，不應采用嚴重不規則的設計方案，應重視其平面、立面和豎向剖面的規則性對抗震性能及經濟合理性的影響，宜擇優選用規則的形體，其抗側力構件的平面布置宜規則對稱、側向剛度沿豎向宜均勻變化、豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小、避免側向剛度和承載力突變。
一、建筑形體及其構件布置的平面、豎向不規則性，按不同要求可劃分為：
1 、 混凝土房屋、鋼結構房屋和鋼-混凝土混合結構房屋存在表1-1所列舉的某項平面不規則類型，或者表1-2所列舉的某項堅向不規則類型以及類似的不規則類型，應屬于不規則的建筑。
2 、 砌體房屋、單層工業廠房、單層空曠房屋、大跨屋蓋建筑和地下建筑的平面和豎向不規則性的劃分，應符合有關規范的規定。
3 、 當存在多項不規則或某項不規則超過規定的參考指標較多時，應屬于特別不規則的建筑。
平面不規則的主要類型
不規則類型 定義和參考指標
扭轉不規則 在規定的水平力作用下，樓層的最大彈性水平位移或（層間位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或層間位移）平均值的1.2倍
凹凸不規則 平面凹進的尺寸，大于相應投影方向總尺寸的30%
樓板局部不連續 樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%，或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層
表1-1
豎向不規則的主要類型
不規則類型 定義和參考指標
側向剛度不規則 該層的側向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80%；除頂層或出屋面小建筑外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%
豎向抗側力構件不連續 豎向抗側力構件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內力由水平轉換構件（梁、桁架等）向下傳遞
樓層承載力突變 抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%
表1-2
二、不規則結構建筑設計的要求
體型復雜、平直面不規則的建筑，應根據不規則程度、地基基礎條件和技術經濟等因素的比較分析，確定是否設置防震縫，并分別符合下列要求：
1當不設置防震縫時，應采用符合實際的計算模型，分析判明其應力集中、變形集中或地震扭轉效應等導致的易損部位，采取相應的加強措施。
2當在適當部位設置防震縫時，宜形成多個較規則的抗側力結構單元。防震縫應根據抗震設防烈度、結構材料種類、結構類型、結構單元的高度和高差以及可能的地震扭轉效應的情況，留有足夠的寬度，其兩側的上部結構應完全分開。
3當設置伸縮縫和沉降縫時，其寬度應符合防震縫的要求。
三、針對不規則建筑的設計問題
1、建筑體型設計問題建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明，許多平面形狀復雜，如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡單規則的建筑在地震中未出現較重的破壞，有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜和不規則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑體型的設計中，應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型，盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布，避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。2、建筑平面布置設計問題 建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且，由于建筑使用功能不同，每個樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協調，使建筑物在地震時產生扭轉地震作用，對抗震很不利。有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側，結果在地震中造成靠電梯一側建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側力剛度，吸引了地震作用的主要部分［3］。有的建筑物，在平面布置上一側的墻體很多，而另一側的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質量分布也偏心，使結構的受力和變形不協調，導致扭轉地震作用效應，帶來局部墻面的破壞。有的建筑物，如底層為商場的臨街建筑，臨街一側往往不設墻體，而其另一側則有剛度很大的墻體封閉，兩側在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經常出現內隔墻不對齊或中斷，使剛度發生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結構的局部破壞。建筑平面布置設計對建筑抗震關系很大，從概念上要解決的一個核心問題是：建筑平面布置設計上要盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻，對稱協調，避免突變，防止產生扭轉效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創造條件，使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體，充分發揮建筑設計在建筑抗震中的作用。 3、建筑豎向布置設計問題建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑沿高度(樓層)結構的質量和剛度分布設計上。無論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個問題是比較突出的。存在的這個主要問題是，由于建筑使用功能的不同要求，如底層或下面幾層是商場、購物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設有大會議廳、展廳、報告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質量和剛度的嚴重不均勻、不協調。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質量和剛度相差過大，形成突變［3］。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設計中必須高度重視的問題。在實際設計中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設置不能直通到底層、剪力墻布置嚴重不對稱或數量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建筑物很不利的扭轉作用。多次大震害表明，建筑物豎向樓層剛度的過大變化，給建筑物造成很多破壞，甚至是整個樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中，有多棟鋼筋混凝土高層建筑發生了中間樓層的整體坐落倒塌破壞。因此，盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部，不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過少，盡量避免產生地震時的鈕轉效應
四、建筑結構不規則設計時的抗震作用計算
建筑形體及其構件布置不規則設計時，應按下列要求進行地震作用計算和內力調整，并應對薄弱部位采取有效的抗震構造措施：
1平面不規則而豎向規則的建筑，應采用空間結構計算模型．并應符合下列要求：
1)扭轉不規則時，應計入扭轉影響，且樓層豎向構件最大的彈性水平位移和層間位移分別不宜大于樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的1.5倍，當最大層間位移遠小于規范限值時，可適當放寬；如圖4-1所示。
2)凹凸不規則或樓板局部不連續時，應采用符合樓板平面內實際剛度變化的計算模型；高烈度或不規則程度較大時，宜計入樓板局部變形的影響；
3)平面不對稱且凹凸不規則或局部不連續，可根據實際情況分塊計算扭轉位移比，對扭轉較大的部位應采用局部的內力增大系數。
圖4-1 建筑結構平面的扭轉不規則示例
2平面規則而豎向不規則的建筑，應采用空間結構計算模型，剛度小的樓層的地震剪力應乘以不小于1.15的增大系數，其薄弱層應按本規范有關規定進行彈塑性變形分析，并應符合下列要求：
1)豎向抗側力構件不連續時，該構件傳遞給水平轉換構件的地震內力應根據烈度高低和水平轉換構件的類型、受力情況、幾何尺寸等，乘以1.25～2.O的增大系數；如圖4-2所示。
2)側向剛度不規則時，相鄰層的側向剛度比應依據其結構類型符合本規范相關章節的規定；
3)樓層承載力突變時，薄弱層抗側力結構的受剪承載力不應小于相鄰上一樓層的65%。圖4-3所示。
圖4-2 延豎向的側向剛度不規則示例
圖4-3 豎向抗測力結構屈服抗剪強度非均勻化示例
3平面不規則且豎向不規則的建筑，應根據不規則類型的數量和程度，有針對性地采取不低于相關規定要求的各項抗震措施。特別不規則的建筑，應經專門研究，采取更有效的加強措施或對薄弱部位采用相應的抗震性能化設計方法。
五、總結
綜上所述，對于現代城市日益涌現的造型新穎別具一格的不規則建筑，結構設計人員應細心分析各種情況，從概念設計入手，找出結構的重點和薄弱點，因勢利導客服不利因素，使整個結構在平面和豎向合理地布置結構剛度，避免和減少結構可能出現的薄弱部位，同時加強薄弱部位的構造措施，是建筑物從一格貌似不規則的建筑調整成一個結構上的規則建筑，只要結構工程師認真分析，抓住重點、強化構造，不規則結構設計中的抗震設計問題是很容易解決的。
參考文獻：
[1]《建筑抗震設計規范》GB 50011 2010北京中國建筑工業出版社
[2]朱鏡清.結構抗震分析原理[M].地震出版社,2002.11.
[3]王亞軍、戴國榮，建筑抗震設計規范疑問解答 [M] 北京：中國建筑工業出版社,2006
第2篇：建筑設計規則范文
關鍵詞：高層建筑；結構設計；不規則性；研究應用
中圖分類號：TU972文獻標識碼：A文章編號：1673-0038（2015）50-0067-02
近些年，隨著人們生活水平的提高，人們對于生活的舒適性，以及審美觀點也在不斷的加強。這樣的大環境的影響下，不規則的建筑物走進了我們的視野。這樣的建筑物，打破了原來的建筑形狀，不但為社會帶來了美觀性，還為建筑的防水，防震等帶來了可能。
1高層建筑結構設計不規則性的表現
1.1建筑的結構不對稱
在進行高層建筑物的建設的時候，經常會因為高層建筑物的選址地點，選址環境以及當地的大氣的環境等進行合理的調整。不僅是在高層建筑的施工過程中進行相關的進度上的調整，更重要的是要在建筑物的構造上進行相關的調整。為了滿足高層建筑物安全使用的目的，以及滿足高層建筑物各種功能方面的要求，目前應用較為普遍調整是實現高層建筑物結構上的調整，在整個高層建筑結構的調整中包括對建筑物的平面形狀的調整，內部構造的調整。這種調整都是不規則的。通過這種不規則的結構調整，改變整個建筑物的受力情況，以及整體的作用力的情況，最終實現最安全的建筑結構。并且，建筑的結構上的不規則性還體現在了建筑外觀上的不規則，傳統的建筑講究的是和諧對稱，這種和諧對稱的建筑，在社會上普遍存在，早已經形成了審美疲勞。但是現代的建筑卻改變了傳統的和諧對稱的方式，將美觀，大膽作為建筑的主線，使建筑成為社會上的一道風景線。
1.2建筑中平面的質量不對稱
建筑的質量對稱不是代表的是絕對的對稱，而是建筑物中的各個結構中的小的質量方面相對的結構對稱。為了滿足建筑物的地質環境等的問題，國家規定可以進行相應的質量上的偏移。這樣的偏離能夠減少一個位置一個點的作用力。高層建筑的利用質量上的不對稱的方法，來解決地面不平，地質松動等環境的缺陷，也可以通過對建筑物進行質量不對稱建筑來增加整個建筑的抗震的能力。將質量的重心盡可能的垂直于地震的作用力的方向，就能夠很大聲程度的給地震的強度帶來一個緩沖的能力，從而減少了地震對于高層建筑的作用力，因此，就起到了抗震的作用。
1.3建筑中平面的剛度不對稱
高層建筑物當中的平面剛度主要就是指整個建筑物所承受的重力的壓力。這種壓力分為外壓力和內壓力兩種。外部的壓力主要就表現為和建筑物付負載的重量相垂直的壓力，而內部的壓力則是表現為和建筑物所負載的壓力方向一致。建筑物的剛度上的不對稱，主要是由于要在建筑施工的過程中考慮到實際面臨的問題，并且采用最經濟的手段進行改良，因此就需要在建筑的剛度的問題上進行相關的改變，對建筑物的剛度進行相應的不對稱建筑，可以促進高層建筑的穩定性。
1.4建筑中平面的強度不對稱
建筑中的強度的問題，主要是通過在建設施工過程中對鋼筋水泥、混凝土等建筑材料進行使用。但是由于在建筑過程中，對鋼筋、水泥、混凝土等建筑材料的使用配比不可能實現完全的平均，因此，就出現了建筑平面上強度不對稱的問題。在平面的強度不對稱和平面的質量不對稱的情況下，好多人都認為這兩種的不對稱是相同的，但是兩種平面的不規則卻是有本質上的不同。強度的不對稱是不可以避免的，在工程的施工過程中難免會因為相應的不確定性導致在建筑平面上的剛不對稱，最終導致整個建筑物的不規則。雖然平面上的強度不對稱可能會影響到相應的建筑的抵抗能力，但是通過對實際的情況進行分析，合理的進行建筑中的強度上的不對稱，又能夠很好的促進建筑物的建成。
2高層建筑結構設計不規則性的應用
2.1在防震上的應用
高層建筑物在設計的過程中，最害怕的就是地震的影響，因此在進行高層建筑物的建設設計上要充分的考慮整個高層建筑物的抗震的能力，因此就需要對高層的建筑進行具體問題具體分析。現階段增加高層建筑的主要的方式就是采用建筑設計的不規則性的應用。在對建筑進行防震的設計的時候，主要應該考慮的就是當地震來臨的時候如何的進行地震力度的分散，也就是對地震進行垂直荷載能力的分散。這就需要對整個樓面的支撐系統進行相應的分散，盡可量在抗震布置上為地震力尋求一個最短的路徑，將建筑的負載量傳到建筑的墻或者是地面上，以防止地震給建筑帶來損害。另外，在進行防震上，豎向的進行建筑的布置也是相當的重要的。在布置的過程中，要盡量的將水平負載的壓力與平均值進行接近。在建筑過程中，單獨的考慮這些是不可行的，不能夠在建筑物形態規則的狀態下實現整個建筑防震的可能性，者就需要在建筑的結構形態上進行協調，因此，就產生了建筑的不規則性。
2.2在建筑強度上的應用
傳統的建筑物都是以強烈的線條和對稱的形態進行建筑的，這樣的建筑形狀，有時會因為整個建筑的地勢，環境等問題嚴重的影響到建筑的未來發展，因此，就需要在建筑的形態上進行合理的創新和應用，減少整個建筑物的強度的偏心距離。在實際的應用上，可以將傳統的強度過強的高層建筑進行改進，充分的利用柔的特點，將高層建筑物的強度較硬的線條用柔和的線條進行代替，不僅能夠改變整個建筑的外觀，給人一種親切的感覺，還行能在實際的應用上增減整個建筑的功能，例如線條較緩的建筑物在較線條較硬的建筑物更容易排水。另外在建筑強度上進行不規則性的應用，還能夠增加整個建筑的扭轉的強度。扭轉的強度問題，是防止高層建筑出現裂縫，并且不足以抵制外來的力量的問題。一旦整個建筑的扭轉強度不夠，那將會嚴重的影響到整個建筑的之后的實際應用，為建筑帶來安全隱患。但是因此，在扭轉強度上進行不規則性的應用是相當的必要的，通過格結構強度的不規則減少一個點的作用力，提高了建筑的扭轉能力。
2.3在建筑偏心距上的應用
高層建筑的設計問題上，對偏心距的實際使非常的重要的。偏心距一旦擴大，將嚴重的影響到整個高層建筑的穩定程度，但是傳統的建筑方法，不能夠有效的減小偏心距，只亞歐利用不規則性的設計才能有效的減小偏心距。一般在不規則性的指導下減少建筑的偏心距有以下幾種辦法。①盡可能的減少整個建筑物的位移的程度，爭取在進行建筑的設計的初期，就將整個的建筑的位置進行有效的控制。②要對建筑物的結構上進行良好的布局。這樣的布局呈現，不但可以增加建筑物的審美效果，并且一旦建筑物在建筑的過程中偏心距過大，還能夠通過結構、平面上的不規則設計及時的減小相應的偏心距，促進建筑的正常的施工。
3總結
綜上所述，在高層建筑的結構上實行不規則性的創新，不僅能夠在建筑的外觀上給人耳目一新的感覺，還能夠充分的滿足建筑本身的功能方面的需要。這就說明，在高層的建筑上，要積極的進行創新，大力的加強創新的能力，不僅能夠在建筑的施工上減少成本的投入，還能一定程度的促進社會的發展，而且還有利于美化環境，創造良好的社會氛圍。
參考文獻
[1]安志宏.高層建筑結構設計不規則性的研究與應用[D].吉林大學，2004.
[2]王司洋.高層建筑結構設計不規則性的研究與應用[J].科技致富向導，2015，03：145+189.
第3篇：建筑設計規則范文
Key words： high-rise buildings；structure design；irregularity；research and application
中圖分類號：TU973 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）07-0107-02
0 引言
在設計高層建筑結構的時候，因為會受到多種因素的影響，導致建筑結構經常出現不規則性，主要就是體現在局部樓板不規則、豎向自身剛度不規則以及凹凸不規則等，所以，在實施設計建筑結構的時候，需要準確判斷設計建筑不規則性，保證建筑的安全性和穩定性，高層建筑設計不規則性不但能夠提供良好視覺效果，也能影響建筑整體安全性，因此，在設計建筑結構的時候，需要高度重視不規則性，完全設計建筑結構的效果和作用。
1 高層建筑不規則性的發展現狀
伴隨著不斷發展科學技術以及國家經濟，開始大力發展建筑行業，為了能夠滿足市場需求以及城市化發展進程，設計人員在設計建筑結構的時候，需要不斷更新和改變設計理念，從傳統的對稱設計規則和理念變為多樣、新穎、獨特的建筑設計風格，如不對稱、不規則高層建筑結構，因為不斷改變的思維意識，越來越多出現復雜外形的設計結構，不規則的高層建筑形式，基于此，未來高層建筑發展方向就是不規則設計，雖然不規則設計方式能夠極大程度提高建筑美感度，但是會在一定程度上提高建筑強度，怎樣在保證穩定、安全的基礎上，設計獨特的不規則建筑形式，成為建筑行業未來發展的重大問題[1]。
2 劃分高層建筑中不規則結構
依據抗震規范設計建筑不規則架構的時候能夠分成以下三個級別：一是，一般不規則。依據相關標準和設計規范來提出合理解決措施；二是，特殊不規則。經過相關部門和專家論證以后提出符合標準規范的解決措施，檢查建筑抗震級別的時候嚴格遵守第111號建設部設計規范；三是，嚴重不規則。依據實際設計規范要求合理調整和修改建筑方式。包括豎向不規則和平面不規則兩種結構形式。
2.1 平面不規則結構種類 平面不規則設計結構主要包括扭轉不規則、凹凸不規則、樓板局部不規則三種形式，從以上三個角度來著重分析高層建筑平面設計不規則形式。
2.1.1 平面剛度偏心 平面剛度偏心包括兩種形式，平面外剛度和平面內剛度，平面外剛度就是垂直荷載作用方向的剛度；平面內剛度就是具備一致與荷載作用方向的剛度。因為理想設計構件模型、施工環境、承受荷載與實際構件情況之間的差異，促使出現不唯一的平面剛度，也就是說會適當降低剛度[2]。
2.1.2 平面質量偏心 設計不同尺寸界面結構構件的時候，會出現質量偏心現象，此外因為施工條件、設計結構等原因出現質量偏性，依據國家抗震相關設計規范指標，設計平面規則結構的過程中，分析偏心影響的時候，需要合理應用簡化的提高邊榀結構地震作用效應方式，對于設計高層建筑結構來說，具備和國外一致的標準和規定，計算樓層偶然偏心質量單向水平地震情況的時候，與建筑物在地震作用方向上的每層投影長度的5%息息相關。剛度計算公式如下：Ki=Vi/Ui
其中Vi是第i層剪力，Ui是第i層層間位移。
2.1.3 平面強度偏心 平面應變以及平面應力都與簡化空間模型理念息息相關。平面應變就是說在同一平面內進行所有應變；平面應力是說在同一平面內所有應力。常見的兩種偏心問題就是平面剛度偏心和平面質量偏心，在實際設計高層建筑結構的時候，經常會忽視強度偏心的影響，在設計過程中，鋼構件、鋼筋使用型號、混凝土的配置都具備一定不確定性，因此，會促使設計結構強度與實際強度之間具備一定差距，從而使得設計結構強度的時候出現偏心，工作人員很難有效控制結構強度，因此在施工中不能忽視平面強度偏心[3]。
2.2 豎向不規則結構種類 在實際設計高層建筑結構的時候，會經常出現一些豎向不規則結構，例如，設計高層建筑過程中，采用上下粗、中間細的形式，上述結構形式會在一定程度上提高或者增強樓層承載力，如果不能全面分析豎向不規則結構，會極大程度影響建筑整體設計效果，豎向不規則設計結構主要包括側向剛度不規則、樓層承載力突變、不連續豎向抗側力三方面。
3 高層建筑結構設計中不規則性的應用
依據相關研究可以發現，當建筑結構遭受到地震等自然災害的過程中，相比較同類型建筑結構中，存在平面不規則性建筑設計結構更容易被破壞，并且上述建筑還存在相對比較薄弱的抗扭轉剛度、剛度偏心、質量偏心等問題，需要進一步分析和研究建筑設計不規則結構。高層建筑不規則結構中，最嚴重的破壞方式就是扭矩效應。在實際設計結構和實施建筑結構的時候，扭轉效應對于高層建筑來說具備極大影響，應該及時采取有效解決措施，可以最大限度限制使用不規則平面結構設計高層建筑，能夠在一定程度上降低過大偏心問題，從而能夠及時的降低扭轉效應影響高層建筑設計的效果，并且適當增加建筑設計的扭轉剛度，促使不會因為具備比較弱的強度二提高扭轉效應，在分析判斷高層建筑扭轉效應的過程中，對比法分析依據以平動為主的第一自轉周期及以扭轉為主的第一自振周期，如果存在相似的數值，在振動耦連影響前提下，會極大程度影響設計高層建筑的扭轉效應。盡可能降低扭轉作用，從以下方面分析解決措施：
3.1 高層建筑結構設計中降低相對偏心距 經過大量實踐可以發現，設計高層建筑不規則結構的時候，相對偏心距和扭轉效應存在一定線性關系。想要有效降低設計高層建筑不規則結構的扭轉效應，并且盡可能縮小樓層位移比，應該合理調整布置建筑的平面結構，保證能夠具備更加類似的剛心位置和構架質心。實際建筑施工過程中，初步計算分析剛度結構，合理調整不符合規范的不規則建筑結構平面設計，依據初步計算結果可以有效確定設計建筑結構的剛心和質心。有機結合以往經驗和相關資料數據，來準確分析和判斷設計建筑結構的剛度，在比較原理質心的位置，適當提高或者降低構件抗側力[4]。
3.2 高層建筑結構設計中合理調整扭轉剛度和抗側剛度 在設計高層建筑結構的時候，結構周期和扭轉效應之間具備一定線性關系，所以，在實際設計高層建筑不規則結構的過程中，應該盡可能降低周期。設計剪力墻結構的時候，需要適當增加剪力墻厚度，特別是遠離結構剛心為指導強力墻更應該給予一定關注，合理增加設計的扭轉剛度，能夠有效降低設計結構扭轉周期，在結構邊緣附近設置一定的拉梁或者提高拉梁剛度[5]。
3.3 增加建筑附近抗扭構件的抗剪力 在存在很強震動的影響下，如果僅僅只是依靠調整和改變結構布置形式是不能完全符合規范的，設計建筑結構的時候需要保持縱橫安全性，經過大量實踐表明，在非彈性時期設計高層建筑的時候，會在一定程度上遭受到水平方向震動影響，由于不斷改變形態，對稱建筑結構會形成相應偏心，所以，應該不斷提高和強化設計建筑結構的抗剪性能，保證在強烈震動基礎上能夠具備整體彈性的高層建筑設計結構，以便于保證擁有良好的抗震性[6]。
3.4 設置防震縫 在設計高層不規則建筑形式的時候，經常會應用一些復雜架構的平面形狀，因為受到實際情況的影響，不能合理設置成規則的平面建筑結構，因此，利用防震縫來有效的把建筑結構變為交單的結構單元。在高層家建筑設計中應用不規則結構的時候，防震縫具備一定作用和意義。如果存在不同體系結構的兩側防震縫、不同應用的地震反應效應，需要依據實際寬度來合理設計防震縫。如果出現沉降比較大的相鄰基礎結構，防震縫能夠被當做沉降縫[7]。
3.5 實際應用 北京商務中心的中央電視臺大樓，基本支柱結構是兩棟傾斜的大樓，懸空180m的位置向外延伸10m，形成正面O型側面S型的結構。主要應用多種不規則菱形漁網狀金屬腳手架，163m以上部分主要形成L形式懸臂，主樓雙向內側存在6°的傾斜，利用諸多不規則幾何圖形構成玻璃幕墻，促使此建筑技術含量高、結構新穎、造型獨特。
第4篇：建筑設計規則范文
【關鍵詞】高層建筑；不規則火災撲救面；性能化設計
近十余年來我國的高層建筑可謂突飛猛進，其建設速度和建造數量在世界建筑史上都是少有的，截止2009年底，除港澳臺地區外，我國現有百米以下的高層建筑共212757幢，百米以上的超高層建筑共1699幢。建筑的空間結構模式和立面造型也發生了很大的變化，已突破原有中規中矩的傳統建筑模式，向靈活性和先進性發展，設計的側重點已由追求經濟效益向營造舒適的生活環境轉變，越來越多的建筑呈現出不規則的建筑形狀，以求達到建筑與環境的和諧統一。這種建筑往往在火災撲救面上存在一定的問題，首先是不規則的建筑形態使消防車難以近距離登高撲救，其次是由于不規則其撲救面長度難以滿足規范要求。下面就某四星級酒店為例對火災撲救面性能化設計進行研究探討。
1 火災撲救面的要求
《高層民用建筑設計防火規范》要求高層建筑的底邊至少有一個長邊或周邊長度的1／4且不小于一個長邊長度，不應布置高度大于5.00m，進深大于4.00m的裙房，且在此范圍內必須設有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口，即供消防車舉高作業的火災撲救面。無論是建筑物底部留一長邊或是四分之一周邊長度，其目的使登高消防車能展開工作。在發生火災時，消防車輛要迅速靠近起火建筑，消防人員要盡快達到著火層，一般是通過直通室外樓梯間或出入口進入起火層，開展對該層及其上下層的撲救作業。登高消防車功能試驗證明，高度在5m，進深在4m的附屬建筑，不會影響撲救作業。
2 工程概況
該酒店位于高新技術產業開發區，項目基地用地8734.0m2,總建筑面積為51433m2，建筑物高度為86.94m，地上24層，地下2層，其中地上1至5層及裙房為餐飲、娛樂等功能場所，地上6至26層為客房，地下1至2層為設備用房和汽車庫，屬一類高層建筑。酒店定位為四星級酒店。建筑內設計有消火栓系統，火災自動報警系統，自動噴水滅火系統，防排煙系統等。該建筑的平面布置如圖四，即在其東西兩個長邊布置了高度為18.68、進深分別為14.15和27.8的裙房，原火災撲救面設計在其南北兩個短邊，而且是不連貫的，火災撲救面不滿足現行國家規范中至少有一個長邊或周邊長度的1／4且不小于一個長邊長度的要求，所以采用了性能化設計的方法，力求建設設計和使用功能和諧統一。
3 該建筑采取的消防設計方案
賓館是人員比較集中的地方，在這些人員中，多數是暫住的旅客，流動性很大。他們對建筑內的環境、安全疏散設施不熟悉，發生火災時，由于煙霧迷漫，心情緊張，極易迷失方向，擁賽在通道上，造成秩序混亂，給疏散好施救工作帶來很大困難，因此往往造成重大傷亡。所以疏散和撲救特重要。
該樓南面道路原設計未能達到消防撲救要求，為此拆除了有礙消防撲救的景觀、綠化等，同時加固了消防車道和路面，拓寬了消防車道，并于主樓東面增加了通往城市主干道的消防出入口，以使消防車暢通無阻。
為保證火災時的消防撲救，結合本建筑的實際，準備采取以下措施：
主樓南側：距軸BE、BF軸間的走廊處，B7、B8軸的房間內，已經設有便于消防撲救的開啟窗扇，火災發生時能夠進出樓內公共走道。根據消防云梯車落地點及云梯75度仰角，通過模擬，云梯車可以攀登至主樓6層以上。具體見圖1。
主樓西側：經現場勘查為主樓長邊，根據消防云梯車的落地點及其高度與75度仰角，通過計算模擬，消防云梯可以順利攀登至15層以上。通過加固消防車落地點、拓寬道路及拆除障礙物，以使達到15層以上撲救要求。具體見附圖2.
主樓北側：BE軸至BE/1軸六層以上逐層外墻增加可開啟的窗戶，窗戶大小為：1.2×1.6米，向內開啟扇，并于窗臺處設置踏臺，以便發生火災時消防人員通過消防云梯車登入，進入公共區域和其他房間，或方便室內人員呼救。具體見附圖3
綜上所述，該建筑可從三處展開登高撲救：南、北兩側均可通達六層及以上各層，西側可以到達十五層及以上樓層，加上其內部設置的自動報警、自動噴淋、警報系統、室內消火栓系統及防排煙系統，能夠及時發現并撲滅初起火災，并且經全球性專業酒店管理公司（洲際酒店管理公司）日后消防日常工作的細致管理，讓整個建筑物始終處于安全、放心、健康的運行狀態之中。具體見附圖4。
4 消防演練情況
假定火災是發生在被裙房包裹面積最大云梯車最難靠近的6層發生火災，由單位保安人員第一時間報警并迅速組織客人疏散，實施火災初期的撲救工作。消防中隊接到火警后于5分鐘之內趕到火災現場實施撲救，迅速成立火災現場指揮部，指揮消防車和相關單位人員進行滅火救援，發現有被困人員后，在大樓備北側，53m登高平臺車順利升至6樓窗口營救被困人員并轉移到安全地帶。同時在大樓的南側，32m登高車順利升至裙房上部，營救疏散到裙房屋面的被困人員并轉移至安全地帶，最后由消防中隊人員穿戴好個人防護裝備，深入大樓內部，對客房進行仔細搜查，搜救受傷、昏迷的群眾，也可利用救援繩、緩降器、軟梯、氣墊等救生器材裝備救人，保護受災單位的人員生命安全。
5 結論
通過對該酒店的火災撲救面進行現場演練，有效地解決了該建筑存在的消防設計問題。在其他類似建筑中有較好的參考價值。
第5篇：建筑設計規則范文
關鍵詞:不規則結構,扭轉效應,扭轉不規則
前言
高層建筑結構設計中,平面布置規則性是必須仔細考慮的因素,由于不規則平面布置結構使其平面質量中心同剛度中心不重合,使結構繞剛心發生扭轉,導致同層構件同一方向上產生不同位移,嚴重時導致結構整體破壞,所以在結構設計中,必須對結構平面布置不規則扭轉問題提起足夠重視。
一、關于平面不規則結構的定義
1、若干規范關于平面不規則結構的定義
關于結構規則與否的定義及規定,不同國家的標準出發點是不相同的。歐洲規范比較定量地規定了規則結構的指標,如表1所示[3]。美國規范和澳大利亞規范卻從相反的角度定義了結構的規則性,即不規則結構的量化指標,如表2所示。
類型 定義
平面
規則
準則 建筑結構在平面內沿兩正交方向上側向剛度和質量分布接近對稱
平面輪廓簡潔緊湊,即無諸如H,L,X等形狀,總的凹角或單一方向凹
入尺寸不超過對應方向建筑總外部平面尺寸的25%
樓板平面內剛度同豎向結構的側向剛度相比足夠大,以致于樓板變形
對豎向結構構件間力的分配影響很小
在采用基底剪力法給出地震力的情況下,加上偶然偏心,任一樓層沿
地震作用方向的位移不超過平均樓層位移的20%
表1規則結構的準則
2、不對稱與不規則之間的關系
如前所述,關于不規則結構的定義,目前為止尚無明確嚴格的定義。但不對稱結構較為嚴格意義上的定義為,結構自由振動的某一振型同時出現平動與扭轉振型,即平動與扭轉振型耦聯,對應的平動振型方向因子及扭轉振型方向因子均不為零時,即為不對稱結構。從結構分析和設計的要求出發,以對稱與不對稱結構分類,實際的工程意義似乎不大,因為客觀上存在的大量不對稱但經過結構布置調整的建筑,其振動特性仍與對稱結構類似,可以歸入規則結構,而其余的則歸入不規則結構。我國規范規定了平面不規則的三種類型,凡符合至少其中任意一條的結構均為不規則結構的范疇。需要指出的是,扭轉不規則的定義是在剛性樓蓋假定的前提條件下得出的。換句話說,即便是不對稱結構, 但由于其不對稱性較弱,算得的扭轉位移比小于規定值1.2時,仍可歸為規則結構。由此可見,不對稱結構規則與否,不僅與其形狀的對稱性強弱有關,而且與其質量分布和剛度分布密切相關。也就是說,結構的對稱性是一個綜合的概念,包含平面形狀的對稱,質量、剛度的對稱等,這些因素決定了結構的規則性問題。而這正好與前述若干規范關于不規則結構的定義實質是一致的。更為嚴格或更為科學的說法應該采用規則與不規則的說法,而不是對稱、不對稱的概念。
非規則類
型和定義 美國規范 澳大利亞規范
扭轉非規
則性―――當
橫隔板為
非柔性時 當垂直于某軸線結構物一端的最
大層偏移大于結構物二端層偏移
平均的1.2倍時,則應考慮扭轉的
非規則性。在計算端最大層偏移
時,要考慮偶然扭矩的影響 當結構的重心與剛心之間
的距離大于沿地震力作用
方向結構尺寸的10%時
則應考慮扭轉的非規則性
凹角 結構物的平面外形及其抗倒向力
體系具有凹角,且凹角兩邊的突出
部分均大于該方向結構物平面尺
寸的15% 同上
橫隔板
不連續 橫隔板突然不連續或剛度變化,包
括挖去的或開口的面積大于橫隔
板毛面積50%或某樓層到相鄰層
的橫隔板有效剛度的變化大于50% 同上
平面
外分支 側向力路線不連續,例如,垂直單
元的平面外分支 同上
不平
行的體系 垂直抗側力單元與抗側力體系的
主正交軸不平行也不對稱 同上
表2結構的平面非規則性
二、關于扭轉效應產生的原因分析
1、外來干擾。地震波通過地面時的運動是極其復雜的,各點的周期和相位是不同的。由于地面質點間運動的差別,可使地面的每一部分不僅產生平動分量,而且也產生轉動分量,這種轉動分量迫使結構產生扭轉振動和扭轉效應,而不論結構對稱與否。
2、建筑結構自身的特性。在一般的結構抗震分析中,通常是將建筑結構簡化成平面模型,分別在其兩個主軸方向進行計算嚴格來說,這樣的分析方法只適用于質量中心和剛度中心相重合且在一條直線上的四平八穩、莊重對稱的建筑結構。而對體型多樣化、質量中心和剛度中心不重合的不規則結構顯然是不適用的。這主要是因為地震時作用在質量中心的慣性力將對剛度中心產生扭轉力矩,迫使結構產生扭轉耦聯的空間振動。
三、關于扭轉效應的控制
1、有關扭轉不規則的相關討論
為了控制結構的扭轉效應,我國《建筑抗震設計規范》和《高層建筑混凝土結構技術規程》均規定了結構的位移比限值后者同時還給出了周期比的控制指標。文獻[4]指出了規范判別結構扭轉不規則的位移比計算方法―――完全平方和的不盡合理之處,相應給出了三種補充計算方法,并通過實例驗證了補充方法的可靠性和有效性。文獻[5]詳細分析了耦聯反應及相對偏心距、平動周期與扭振周期的比值對扭轉效應的影響,但它采用的是一階振型,沒有考慮高階振型的影響。文獻[6]指出:國內外有關抗震規范均未提到結構各樓層在地震作用下產生的樓層(構件)扭轉角度對豎向構件造成扭轉所帶來的不利影響,也沒有提出層間扭轉角的限值及如何控制的措施。文中給出了扭轉位移比與層間扭轉角的關系、樓層扭轉角的計算方法、豎向構件的扭矩計算方法以及抗扭計算。文獻[7]指出了《規范》及《規程》中關于扭轉不規則判別界限存在的問題,提出用樓層轉角來反映框架結構及框剪、剪力墻結構的扭轉不規則實際狀況,并給出了各自作為判別扭轉不規則界限的樓層轉角值。需要指出的是,文中給出樓層轉角界限值時沒有考慮樓層層高的變化及剪力墻厚度的變化所帶來的影響。
2、扭轉效應的控制方法及措施
歸結起來,有關扭轉不規則的相關條款和控制指標為位移比和周期比及偶然偏心距的考慮。周期比的控制,是從結構的自身性能來考慮,以確保結構具有相當的抗扭剛度。而位移比的規定,是從另一個側面來反映結構是否規則、對稱,結構中的質量剛度是否均勻。規范與規程之所以采用位移比控制指標,主要是由于結構的剛心和質心位置都無法直接定量計算。需要明確的是,單單從位移比來判斷結構為扭轉規則或扭轉不規則是不太合理的,規范規定的控制指標是否合理也的確值得商討,該結論也從相關文獻中可以得出。
第6篇：建筑設計規則范文
關鍵詞:平面不規則；結構；構件設計； 設計措施
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：
1 工程概況
某建筑工程，建筑面積11457.2m2，地下1層，地上21層，建筑總高度66.24m，地下層1～地上層3為商業廣場，層高3.6m，層4～21為住宅，層高3.0m。地下層1至地上層2近似為矩形平面，外輪廓尺寸約為25.8m×24.1m，層4以上樓層平面局部收進成“凸”形平面。
工程采用框架-剪力墻結構，存在平面不規則、扭轉不規則、樓板不連續、豎向體型收進等抗震不利因素，為不規則高層建筑，須進行抗震設防專項審查。合理布置剪力墻以減弱結構的不規則程度，緩解豎向剛度突變部位和平面薄弱環節在地震作用下應力和變形的集中程度，對薄弱部分進行中震不屈服分析并采取適當的抗震構造措施，提高結構在強烈地震作用下的抗震性能。
2 結構和構件設計
2.1 結構形式
工程設計利用樓、電梯間設置核心筒，在框架柱內嵌入剪力墻形成框架-剪力墻結構，該結構形式在較好地滿足下部商場和上部住宅建筑功能的同時，保證了結構豎向抗側力構件的連續，具有良好的抗側剛度和抗扭性能。
2.2 結構平、立面布置
核心筒剪力墻布置時，縱、橫向剪力墻力求均勻對稱并互為翼墻，并保證筒體角部墻肢的完整性，提高核心筒的抗震性能。通過優化調整建筑物周邊剪力墻墻肢長度和厚度，實現結構質量中心和剛度中心的接近或重合，減小結構的扭轉效應。
2.3 地下室設計
地下室頂板作為上部結構的嵌固部位，板厚為180mm，樓面鋼筋雙層雙向配置，配筋率為0.25%。地下層1柱的配筋按《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)(簡稱抗規)第6.1.14的規定加強。
2.4 上部結構主要構件設計
(1)剪力墻的設計
核心筒周邊和結構剪力墻厚度從下往上分別為350，300，250，200mm，對應的剪力墻端柱及框架柱的截面尺寸分別為700，600，500mm，混凝土強度等級分別為C40，C35，C30。
(2)框架梁、暗梁和次梁的設計
嵌入框架柱之間的剪力墻在樓面位置設暗梁，暗梁寬度為墻寬，高度取墻寬的兩倍且不小于600mm，該暗梁參與結構整體計算并按框架梁計算配筋。核心筒區域剪力墻設邊框暗梁，寬度為墻寬，高度為墻寬的兩倍，該暗梁按抗震構造配筋。
(3)樓板設計
豎向體型突變部位及上下1層的樓板厚度分別為150，130mm，雙層雙向配筋，配筋率取計算值且不小于0.25%。
3 結構計算參數
該工程設計使用年限50年，抗震設防烈度為7度、第一組，設計基本地震加速度值0．10g，抗震設防類別為丙類，建筑場地類別為Ⅱ類，特征周期為0.35s，多遇地震影響系數最大值0.08，罕遇地震影響系數最大值0.50，抗震等級為二級。50年重現期基本風壓0.50kN/m2，地面粗糙度B類。樓面恒荷載按實際計算:活荷載臥室、起居室樓面2.0kN/m2，樓梯間及前室3.5kN/m2，電梯機房7.0kN/m2，衛生間2.0kN/m2，廚房2.0kN/m2，陽臺2.5kN/m2，上人屋面2.0kN/m2，不上人屋面0.5kN/m2。
4 結構的不規則情況和設計措施
4.1 樓板不連續
為提高樓板削弱區域抗震性能，豎向體型突變部位的樓板在該區域的厚度取180mm，其他樓層的板厚在該區域分別增加30mm，該薄弱區域樓板鋼筋采用雙層雙向通長設置，配筋率不小于0.30%。樓板邊緣設扁梁，扁梁上部縱筋直錨入樓板內，錨固長度按照抗震要求確定。
4.2 凸凹不規則
本工程層4～21平面凸出長度為11.3m，大于平面突出方向結構總長度(22m)的51.4%，按照高規判別為凸凹不規則。結構設計時對平面尺寸突變位置的樓板厚度和配筋進行加強。
4.3 豎向體型收進
(1)豎向體型收進的判別
因建筑使用功能變化，本工程層4以上結構平面部分收進，體型收進位置的高度為11.1m，為建筑總高度的17%，接近高規第3.5.5條20%的限值。收進后的平面寬度為12.7m，為下部樓層對應寬度的49.6%。按照高規第3.5.5條收進后的平面尺寸不宜小于下部樓層平面尺寸75%的規定，本工程為結構豎向不規則。
(2)豎向體型收進建筑的抗震加強措施
結構薄弱層在多遇地震作用下的剪力設計值乘以1.25的增大系數。該樓層剪力墻的墻肢名義剪應力的控制和剪力墻水平抗剪鋼筋的配置采用中震不屈服分析的計算剪力。在結構設計時上部收進樓層和相鄰下部樓層對應位置剪力墻和框架柱的截面尺寸不變，混凝土強度等級不變，以減小兩個樓層的抗側移剛度和承載力的差異。在結構設計時豎向體型收進樓層及地上層4設置約束邊緣構件，提高墻肢的抗震性能。對豎向體型突變部位及其上、下一層樓板的厚度和配筋采取加強措施。
4.4 扭轉不規則
(1)扭轉不規則的判別
在雙向地震作用和考慮偶然偏心的地震作用下，本工程最大彈性層間位移和樓層的平均層間位移之比的最大值為1.32(X向)，1.16(Y向)，最大位移與層平均位移的比值為1.31(X向)，1.14(Y向)。按照抗規第3.4.5條判定為扭轉不規則。
(2)扭轉不規則的控制
為了減小結構的扭轉效應，剪力墻的布置力求均勻對稱，努力實現結構質量中心和剛度中心的接近或重合。并加強結構周邊剪力墻的抗側剛度，適當削弱核心筒的剛度，提高結構的抗扭性能。
本工程結構整體計算模型經過反復優化，結構質量中心和剛度中心的距離為0.01～0.07m(X向)、0.05～0.37m(Y向)，分別為對應方向建筑物邊長的0.27%，1.50%。
本工程Tt/T1=0.7739，遠小于規范0.9的限值要求，較好地控制了結構的扭轉效應。
工程設計中嚴格控制樓層豎向構件最大的水平位移與該樓層水平位移平均值的比值，避免出現該比值大于1.4的情況。
4.5 轉角窗
本工程層4～21在軸?和軸?的兩個端頭各有一個轉角窗。轉角窗的設置削弱了結構的抗扭性能，成為抗震薄弱環節，在強烈地震作用下易導致地震應力和變形的集中，造成結構的局部破壞。為提高結構的抗震性能，在轉角窗的洞口兩側設置剪力墻并設端柱，端柱全高箍筋加密；轉角處樓板局部加厚，并加強樓板鋼筋的配置；洞口邊緣的端柱之間設置暗梁貫穿樓板，并提高轉角梁的抗扭承載力和抗彎承載力。
5 地震作用補充計算
5.1 中震不屈服分析
(1)計算參數的設置
為了合理布置剪力墻，保證結構體系具有良好的塑性耗能能力，避免主要受力構件出現脆性破壞，設計對剪力墻主要墻肢和連梁進行中震不屈服分析，地震影響系數最大值取0.45。
(2)中震不屈服分析結果
經過反復優化，本工程在中震作用下剪力墻和連梁名義剪應力沒有出現超限情況，剪力墻施工縫抗滑移驗算超限情況也比較少。但框架梁混凝土受壓區相對高度超限和縱向鋼筋配筋率超限的情況較多，剪力墻邊緣構件縱向鋼筋配筋率超限的情況也比較普遍。
5.2 彈性動力時程分析
為保證結構安全，設計采用彈性動力時程分析法進行多遇地震作用下的補充計算分析。彈性動力時程分析采用SATWE程序內置的特征周期Tg=0.35s對應的3組人工波和4組實測地震波進行結構分析，地震加速度時程曲線的最大值為70cm/s2，地震波按照雙向輸入，加速度最大值按主次方向1∶0.85的比例取值。
6 結語
對于現代城市日益涌現的造型新穎別具一格的平面不規則建筑，結構設計人員應細心分析各種情況，找出結構的重點和薄弱點，因勢利導克服不利因素，使整個結構在平面和豎向合理地布置結構剛度避免和減少結構可能出現的薄弱部位。實踐證明，本工程的設計措施是有效的，不僅提高了關鍵構件的塑性耗能能力，還較大地改善了整個結構的抗震性能，有效地保障了結構的安全。
參考文獻
第7篇：建筑設計規則范文
關鍵詞:高層建筑;平面不規則;扭轉破壞;結構設計
中圖分類號:TU972.3
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2010)05-0161-02
1 引言
結構設計規范明確要求,建筑及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱,并應有良好的整體性,建筑的立面和豎向剖面宜規則,結構的側向剛度宜均勻變化,不應采用嚴重不規則的結構方案,但隨著我國經濟實力和科學技術水平的提高,人們的思想觀念不斷更新,嚴格意義的規則建筑已經很難見到,取而代之的是大批新穎別致、標新立異、彰顯個性的建筑物。各地大量涌現的現代建筑物幾乎都是不規則或是嚴重不規則的,如希爾頓飯店、深圳發展中心、中央電視臺等,都是不規則建筑的典型代表,它們的出現既給城市建筑帶來了嶄新的面貌,同時又給結構設計人員提出了嚴峻的挑戰。如何遵循規范精神,對不規則建筑結構進行結構設計與計算分析,成為工程設計中必須解決的重要課題。
2 高層建筑結構平面不規則的主要形式特征分析
從現實的角度,綜合高層建筑各種不規則的結構形式,主要表現在以下幾個方面:
1)扭轉不規則,考慮偶然偏心的情況下位移比大于1.2;
2)凸凹不規則。①平面狹長,在抗震設防烈度為6、7度時,平面長寬比大于6.0(8度抗震時大于5.0);②凹進尺寸太多,平面凹進一側的尺寸大于相應投影方向總尺寸的0.35(8度時大干0.3);③凸出過細,凸出部分的長寬比大于2.0(8度時大于1.5);
3)樓板局部不連續,①樓板凱洞凹入后,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%;②開洞面積大于該層樓面面積的30%:③采用細腰形平面;④有較大的樓層錯層(樓板錯層小于梁高不算錯層);⑤角部重疊,重疊面積小于較小一側的25%;
4)側向剛度不規則,①樓層側向剛度小于相鄰上部樓層的70%或其上相鄰三層平均值的80%:②結構頂部取消部分墻、柱形成空曠房間:
5)豎向尺寸突變,①高層結構上部樓層收進部位到室外地面高度大于房屋高度的20%,上部樓層收進的水平尺寸大于相鄰下一層的25%:②高層結構上部樓層外挑,下部樓層的水平尺寸小于上部尺寸的90%,且水平外挑尺寸大于4m,
6)豎向抗側力構件不連續,豎向抗側力構件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內力由水平轉換構件(梁、桁架等)向下傳遞:
7)樓層承載力突變,A級高層建筑的層間受剪承載力比小于0.8,B級高層小于0.75;
8)結構的周期比過大,A級高層建筑不應大于0.9,B級高層建筑和復雜高層建筑不應大于0.85:
9)復雜高層結構,帶轉換層的結構、帶加強層的結構、錯層結構、連體結構、多塔樓結構等。
3 工程項目實例概況
湖南某高層建筑是一集商業、酒店及辦公樓為一體的綜合性大樓,建筑層數地下2層,地上24層,其中底部裙房四層,結構體系為框架剪力墻結構,總建筑面積約45000m2,建筑高度94.3m,地下兩層為車庫層高為4.8和5.3m,首層為酒店大堂及商鋪,層高8m,2至4層為酒店餐廳及輔助用房,層高4.8-6m,5至12層為灑店客房層高均為3.5m,12層以上為辦公樓,層高均為3.5m。
本工程為丙類建筑,使用年限為50年,抗震設防烈度為6度,剪力墻及框架梁柱抗震等級為二級,基礎設計等級為甲級,采用高強預應力管樁,工程結構整體計算采用中國建筑科學院開發的設計軟件SATWE進行計算。
4 結構平面不規則情況分析及調整處理措施
該大樓特點是豎向功能變化較多,筆者針對不規則平面的結構特征及高層建筑的特征,從概念設計和計算設計兩方面人手,綜合分析各相關因素,提出適合于不規則平面特征的結構選型及結構布置方法。調整后結構裙房及標準層平面見圖1。
4.1 建筑結構平面不規則情況分析
本工程平面體型為z字型,I/Bmax=0.56>0.35,屬于平面不規則結構,豎向有立面縮進,同時層高相差較大。初步計算結果表明:結構在地震及風荷載作用下的位移角能滿足規范要求,周期比為0.83
調整該樓的周期比和扭轉位移比是結構設計的重點工作,由于該樓平面凸凹不規則,兩個核心筒均處在兩邊,剛度極不均勻,質心與剛心偏差較大,在地震等外力作用下極易產生扭轉破壞。周期比的控制與位移比的控制一樣,周期比側重控制的時側向剛度與扭轉剛度之間的相對關系,目的是抗側力的平面布置更有效、更合理,使結構不至于出現過大的扭轉效應。
總之,控制周期比的目的就是使結構抗側力構件布置得更合理、更均勻,并不是使結構更剛,當平動第一周期與扭轉第一周期比較接近時,由于振動耦連的影響,結構的扭轉效應會明顯增大,但該樓的第二周期扭轉因子達到0.34,可認為扭轉剛度偏弱,同樣需要調整,不能僅僅認為平動第一周期/扭轉第一周期小于0.9就可以了,應同時考慮平動周期中的扭轉因子,不然在大震情況下,結構可能第一周期就是扭轉周期。
4.2 平面不規則情況調整處理措施
考慮到這個薄弱環節,對結構的豎向構件做如下的調整:
1)在結構的左上方和右下方各加一片較長的剪力墻,增強建筑周邊結構構件的抗扭承載力,同時也將結構的剛心大大的推向左邊;
2)在右下角的核心筒開洞,削弱該處的剛度,因為該處核心簡偏心較大,這也使剛度中心向左邊移:
3)取消左上部核心筒下面的一個小核心筒,削弱中部的剛度,同時將該核心筒的連梁做弱,使結構的剪力墻更均勻,對結構扭轉位移比及周期比均有較大的好處。
首層層高8m,造成受剪承載力小于上層的80%,要解決抗剪承載力不足,主要就要
加大抗剪截面?；蛱岣呋炷翉姸?采取的措施就是在首層以下的各層將柱截面均加大100mm,墻加厚50mm,混凝土強度加大一級,采取措施后,‘受剪承載力比在90%以上,能滿足規范要求,本樓第四層初算為薄弱層,四層頂即裙房屋面,為此將裙房屋面梁截面加大,加厚屋面板,有效的避免了薄弱層。通過以上調整,該樓由5項不規則調整為2項不規則,即平面凸凹不規則,立面縮進不規則,避免了申報超限。調整前后結構裙房及標準層平面見圖1。
4.3 調整前后的周期參數
從表1的數據來看,因為取消一個小核心筒,剛度有所減弱,但結構調整的后剛度明顯比調整前均勻,抗扭剛度也得到加強。同時扭轉位移比也得到明顯改善,
(由于篇幅問題未全部列出)最大扭轉位移比均小于1.20,屬于規則結構,從一個平面明顯不規則的結構通過合理的調整剛度也可以使其成為結構上的規則結構。
4.4 彈性時程分析
對于平面不規則高層建筑,按高規規定,應采用彈性時程分析法進行多遇地襞下的補充計算,本工程采用2條天然波和一條人工波,彈性動力時程分析結構表明,在多遇地震作用下的層間位移、角位移、總剪力、總彎矩均滿足設計要求,見圖2,CQC法是安全的,設計達到了預期的效果。
4.5 采取的抗震措施
針對工程的實際,綜合分析各方面因素,采取的抗震技術措施主要有:
1)在建筑允許的情況下盡量加長加厚周邊剪力墻,尤其是離剛心最遠處,將剛心和質心偏心率調整到最小,減小扭轉周期,將結構調整成扭轉規則結構。
2)削弱核心筒連梁,采用弱連梁連接,使平動周期增大,增大平扭周期比。
3)控制墻柱軸壓比,提高柱的縱筋配筋率和箍筋配筋率(特別是角部),縱筋配筋率均加大一級,柱箍筋全樓加密,角柱加芯柱,來提高結構豎向構件在大震中抵抗的變形能力。
4)在凹角處增設45°斜向鋼筋,抵抗角區應力集中,加強薄弱處的板厚和配筋。
5)四層雖然可以不算規范上的薄弱層,但計算仍按薄弱層計算,其地震剪力應乘以1.15的增大系數,同時加強該層墻柱配筋,提高結構在大震中的抵抗變形的能力。
6)加強裙房上層,即五層的墻柱配筋,有效抵抗立面縮進后產生的鞭梢效應。
通過采取以上措施,使該平面不規則建筑在滿足各項功能的前提下,結構更安全科學和合理。
5 結語
綜上所述,對于現代城市日益涌現的造型新穎別具一格的不規則建筑,結構設計人員應細心分析各種情況,從概念設計人手。找出結構的重點和薄弱點,因勢利導克服不利因素,使整個結構在平面和豎向合理地布置結構剛度,避免和減少結構可能出現的薄弱部位,同時加強薄弱部位的構造措施,使建筑物從一個貌似不規則的建筑調整成一個結構上的規則建筑,只要結構工程師認真分析,抓住重點,強化構造,不規則結構的設計問題是可以解決的。
參考文獻:
[1]JGJ3-2002,高層建筑混凝土結構技術規程[S].
[2]鄧孝祥,張元坤,唐可,平面不規則高層結構的扭轉分析與抗扭設計[J].廣東土木與建筑,2006(1):3-6.
[3]丁圣果,肖常健,丁婷.不規則多高層結構概念設計的幾點淺見[J].建筑科學,2007,9.
第8篇：建筑設計規則范文
關鍵詞： 建筑設計 創新思維 設計理念
建筑的復雜性，決定了建筑設計的本質。從功能上說，建筑設計要滿足各種實用需要，具有技術特征；從形式上說，建筑還要滿足人們美學欣賞的需要，具有藝術特征。工廠生產的技術產品可以是批量的、重復的，而藝術產品不允許重復，因此一般意義上的建筑設計離不開創造，也就有了建筑創作之說。在建筑設計實踐中，常發現一些建筑師設計創新的意圖強烈，但實現的設計方案嚴重脫離設計原則，存在功能或視覺效果不佳的問題；某些設計師不分情形和建筑功能類型的差異，忽視建筑空間使用的差異，用特例所采用的方式，硬套用在差異性很大的建筑類型中，片面追求奇異空間的體驗；在空間尺度或組合中，片面追求精神要素的創新，忽視功能、經濟等要素和效率的原則；無效用空間大量存在，在結構上生搬硬套，等等。上述列舉的情形都說明了建筑師對創造性思維內在機制與邏輯缺乏了解。
1.我國建筑設計創新思維的困境
1.1狂刮洋設計風
由于缺少創新型、開拓型和具有核心競爭力的人才，中國的設計師缺乏創新思維。中國的標志性建筑大部分采用洋設計，長此以往，中國的城市將變得不中不洋，而中國的建筑物也將成為國外設計師們的“試驗品”。
1.2建筑學人才思維創新培養不夠
1.2.1傳統的教育模式不能適應創新思維的培養
信息閉塞，缺乏調查研究，缺少對外聯系，造成了設計與市場脫節，使創造力的培養失去了實踐與技術支撐。封閉式的教學已適應不了社會市場的變化，這是與當今開放式辦學理念矛盾的、不相符的。
1.2.2教育理念未能跟上時代的發展
建筑設計類學生在學習過程中普遍重造型技能，輕視科技知識，缺乏學科理論研究，知識交叉不足，學習具有盲從性，掌握知識連貫性差，實踐能力弱，忽視系統性設計。
1.2.3部分高校建筑專業缺乏培養設計人才所需的科學而嚴謹的教學系統
課程設置不合理，針對性不強。教師在課堂上教學各自為政，各行其是，羅列知識，重技能傳授，輕理論分析。
1.2.4忽視實踐環節對創新思維的開發和訓練
建筑學專業實踐訓練既是設計教學中的一個重要組成部分，又是理論教學與設計教學的聯系紐帶。實踐環節應該是開發和訓練創新思維最為理想的途徑，但我國建筑學專業的教學實踐環節忽視了對創新思維的開發與訓練。
2.建筑設計新思維的分析
2.1抽象性新思維
抽象思維是指“脫離了具體事物的事物關系結構的符號式邏輯表達”。抽象思維是創造性思維的基礎，它與固定思維和形象思維相結合，從而實現創造性思維的目標。對于藝術，可以利用隱喻邏輯并結合人的特性進行創造性思維，環境中的形態與某些概念可構成相應的對應關系，從而形態具有了某種意義，二者建立起了隱喻關系。利用隱喻邏輯并結合人的特性，我們可以高效地獲得特定的創新思維成果。這種思維模式還可表現為“原型法”，即找出原型，然后發散，創造出眾多的引申的形態。源自某原型可引發出許多不同組合，其原型卻是諸多不同的組合形式，形成某種個性風格的建筑。如柯布西埃提出的現代建筑的“新建筑五手法”模式。再如將門定義為“兩種境界的過渡態或中介”，可使建筑入口形態的創新思路大為開闊。
2.2建筑設計的特點
建筑設計大體上是一種模仿性工作，建筑設計從思維層面看，實質是設計的規則和組合技能的運用。大腦只能做那些它內在已有的（包括即時輸入的）和可以組合的東西。
建筑設計是建筑構成要素達到某種均衡的過程，構成建筑的諸要素涉及實現功能、經濟、文化藝術、形式、技術、材料等方面。從藝術角度看，建筑的實用功能與其他藝術門類（如繪畫）相比，總體投入要高很多，有限的資源決定了大部分建筑以實用經濟為第一原則。
2.3建筑設計創新思維
2.3.1建筑構成要素的創新取向和建筑設計創新中“度”的把握
顯然，選擇何種建筑構成要素創新和“度”的把握，是決定能否達到某種令人滿意的均衡狀態的關鍵。例如：使用者留駐時間短、無大量必備的器具放置的功能空間，自然能在構成上有較大的造型創新余地。這是一條建筑設計創新的操作規則。
2.3.2利用少見的差異方式
由直接的尺度夸張（超尺度）、變異（簡化、扭曲等），獲得以前由于經濟或技術原因而沒有或很少見的形式，能夠實現與否取決于接受的可行性。
2.3.3組合的規則
構成元素與不同層面的事物集合相聯系，甚至相互替代，并加入到組合過程中，從而生成創新的結果。這需要依據人群的生理心理和文化特性制定相關抽象層次的操作規則。
2.3.4創造性的思維方式
充分體現概念與相關形態的隱喻意義和準確性，將平面思維向三維思維的幾何模型轉化，構成模式空間維度的變異，形成新的形態構成。如原型法――先發現及設定原型，然后以各維度為紐帶向外，與那些有相似或相關的維度相關聯，達成本體之間的聯結，從而從原型生成種種不同的變異體。
2.3.5建筑設計創造性思維的算法模型
把建筑設計看做是由一系列程序控制的生成過程。一些建筑師采用的程序比其他人的程序要有效得多。以“計算視角”看待世界及其中現象的方式，發現事物現象中的邏輯關系和結構――這可以被看做是某種控制程序，并建立起模型，對于理解復雜事物現象是非常有用的。算法是對行為包括某些到達預定目標的步驟的精確且有限的說明，表現為一系列規則指令。那么，我們需要用算法表達方式構思設計行為；用生成與過程構思展示設計行為；用不同的抽象層面構思算法；按照算法進行設計過程。
3.結語
本文討論了以“概念”為中介的可操作建筑設計的創新思維方式。這種方式可使建筑創作過程抽象化、層次化、條理化，具有明確的目標和操作思路，依此創新思維，建筑創作可以高效率地實現。
參考文獻：
[1]戴念慈，齊康.建筑學[M].北京：中國大百科全書出版社，（09）.
[2]劉先覺.現代建筑理論[M].北京：中國建筑工業出版社，2009（11）.
第9篇：建筑設計規則范文
關鍵詞:建筑設計 ,創新思維 ,建筑特性
我國正處于一個經濟全面發展的新時期,國家不斷擴大開放,
建筑學是研究建筑物及其環境的學科 ,兼有技術科學和社會科學屬性 ,廣義的建筑學內容可以涵蓋城市設計領域。從世界范圍來看 ,城市化進程的加速會帶來對建筑業的旺盛需求。在建筑設計實踐中 ,常?？梢园l現一些建筑師設計創新的意圖強烈 ,但實現的設計方案脫離設計原則程度嚴重 ,存在功能或視覺效果不佳的問題。某些設計不分情形和建筑功能類型的差異 ,忽視建筑空間使用的差異性 ,用一種特例所采用的方式 ,硬套用在差異性很大的建筑類型中 ,片面追求奇異空間的體驗。在空間尺度或組合中 ,片面追求精神要素的創新 ,忽視功能、 經濟等要素和效率的原則 ,無效用空間大量存在并在結構上生硬套用少見的復雜形式。上述情形說明缺乏對建筑設計創新內在機制與邏輯的了解。
1建筑業企業資質及其特點
1. 1建筑業企業資質的概念
資質是國家為適應發展社會主義市場經濟的要求 ,維護建筑
市場秩序、 準許施工企業依法進行建設工程承包與經營活動的一
種資格。建筑業企業資質(以下簡稱 “資質” )是指建筑業企業的
專業技術人員結構、 管理水平、 資金數量、 承包能力和施工業績、
技術裝備等水平 ,是建筑業企業進入建筑市場的準入證 ,承包工
程的憑證和參與競爭的依據。
1. 2資質管理的特點
1)統一由建設部歸口管理。2001 年以前全國各系統、 各地區對建筑業企業的資質有不同的管理模式。往往一家企業到不同的地區、 不同的系統從事施工需要具備各種證件、 需要到不同的地方辦理注冊/備案等相關手續，使全國的建筑業企業資質管理得到了統一歸口管理。
2)資質有了更細、 更規范的分類。資質按專業性質可分為施工總承包、 專業承包和勞務分包三個序列。各資質序列按照工程性質和技術特點分別劃分為若干資質類別。各資質類別按照規定的條件又劃分為若干資質等級。如施工總承包序列 ,按專業性質分為公路工程施工總承包、 鐵路工程施工總承包、 房屋建筑工程施工總承包等 12 項施工總承包資質;其中每一項施工總承包資質又分為特級、 一級、 二級、 三級等不同的級別(注:通信工程施工總承包資質沒有特級 ,其他個別資質沒有三級) 。
3)資質實行動態管理。動態管理是資質管理的核心內容 ,任何企業的資質都不是一成不變的 ,企業可以通過資質升級或增項來提高自身的資質等級或增加資質覆蓋范圍。企業連續三年年檢合格的 ,均可以向有關建設行政主管部門提出資質升級或資質增項(但增項資質的級別不應高于主項資質) 。
4)資質管理有了明確的懲罰規定。對建設行政主管部門在社會經濟、 文化進一步加速發展 ,城市建設突飛猛進 ,建筑事業欣欣向榮 ,成就令世人矚目。在史無前例的大建設中 ,盡管成效很大 ,但在生態環境和文化傳承等方面也付出了不小的代價。作為一個中國建筑師 ,面對巨大的建設浪潮和國際上多元繽紛的各種建筑思潮的沖擊 ,無論在理論上或是心理上都準備不足 ,常常跟著市場導向走 ,而一些決定方案取舍的領導或業主盲目追求大氣魄、 高標準、 新奇特 ,使得一些設計忽視甚至犧牲功能去追求所謂標新立異的形式 ,一些建筑不顧國情、 不談經濟 ,超標準建設。在這種市場的導向下 ,使一些建筑創作逐漸脫離建筑本體 ,背離建筑的基本原理而走上形式主義的道路 ,于是一些不合國情、 違背建筑目的性的畸形建筑逐漸多起來了。面對當前機遇與挑戰并存的優越創作環境 ,應該好好總結和反思 ,使建筑創作有一個健康的發展方向。
2建筑的目的性
近年來無論建筑界或社會上對目前建筑設計中的一些傾向和設計思想的混亂頗有微詞 ,一些大城市的重大項目建設情況已經引起了社會各界越來越多的議論 ,建筑的目的性再次成為關注的焦點。從本義來講 ,建筑是為人類提供一個最適宜創業和生活的空間 ,它的功能實用性仍然是建筑的第一性。建筑作為一種文化的載體 ,也必然通過建筑體型和空間形態 ,給人以藝術的享受 ,自然這一切都與國情和物質經濟條件息息相關 ,如何全面協調可持續發展 ,處理好建筑的安全適用、 經濟和美觀 ,一直是建筑的永恒主題。時下一些建筑設計脫離建筑的本質 ,忽視建筑的具體功能和使用要求 ,不結合地形地貌和環境條件 ,不考慮與傳統地域文化的溝通 ,片面追求所謂造型 ,這是對建筑本質的一種誤解。這不能不引起廣大的建筑師深思 ,建筑設計如果脫離建筑本體 ,建筑創作就會走到斜路上去。
3建筑設計的特點及建筑的特性
建筑設計大體上是一種模仿性的工作 ,建筑設計從思維的層面看 ,實質是設計的規則和組合技能的運用。而大腦只能做那些它內在已有的(包括即時輸入的)和可以組合的東西。建筑設計是建筑構成因子(要素)達到某種均衡的過程和產物構成建筑的諸要素涉及實現功能、 經濟、 文化藝術、 形式、 技術、 材料等方面。
從藝術的角度看 ,建筑的實用效能與其他藝術門類(如繪畫)相
比 ,總體上制作所耗的代價之高、 之廣顯然不可比擬 ,而資源的有
限顯然決定著最大部分的建筑以實用經濟為第一原則。
4建筑設計的創新思維
抽象思維是創造性思維的基礎 ,它與 “機械” 思維的方式和形象思維作為實現的途徑相結合而達到創造思維的目標。抽象思維是指 “脫離了具體事物的事物關系結構的符號式邏輯表達”。
1)創造性思維與格式塔結構維度。所謂創造思維 ,其實是基于內在格式塔結構維度相似性的新的聯結、 組合與賦予新的認知對象的思維。當二者相匹配時(即認識能完滿地表述客觀事物時) ,這種思維 ― ― ― 包括其概念、 法則等就是正確的。任何創新的概念都出自于原有概念或它們的格式塔結構維度之間的不同的組合(新的組合)與客觀事物內在規律性的相匹配。
2)建筑構成因子(要素) 。創新取向和建筑設計創新中 “度” 的把握 ,顯然 ,選擇何種建筑構成要素創新和 “度” 的把握 ,是決定能否達到某種令人滿意的均衡狀態的關鍵。例如:使用者留駐時間短、 無大量必備的器具放置的功能空間自然在構成上有較大的造型創新余地。這是一條建筑設計創新的操作規則。
3)利用少見的差異方式由直接的尺度夸張(超尺度) 、 變異(簡化、 扭曲等等)來獲得以前由于經濟或技術原因而沒有或很少見的形式 ,實現與否取決于被接受的可行性。
4)利用任何其他門類中的事物形態作為模仿對象 ,關鍵是發現現象內在的構成結構的相似性 ,并在抽象層次歸納出操作規則。
5)組合的規則。構成因子與不同層面的事物集合相聯系 ,將一種構成因子的(甚至不同層面)事物集合中的個體相替代 ,并加入到組合過程中 ,從而生成創新的結果。需要依據人群的生理 ― 心理和文化特性制定相關抽象層次的操作規則。
6)創新思維規則應否修正的評價規則如果有全新的構成因子加入 ,可能需要對創新思維規則加以修正。
7)建筑設計創造性思維的算法模型把建筑設計看作是由一系列程序控制的生成過程。一些建筑師采用的程序要比其他人的程序有效得多。以 “計算視角” 來看待世界以及其中現象的方式 ,發現事物現象中的邏輯關系和結構 ― ― ― 這可以被看作是某種控制程序 ,并建立起模型 ,對于理解復雜事物現象是非常有用的。
在建筑設計思維的任何一個層面 ,都可以先在抽象層次確定某抽象概念 ,如建筑造型采用 “雕塑感” 形式 ,或者某種 “實體” 與
“線形虛體” 相組合的形式等 ,然后進行上面所表達的過程。如此
以相同的方式在次層面進行相似的過程。例如:在建筑中某種功能空間與其周邊某主要功能空間可能有視覺功能上的沖突 ,需要將其掩蔽。所以這時就用到了 “遮擋 ― 三維的空間限定” 的概念。在構成建筑物功能系列關系網絡中某些概念之間已被設定為不相容或相容度很小 ,故可以依標識有功能概念的空間排列關系(如相連接與否) ,可判斷是否需要引入 “遮擋” 反應。
5 設計理念和理論上的創新
