建筑设计规则篇（1）

前言

在工程中，由于会考虑各种不同的环境、条件等，导致建筑物不可能绝对的规则和对称。建筑物的不规则性一般表现在：平面凸凹的不规则、局部楼板的不连续、不规则以及建筑物自身在竖向刚度上的不连续性、不规则等。实际工程中必须比较准确地判断建筑结构的不规则位置，只有这样才不会影响到对建筑结构的建模、确定建筑结构的一系列布置方案、以及确定建筑物本身比较薄弱的地方，进而在一定程度上提高整个建筑结构的合理性、安全性以及经济性。不规则的建筑结构会引起结构在水平方向上的偏心侧力，而进一步产生一定的扭转变形，不利于结构的抗侧力，同时也会导致成本的较大增加。所以设计者需要尽可能的将建筑结构物设计为对称、规则的以便提高建筑物本身的一些结构性能。

1、高层建筑中不规则建筑的发展现状

随着我国科技技术水平的逐步提升，我国建筑行业也在不断的发展。随着城市的不断扩建，设计者们为了迎合城市建设的发展需求，他们已经逐步更新了自己以往建筑物必须要对称、规则的观念，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许许多多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建筑的发展方向。

虽然这些不对称、不规则的建筑结构给城市增添不少亮丽的风景，但是它们的设计与建造却给结构设计人员以及施工人员带来了严峻的考验。

2、建筑业中不规则的结构类型

结构类型可以大体的分为两类：（1）平面不规则结构类型，其包含的有扭转不

规则、凸凹不规则、楼板局部不连续等；（2）竖向不规则结构类型，其包含的有侧

向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变、楼层间质量突变等。以下是常见判断两种不规则类型标准的具体介绍。

2. 1 平面不规则的类型

（1）扭转不规则：判断标准是每一楼层自身最大的弹性水平位移大于该楼层两端的弹性水平位移平均值的1.2倍，或者是最大的层间位移大该楼层两端层间位移平均值的1.2倍。（2）凹凸不规则：判断标准是建筑结构平面凹进一侧的尺寸大于其投影方向上总尺寸的30%。（3）楼板局部的不连续：判断的标准是楼板的尺寸以及平面刚度发生急剧的变化。

2.2 竖向不规则的类型

（1）侧向刚度不规则：判断的标准是该楼层的侧向刚度值大小小于与其相邻上一楼层的70%，或者小于该楼层以上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%，排除顶层不算，楼层局部收进的水平向尺寸大于其相邻下一层的25%。（2）竖向抗侧力构件不连续：判断标准是竖直方向上的抗侧力构件的内力通过水平转换构件而向下传递。（3）楼层承载力突变：判断标准是层间的抗侧力结构的受剪程度小于其上一层的80%。（4）楼层间质量突变：判断标准是楼层质量大于相邻下一楼层质量的1.5倍。

3、不规则高层建筑结构设计中应采取的措施

由相关技术人员的一系列研究表明：在地震中容易受到破坏的建筑结构往往是那些平面存在不规则性，并且建筑物的质量与刚度偏心以及抗扭转刚度太弱的结构。经过技术人员的进一步研究表明：扭转效应对建筑结构的破坏应该是特别严重的。所以在实际工程中需要对建筑结构的扭转效应加以限制，常用的限制方法可以归为如下：（1）尽可能地限制建筑结构的平面不规则布置，只有这样才可以在一定程度上避免产生过大的偏心，而导致建筑结构物产生比较大的扭转效应。（2）在一定范围内尽可能地提高建筑结构物的扭转刚度。结构的扭转效应可以由以扭转为主的第一自振周期Tc与平动为主的第一自振周期T1之比来大致的判定，当上述两种周期比较接近时，由于振动耦连的影响，建筑结构的扭转效应会明显增大。

减少建筑结构扭转效应具体的一些方法如下。

（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，如果想要改善建筑结构的扭转效应，以及进一步的缩小楼层的位移比，则可以通过调整建筑结构的平面布置，进而使得建筑结构的质心和刚心可以更加的接近。实践工程中减小建筑结构偏心距的常用方法有：① 调整建筑结构平面的不规则性布置应该是在初步计算分析后才进行，通过初步计算的结果找到建筑结构的质心、刚心，同时需要做的便是通过相关数据以及实践经验比较准确的判断建筑结构的刚度分布，最后在适当的增减距质心较远的抗侧力构件。

（2）调整建筑结构抗侧刚度和抗扭刚度比。

由相关研究表明：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，可以考虑适当的减小建筑结构的周期。在做剪力墙时，则需要在合理的范围内尽量的加长或者增厚周边剪力墙，特别需要重视的是那些离刚心最远处的剪力墙。加大结构抗扭刚度的一般做法是在建筑结构边上设拉梁，同时缩小建筑结构的扭转周期，还可以通过增加周边连梁的刚度来实现。

（3）提高周边抗扭构件抗剪力。

要保证建筑结构在强烈震动下依然安全，只靠调整结构布置是不够的。相关技术人员通过实验得到了如下的结论，即：当建筑结构处于非弹性时期时，对称的建筑结构受到双向水平地震作用便会随形态变化的而偏心。如果考虑建筑结构的抗震性能，则应该强化那些受抗扭效应制约构件的抗剪性能，以便使得建筑结构可以在强震作用下保持整体弹性状态。

（4）较小地震带来的破坏，设置防震缝。

在实际工程中经常会遇到平面形状比较复杂的建筑结构，由于受到条件的限制导致不能把平面结构布置成规则的结构，此时便可以通过设置一定的防震缝将结构分成比较简单的结构单元。在工程中适当的设置防震缝是十分有必要的，如：①需要设置抗震缝两侧的结构体系迥异或地震反应效应显著不同时时，抗震缝的宽度便需要考虑不利一侧的结构；② 当相邻建筑结构的基础沉降量较大时，可以设置兼做沉降缝的的抗震缝。

4、结语

实际工程中，建筑结构不规则性的判断会在一定程度上直接影响建筑结构的建模、建筑结构的一系列布置、薄弱楼层等，从而间接地影响整体建筑结构的布置是否经济、合理、安全。结构设计师在设计不规则的建筑物时，需要尽量地减小或者避免建筑结构中比较容易出现薄弱的部位，同时做到强化那些薄弱部位。现如今对于不规则高层建筑结构的分析还有很多问题需要解决，但是随着计算机科学的不断发展，会出现更多更好的方法来确定不规则建筑结构的计算模型，进而更加真实地模拟出实际工况。

参考文献：

建筑设计规则篇（2）

中图分类号：TU318文献标志码：A文章编号：1006-6012（2015）12-0138-01

1高层建筑结构设计不规则性特征

1.1高层建筑平面不规则

扭转不规则。扭转不规则指的是高层建筑内部结构在水平载荷作用下产生的最大位移大于整体水平位移的结构形式。具体而言，扭转不规则的评定标准为，该结构在偏心载荷作用下产生的最大位移与平均位移的比值大于1.2。凹凸不规则。凹凸不规则是可以通过观察直接判定的，从观察者的角度看，这类不规则现象主要体现在主体结构平面狭长、凹凸不均等方面。具体而言，凹凸不规则评定标准为，该结构在照射条件下凹入部分尺寸大于投影尺寸30%。楼板不连续。楼板不连续指的是在高层建筑内部楼梯结构处，不同楼板的刚度不同，楼板体系存在较为明显的刚度差异。楼板不连续的评定标准为，高层建筑内部楼板的有效宽度大于典型宽度50%，开洞面积大于楼面面积的30%。

1.2高层建筑竖向不规则

（1）侧向刚度不规则。侧向刚度不规则指的是不同楼层间侧向刚度存在显著性差异，在承受竖向载荷情况下，不同楼层的轴向形变不同的结构现象。具体而言，侧向刚度不规则评定标准为，评价目标楼层侧向刚度小于上部楼层侧向刚度层的70%；评价目标楼层侧向刚度小于相邻上下楼层侧向刚度平均值80%。

（2）竖向抗侧力构件不连续。竖向抗侧力构件不连续指的是高层建筑垂直方向上结构构件在载荷作用下缩进或外挑程度不同的结构现象。具体而言，竖向抗侧力构件不连续的评定标准为，不同位置构建缩进差异大于25%，或外挑差异大于10%和4m。

（3）楼层承载力突变。楼层承载力突变指的是相邻楼层结构在接受外部应力作用的条件下，承载剪应力表现不同结构现象。具体而言，楼层承载力突变的评定标准为，评定目标楼层在检测过中剪应力承载水平波动变化超过80%水平。

1.3高层建筑自身结构不规则

高层建筑自身结构不规则指的是，在结构设计初始阶段，为了追求建筑造型的独特性其结构本身就是相对不规则的，并且建筑结构中不同位置所选用材料的不同，使得建筑结构的整体应力表现呈现不规则。具体而言，高层建筑自身结构不规则主要体现在建筑整体质心与轴线不重合、竖向载荷分布不均、水平侧移不一致扥系列问题上。同时，在具体的施工建设过程中，机械或认为的操作可能加剧这种不规则性的影响，从而是高层建筑整体刚度呈现出不可预测的变化，整体稳定性难以保证。

2不规则高层建筑结构设计中的要点环节研究

2.1不规则高层建筑结构设计基本原则

高层建筑结构设计实践经验表明，在一定的外部应力作用下，产生建筑结构稳定性问题多为不规则性突出、应力较为集中的部位，其根源在于不规则性导致的建筑抗剪切与扭转作用性能的下降。因此，在高层建筑结构设计中，应对不规则性较为突出的部位进行加固，达到限制剪切扭转作用的效果，在其基本实施原则如下：（1）全面降低高层建筑结构平面不规则性，将结构质心偏离量控制在有限的范围之内，限制因质心偏移力矩过大造成的扭转效应影响；（2）通过结构选型与

材料选用，提升结构整体的扭转刚度水平与一致性，避免扭转应力承载薄弱结构部位出现问题而形成连锁性反应。

2.2不规则高层建筑结构设计中的要点环节

（1）偏心距控制。在高层建筑结构设计中为了合理控制不规则性的影响，应采取以下措施对偏心距进行控制：首先，设计人员应结合建筑结构设计的实际情况，对结构内在不规则性进行深入的研究分析，依据计算结果准确掌握建筑结构的质心、刚心情况，从而为后续设计工作的进行打下基础；其次，需要做的便是通过相关数据以及实践经验比较准确的判断建筑结构的刚度分布；最后在适当的增减距质心较远的抗侧力构件。

（2）提高周边抗扭构件抗剪力。在高层建筑不规则性设计过程中，设计人员应确保结构在一定的震动条件下具有良好的稳定性表现。相关技术人员通过实验得到了如下的结论，即：当建筑结构处于非弹性时期时，对称的建筑结构受到双向水平地震作用便会随形态变化的而偏心。如果考虑建筑结构的抗震性能，则应该强化那此受抗扭效应制约构件的抗剪性能，以便使得建筑结构可以在强震作用下保持整体弹性状态。

（3）较小地震带来的破坏，设置防震缝。在实际工程中经常会遇到平面形状比较复杂的建筑结构，难以将平面结构布置成规则的结构，此时便可以通过设置一定的防震缝将结构分成比较简单的结构单元。如果防震缝两侧的结构体系不同，或是地震反应效应不同的时候，要根据不利一侧的结构来设计防震缝的宽度。而如果相邻的建筑结构基础沉降比较大，在设计防震缝的时候可以同时将其作为沉降缝来使用。

3结束语

综上所述，高层建筑能够有效节约城市土地，满足城市人口大量聚集对于建筑空间的实际需求。新近出现的大量高层建筑都存在着结构不规则现象，使得结构设计工作难度大大提升。因此在进行不规则设计的过程中，设计人员应对高层建筑结构进行深入的研究分析，找出应力较为集中的薄弱环节，采取相应的设计加固措施提升结构的稳定性。本文阐述了高层建筑结构设计不规则性的基本特征，提出了相应的设计要点，具有一定借鉴价值与参考意义。

参考文献：

[1]白云飞,周东兰,杨铮.论高层建筑平面不规则结构设计[J].城市建筑,2014,(06):71.

[2]刘伟琼.关于高层建筑结构设计探析[J].中国新技术新产品,2011,(03):270.

建筑设计规则篇（3）

中图分类号：TU353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0106-01

引言

建筑工程中，由于各种原因的限制，在建造过程中，会因为不同的环境和地质条件，而导致建筑体不能完全成为规则的图形，不对称现象比较常见。以著名的央视大楼为例，它就是一个典型的不规则建造体，但却完美体现了建筑师和设计者别具匠心的设计理念，堪称建筑设计中的重要代表。建筑工程的中的不规则性主要表现以下几个方面：建筑表面的凹凸不平、局部建筑的不连续性、整体建筑的不规则性和横竖向的不连续。这就要求在具体施工过程中，务必准确地把握建筑结构的设计和不规则位置，充分论证其受力情况，只有这样才能保证不会对建筑结构的建模、设计方案和建筑物本身的抗震性等多方面造成问题造成影响，从而提高整个建筑物的承受压力、安全合理性以及经济性。

1 建筑结构中不规则建筑的发展现状

近年来，我国城市化进程的不断提高，建筑设计理念也在不断运用到城市建设中来，越来越多的建筑物一改单调、规则、对称的建筑风格和建筑结构，追求着不断创新和独树一帜的建筑设计风格，而非对称性和不规则结构已经成为当前城市建筑物的主流和发展方向。随着人们观念的不断转变，许多大城市中以其独特的建筑风格，赢得了人们的普遍关注。当然，在这些光鲜的建筑背后，却是设计者和建造者们良苦用心的结果，他们经历了非常多的严峻考验。

2 建筑结构中的不规则类型

建筑结构类型一般可以分为两个大类：竖向不规则结构和平面不规则类型。竖向不规则类型的建筑结构主要包含：侧向刚度不规则、楼层承载力的突变和竖向抗侧力构件不连续性等；平面不规则结构类型主要包含：扭转的不规则、平面凹凸的不规则和各别楼板不连续等。下面主要介绍者两种常见的不规则结构的具体介绍。

2.1 竖向不规则的结构类型判断

第一，侧向刚度的不规则。判断此种类型的不规则结构的标准是确定楼层之间的侧向刚度值小于相邻上一楼层的侧向刚度值的百分之七十，或者小于该楼层连着向上三个楼层平均侧向刚度值的百分之百十，当然顶层不能按此方法计算。同时，楼层个别地方水平收缩的长度应当大于与之相邻的下一层的百分之二十五。第二，竖向抗侧力构件的不连续情况的判断标准是考察数值方向的抗侧力构件是否通过水平力的转换而不断地向下传递力；第三，楼层间的承载力突变判断标准是楼层间的受剪程度小于与之相邻的上一楼层的百分之八十；第四，楼层间质量的突变判断标准是楼层质量要大于与其相邻的下一层总质量的1.5倍。

2.2 平面不规则的结构类型判断

第一，扭转结构的不规则判断依据为：每一个楼层的自身最大限度的弹性水平位移尺寸必须大于紧邻跟楼层两个端点的弹性水平位移值的1.2倍，也或者是考察最大的层间位移值是两端层间位移平均值的1.2倍；第二，凹凸结构的不规则判断方法是判断该建筑结构的凹进去一侧的尺寸是否大于其投影上总尺度的百分之三十；第三，楼板局部结构的不连续的判断标准是考察楼板的尺寸和平面刚度发生急剧变化的程度。

3 不规则结构的建筑应当采取的主要措施

在实际建筑施工过程中，相关的技术人员对于不规则结构进行了大量的实验和研究，通过这些研究表明：那些不耐抗震的建筑物，其结构往往是那些结构不太规则的建筑体和那些建筑物质量与刚度偏离以及那些抗扭转刚度太弱的结构要素。在进一步研究中，技术人员发现，扭转结构和扭转效应对建筑物的破坏是最大的。因此在实际设计和施工过程中，必须加强对扭转效应的限制，通常的使用方法有以下几个方面。首先，要尽可能限制建筑结构的平面上的不规则设计，只有这样设计才能够在一定范围内限制产生过大的偏心力，从而导致建筑整体产生比较大的扭转效应及力度；其次，为了提高建筑结构的扭转刚度，可以在一定范围内防止其太弱，造成结构之间的错位。建筑结构的扭转效应由扭转为主的第一自振周期和平动为主的第一自振周期的比值进行大致评估。当这两种效应的扭转周期趋于接近时，鉴于振动耦连的作用，建筑体的扭转效应会相应的增大。因此必须注重减少扭转效应的值，具体采取的措施主要有以下几个方面。

（1）尽量减少建筑体的偏心距。有大量的实践证明，建筑体结构的扭转效应往往与其相对偏心距在某种程度上具有一定线性关系。倘若要进一步改变建筑结构的扭转效应，必须缩小楼层之间的位移比，因此可以通过将建筑物的平面位置进行适当调整，便可以使整个建筑结构的质心和刚心更加接近。实践过程中，通常可以采用两种方式减少建筑结构的偏心距。

（2）调整建筑结构平面的不规则性布置应该是在初步计算分析后才进行，通过初步计算的结果找到建筑结构的质心、刚心，同时需要做的便是通过相关数据以及实践经验比较准确的判断建筑结构的刚度分布，最后在适当的增减距质心较远的抗侧力构件。

（3）调整建筑结构抗侧刚度和抗扭刚度比。由相关研究表明：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，可以考虑适当的减小建筑结构的周期。在做剪力墙时，则需要在合理的范围内尽量的加长或者增厚周边剪力墙，特别需要重视的是那些距离刚心最远处的剪力墙。

（4）提高周边抗扭构件抗剪力。要保证建筑结构在强烈震动下依然安全，那么只靠调整结构布置是不够的。相关技术人员通过实验得到了如下的结论，即：当建筑结构处于非弹性时期时，对称的建筑结构受到双向水平地震作用便会随形态变化的而偏心。

（5）较小地震带来的破坏，设置防震缝。在实际工程中经常会遇到平面形状比较复杂的建筑结构，由于受到条件的限制导致不能把平面结构布置成规则的结构，此时便可以通过设置一定的防震缝将结构分成比较简单的结构单元。在工程中适当的设置防震缝是十分有必要的。

结语

实际工程中，建筑结构不规则性的判断在一定程度上直接影响建筑结构的建模、建筑结构的一系列布置、薄弱楼层等，而间接的影响整体建筑结构的布置是否经济、合理、安全。结构设计师在设计不规则的建筑物时，需要尽量的减小或者避免建筑结构比较容易出现薄弱的部位，同时做到强化那些薄弱部位。现如今对于不规则高层建筑结构的分析还有很多问题需要解决。

参考文献

建筑设计规则篇（4）

中图分类号：TU318文献标识码：A

科学技术的发展，促进了人们物质和精神生活水平的不断提高，人们对社会物质、文化的需求不断增加。在人类审美观的不断改变和提升的大环境下，当代高层建筑的结构设计也从以前的规则性、对称性逐渐向不规则、多样性转变。

一、高层建筑不规则结构的分类

高层建筑不规则结构大致可以分为两类，即竖直方向不规则结构类型和平面不规则结构类型。其中，竖直方向不规则结构类型包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变、楼层间质量突变等。平明不规则结构类型包括有扭转不规则、凸凹不规则、楼板局部不连续等。下面，是这些分类的详细介绍。

（一）高层建筑物中侧向刚度结构不规则：判断的依据是本楼层中侧向刚度取值是否小于该楼层相邻上层侧向刚度平均值的70%，或者小于本楼层上面相邻的三个楼层该值平均值的80%，除去顶层不包括在内，楼层局部收进的水平方向数值不小于与本层相邻下一层的25%。

（二）高层建筑物中竖向抗侧力部分构件不连续：判断标准是竖直方向上的部分抗侧力构件自身的内力，借助水平转换构件使之向下传递。

（三）楼层承载力突变：判断承载力是否突变的标准是楼层之间的抗侧力结构抗剪力数值小于与其相邻上层该值的80%。

（四）楼层间质量突变的判断标准是：本楼层的质量大于与其相邻的下面一个楼层质量的1.5倍。

（五）高层建筑物楼板扭转不规则：判断依据是本楼层弹性水平位移的最大值要大于其两端处弹性水平位移的平均值的1.2倍，或者本楼层最大的层间位移要大于其两端处的层间位移的平均值的1.2倍。

（六）高层建筑物楼板凹凸不规则：判断标准是结构平面凹进一侧（如客厅、储物室的降板）尺寸大于该楼板投影方向上面总尺寸的30%。

（七）高层建筑物楼板局部产生不连续：判断的依据是本层楼板设计尺寸与平面刚度是否发生急剧突然的变化。如楼梯局部反梁结构突起部位是否出现不连续的情况。

二、高层建筑不规则结构设计采取的对策

（一）减少建筑的扭转效应。相关技术研究表明：在地震中，那些平面不规则性高层建筑更易受到破坏，因为不规则性高层建筑其刚度偏心、质量、承载力、抗扭转度过于脆弱，所以，稍有风险，其稳定性就面临挑战。其中，扭转效应对建筑结构的破坏作用是最强的。因此，在进行高层建筑不规则性设计时，需要对建筑结构的扭转效应加以限制，防止建筑物内部出现较大程度的偏心状况给建筑带来的破坏。

目前，常用的限制扭转效应的措施有：对建筑结构平面布置的不规则性严加限制，这样才有可能避免产生过大的偏心，进而限制扭转效应的出现；在可能范围内提高建筑结构物的扭转刚度，防止建筑物过于脆弱，有效减少建筑物内部结构的扭转效应。

（二）减小建筑结构构件的相对偏心距。科学研究表明，建筑结构的扭转效应与相对偏心距是呈线性关系的，因此，通过调整建筑结构的平面布置改变建筑结构的质心和刚心，使之最大程度地接近，可以有效缩小楼层的位移比，进而改善建筑结构的扭转效应。通过长期的工程实践得出的有效减小建筑结构偏心距的常用方法有：先通过准确的初步计算，找到结构的刚心和质心，调整建筑结构平面布置的不对称性，运用有关数据，判断建筑结构的实际刚度分布，最后适当增减偏离质心的抗侧力结构构件。

（三）提高建筑物抗扭构件的抗剪力 。要想让建筑物在强烈的震动或变形的情况下依然保证安全，仅仅依靠调整结构布置显然是不够的，因为建筑物在非弹性时期，对称性建筑结构的双向水平地震作用会随着形态的变化而偏心。而不规则性高层建筑要充分考虑其建筑结构的抗震性能，提高、强化建筑物抗扭构件的抗剪力，方能使建筑结构在强震、变形情况下保持整体弹性状态，保证对建筑的损害降至最低。

（四）优化高层建筑物结构的抗扭刚度与抗侧刚度之比 。相关研究表明：高层建筑物内部结构中扭转效应和结构周期之比的二次方基本成一种线性的关系。所以，在建筑物结构设计时，适当减少建筑物的结构周期，可以增加建筑物周边连梁的刚度。如，在做剪力墙时，在条件允许的情况下，尽量加厚剪力墙的宽度和厚度，尤其是那些距离刚心比较远的剪力墙，更要采取必要的加护措施。一般来说，加大结构抗扭刚度的做法是在建筑结构边上增设拉梁，并尽量缩小建筑结构的扭转周期，以上方式都可以达到增加周边连梁刚度的目的。

（五）加设防震缝，减小地震带来的破坏。在实际工程中，由于受到地质、地形等环境条件的限制，很多平面结构无法设计成规则的结构，在这种情况下，设置规范的防震缝，可以将结构分成比较简单的结构单元，进而提高建筑的整体抗震能力。因此，在工程中，尤其是不规则高层建筑设计中增设一定的防震缝是很有必要的。防震缝增设，要注意以下问题：若需要设置防震缝两侧的结构体系存在较大的差异时，或地震反应效应显著不同时，防震缝的宽度设计时，要多考虑薄弱一侧的架构构件；当相邻建筑构建基础沉降量较大时，防震缝可以设置成兼具沉降缝作用的抗震缝。具体情况如何，需要设计师合理分析，全权把握。

相对规则建筑而言，高层不规则性建筑的设计和施工对安全性、竞技性、合理性提出了更高的要求。因此，建筑设计师在进行高层不规则性建筑设计时，要重点考虑建筑物的薄弱构件环节，不断提高、强化控制手段，为高层不规则性建筑的发展做出自己的贡献。

参考文献：

建筑设计规则篇（5）

中图分类号：TU318 文献标识码： A

设计者为了迎合城市建设的发展需求，逐步更新了自己以往建筑物必须要对称、规则的观念，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。随着人们观念的转变，现如今大城市中出现了许许多多的复杂体型和不规则结构，这种趋势在某种程度上代表了我国以后建筑的发展方向。不规则建筑的设计与建造却给结构设计人员以及施工人员带来了严峻的考验。

建筑物的不规则性主要表现在几个方面：建筑水平面的凹凸不平不规则、局部的连接的楼板不是完全的连续、规则，还有就是建筑本身在他的竖向刚度上会出现不连续、不规则等现象。在实际的施工过程中，必须要十分准确的判断出来建筑物不规则的位置，只有这样才能不影响到对建筑物结构的建模、确定建筑物的结构等一系列的布置方案，还有就是要确定建筑物自身的缺点，找出它的薄弱地方，然后在最大程度上提高整体建筑物的合理性、安全性和经济性。很多情况下，不规则的建筑物结构会引起结构上水平方向上的偏心侧力，这样也会造成进一步的扭转变形，对于结构的抗侧力是十分不利的，它还会导致建筑物在成本上有不必要的浪费。因而设计者在设计的时候一定要尽量的将建筑物设计为对称、规则的，这样也方便了提高建筑物本身的一些结构性能。

1建筑结构不规则性类型

1.1复杂高层结构和超出规范结构：1）典型的有带有转换层、加强层、错层、连体、多塔楼等的结构。2）超高超限的结构，其高度超过了规范规定的最大高，或其超过了规范规定的其最大最小限值；3）新型结构，我们在这里特指采用最新材料、新工艺技术建造的建筑并且规范没有涉及到的新的建筑结构类型。

1.2竖向不规则结构

1）侧向刚度不规则的结构：①侧向刚度小于相邻上部楼层的70%或相邻三层楼层平均值的80%；②建筑上部楼层的收进部位与室外地面高度差大于房屋高度的 20%时，上部楼层收进后的水平尺寸大于大于其下一层的 0.75倍 ；③建筑下部楼层的水平尺寸小于上部尺寸的90%并且水平尺寸大于 4m；④结构顶部因为取消墙柱而形成的空旷建筑。2）竖向抗侧力构件不连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递。3）楼层承载力突变：A 级建筑的层间受承载力比小于80%；B 级高层小于75%。

1.3平面不规则结构

（1）扭转不规则：判断标准是每一楼层自身最大的弹性水平位移大于该楼层两端的弹性水平位移平均值的1.2倍，或者是最大的层间位移大该楼层两端层间位移平均值的1.2倍。 （2）凹凸不规则：判断标准是建筑结构平面凹进一侧的尺寸大于其投影方向上总尺寸的30%。（3）楼板局部的不连续：判断的标准是楼板的尺寸以及平面刚度发生急剧的变化。

2 高层建筑结构对称、均匀性的主要体现

高层建筑主体抗侧力结构沿两个主轴方向的刚度比较接近、变形特性比较相似。这个主要就是因为高层建筑一般都是三维空间的结构，实际的地震荷载、风荷载等等都均有比较任意的方向性；高层主建筑主体抗侧力结构两个主轴方向的刚度比较的均匀，这样就能够具有比较优异的抗震抗风的特性。

高层建筑的主体抗侧力结构沿竖向断面、构成变化比较均匀、不要突变。这个主要说的就是主体结构的剪切刚度不能够有突变。这种均匀的高层建筑可以很好的避免因为薄弱层的破坏而引起的结构上的整体破坏，尤其是以强震区的高层建筑特别要注意这一点。

高层建筑主体抗侧力的平面布置，往往应该注意同一个主体方向各个分片的抗侧力结构刚度要尽量的平均，应该尽力避免在主体结构布置中出现某一、两片的刚度因为各种原因而存在的比较大的差异的结构。

高层建筑主体抗侧力的水平布置还要注意中央核心与周围结构刚度的协调统一，保证主体结构具有良好的抗扭刚度，以便避免高层建筑在地震荷载以及风荷载的扭矩作用下产生过大的扭曲变形而导致他的结构在一定程度上存在着被破坏的危险。

3不规则性在高层建筑结构设计中应用要点的有效把握

不规则性的分析、判断及应用会对建筑工程结构设计工作产生非常深远的影响，结构设计中的布置、建模、位移比、薄弱楼层都是可能受到影响的对象，同时不规则的合理使用也决定着建筑工程整体结构设计的科学、经济及安全性。在设计过程中需要把握的几个要点如下：

3.1 降低相对偏心距的数值，变换不规则平面的设计

相对偏心距与扭转效应之间存在线性联系，可以选择变换平面设计及布置拉近刚心和质心之间的差距，通过降低楼层之间位移比值来纠正扭转效应。结构设计者应该在初始计算判断的前提条件下，变换不规则平面的设计及布置，经由计算结果获得结构的刚心、质心，分析其刚度分布，结合实际要求适当增加或减少与质心存在较远距离的剪力墙。

3.2 将防震缝纳入考虑范围，持续优化抗震设计

如果建筑工程的平面类型非常繁杂，而且无法满足规则性结构要求的时候，应该考虑使用防震缝，将平面结构划分成为若干个简单的单元。假设与抗震缝相连的两个结构之间存在非常显著的差异性，就可以将其结构机制因素排除在外，以较低一侧的结构高度来获得防震缝的宽度。若防震缝两侧结构出现较大基础沉降现象，则应该提高拓宽抗震缝的宽度数值。

3.3调整建筑结构的抗侧刚度和抗扭刚度比值

根据一些相关的资料表明，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呈线性的关系，因而在设计建筑物的时候，可以考虑适当的减少一些建筑结构的周期。在做剪力墙的时候，则需要在合理的范围内尽量的加长或者是增厚周边的剪力墙，尤其是要重视那些离刚心最远的一些剪力墙。加大结构抗扭刚度的一般做法就是在建筑结构边缘上设置拉梁，同时也要缩小建筑结构的扭转周期，也可以通过增加周边连梁的刚度来实现。

3.4 提升周围抗扭构件的抗剪性能，确保满足弹性要求

如果不规则性高层建筑结构设计已经获得理想的位移及周期比，单单通过变换结构设计仍然无法在强烈震动条件下获得满意的结构安全效果。结构在非弹性状态时期会使已经对称的结构在水平双向震动影响下出现偏心，这种现象是伴随着形态的不同而发生改变。在抗震能力的基础上来说，设计者应该注重周围抗扭构件抗剪性能的提升，确保能够在强烈震动情况下具有良好的弹性，只有这样才能持续提升我国高层建筑结构设计的整体效果，为广大人民群众提供更为优质的服务。

结语：结合现状，不规则的建筑结构型式更适应市场需求，但却较难满足规范要求。不规则建筑的不规则性，对其结构设计提出了更高的难度和要求。要达到既适应市场需求，又满足规范要求，并且结构构件安全，使用功能适用，结构造价适宜的设计目标，但只要抓住解决建筑不规则的核心问题，把握住工程的实际情况，抓住优化设计方案，合理选择计算方法和计算参数，认真分析薄弱部位和地震力调整，强化抗震构造措施等环节，就能使遇到的问题迎刃而解。

参考文献：

[1建筑混凝土结构设计规范（GB 50010-2010） [S].北京：中国建筑工业出版社.

[2高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社.

建筑设计规则篇（6）

【 abstract 】 : now many buildings because building function and elevation effects of need, often form structure by the irregular building standard (plane irregular, vertical irregular or both). * q, is in recent years, the bottom of the high-rise building several layers of large shopping center often used, and structure design of the irregular structure into take chassis form has become a trend. So. With the structure of the high-rise building irregular chassis seismic performance analysis has the very vital significance. Is in engineering design and seismic strengthening must take into account the.

【 key words 】 : irregular building construction; Seismic design;

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

0.引言

在地震地面运动作用下，建筑物的损伤破坏首先会出现在结构侧向抗震系统的薄弱部位，薄弱部位的损伤破坏会进一步加剧结构抗震性能的退化，从而导致结构整体的倒塌。建筑物的薄弱部位主要来源于结构配置的缺陷或不规则，如结构或构件不规则的几何尺寸、软弱的楼层、质量过分集中以及不连续的侧向抗震系统等。建筑结构的平、立面是否规则，对结构抗震性具有最重要的影响，建筑设计应符合抗震概念设计要求，不应采用严重不规则的设计方案，应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。

1不规则结构定义

1．1平面不规则的类型

1．1．1扭转不规则

楼层的最大弹性水平位移(或层问位移)大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1．2倍。

1．1．2凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸。大于相应投影方向总尺寸的30％。

1．1．3 楼板局部不连续

楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如。有效楼板宽度小于该层楼板典裂宽度的50％，或开洞面积大于该层楼面面积的30％，或较大的楼层错层。

1．2竖向不规则

1．2．1侧向刚度不规则

该层的侧向刚度小于相邻上一层的70％，或小于其上相邻三个楼层侧向剐度平均值的80％；除顶层外。局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25％。

1．2．2竖向抗侧力构件不连续

竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(粱、析架等)向下传递。

1．2．3楼层承载力突变

抗侧力结构的屡间受剪小于上一层的80％。

2.结构抗震性能目标

1) 在小震作用下，要求全部构件的抗震承载力满足弹性设计要求。结构层间位移角小于1 /800，全部构件承载力及结构抗震承载力满足规范要求。

( 2) 在中震作用下采用弹性反应谱法进行屈服承载力设计。计算结果要求所有竖向构件满足中震不屈服要求，所有构件受剪截面满足VGE + VEK≤0． 15Fck bh0要求，最大弹性层间位移角不超过1 /400。

( 3) 在大震作用下采用弹性反应谱法进行屈服承载力设计。计算结果要求塔楼凸出端角柱满足大震不屈服要求，所有构件受剪截面应满足VGE + VEK≤0． 15Fck bh0要求，最大弹性层间位移角约为1 /200。

( 4) 另需采用静力弹塑性法进行大震验算，要求弹塑性层间位移角小于1 /100，构件屈服顺序需满足先耗能构件后竖向构件的要求，同一楼层不得大部分竖向构件出现塑性铰。

3.不规则结构建筑设计的要求

体型复杂、平直面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析，确定是否设置防震缝，并分别符合下列要求：

1 当不设置防震缝时，应采用符合实际的计算模型，分析判明其应力集中、变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位，采取相应的加强措施。

2 当在适当部位设置防震缝时，宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差以及可能的地震扭转效应的情况，留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全分开。

3 当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。

4.针对不规则建筑的设计问题

4.1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。

4.2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。

5.建筑结构不规则设计时的抗震作用计算

平面规则而竖向不规则的建筑，应采用空间结构计算模型，刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15 的增大系数，其薄弱层应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析，并应符合下列要求：

1)竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等，乘以1.25～2.O 的增大系数；

2)侧向刚度不规则时，相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规范相关章节的规定；

5.结语

综上所述，对于现代城市日益涌现的造型新颖别具一格的不规则建筑，结构设计人员应细心分析各种情况，从概念设计入手，找出结构的重点和薄弱点，因势利导客服不利因素，使整个结构在平面和竖向合理地布置结构刚度，避免和减少结构可能出现的薄弱部位，同时加强薄弱部位的构造措施，是建筑物从一格貌似不规则的建筑调整成一个结构上的规则建筑，只要结构工程师认真分析，抓住重点、强化构造，不规则结构设计中的抗震设计问题是很容易解决的。

参考文献

建筑设计规则篇（7）

几何体建筑；制图定位

中图分类号：TU242.5

文献标识码：B

文章编号：1008-0422(2010)11-0072-04

1背景简介

世博会一直是各类新奇建筑的表演舞台，在其历史上，一个又一个建筑奇迹不断涌现。在2010上海世博会上，各国场馆建筑方案更是无奇不有。这自然给方案的施工图设计与施工带来了极大的难度，特别是众多非规则几何体建筑场馆，几乎就无法利用现有的传统施工图绘制方式表达。需要各专业设计人员与施工人员不断创新与实践新的方法。

2010上海世博会俄联邦国家馆建筑(图2、3、4、5)分为两大部分――中心主体建筑与周边1 2个非规则几何体塔楼。中心主体建筑为长50m、宽50m、高20m的立方体型，外立面覆以鳞片状的可动金属表皮，设计师希望通过这些可动的鳞片状金属表皮来体现俄罗斯人民的个性与自由。在中心主体建筑周边相连着12个非规则几何体塔楼，塔楼由白、金、红三种颜色构成，底部为白色塔楼主体，上部的透空纹理、红色底色形成富有俄罗斯各民族元素的图案，顶部金色金属网架体系。整体外形设计类似古代斯拉夫人的小村落，象征着生命之花、太阳以及世界树(斯拉夫人枝叶繁茂的橡树)的根。在建筑内部的平面布局设计上，中心立方体为主要展览空间，共分为二层。十二个塔楼则赋予入口、小展厅、办公室、休息问、餐厅、礼品店、卫生间、设备间等功能。

本文的思索来源于在2010上海世博会俄联邦国家馆施工图设计咨询工作中面临的非规则几何体塔楼制图定位难题。同时，当前非规则几何体建筑设计已经成为一种时尚潮流，因此对这类问题的探索就有十分重要的现实意义。

2制图定位轴线的传统作用及在非规则几何体建筑中的无奈

多年以来，建筑设计都是以图纸作为表现形式。制图，就是基于正投影的方法，在图纸上以二维的形式来表达三维的建筑特征(图6)。这些图纸是施工的依据，同时也形成了约定俗成的多工种配合方式，比如多专业对于定位轴线的依赖等。

定位轴线是确定主要结构或构件的位置及标志尺寸的基线，是定位、放线的重要依据。实际上，在设计单位生产实践中已经形成的工作模式和流程对于定位轴线的依赖要远远大于以上概念中对于定位轴线轻描淡写的定义(图7)。在设计图纸中，平、立、剖面的协调，详图的索引，多专业的配合流程都离不开定位轴线(图8)。此外，在施工过程中，定位轴线也起到重要作用，不管建筑形式多么复杂，都需要在基地中确定其准确位置(图9)。从基地的勘探、打桩、放线开始，定位轴线就已经起着重要的作用，而在随后的土建和设备安装工作中定位轴线更是扮演着不可或缺的角色。从对于建筑的重要性方面来说，定位轴线可以被认为是存在于建筑中的看不到的“筋脉”。

但是，随着非规则几何体建筑的出现，建筑师发现定位轴线很难在图纸绘制中起到其“筋脉”的作用。从以下实例可以看出，定位轴线的使用在非规则几何体建筑设计中面临难题，设计中的定位问题需要结合相应的三维方式才能解决。

3俄联邦国家馆塔楼定位

世博会俄联邦国家馆由中心的立方体和周边的十二个塔楼组成(图10)。十二个塔楼为非规则几何体。但是又分为两种结构类型：一种是护表皮为非规则几何体，而内部结构中柱子为上下垂直的形式，如：4号塔楼(图11)。这种形式看似复杂但是可以用传统的设计制图方式来解决；另一种类型是由内而外全部是非规则几何体结构，塔楼内柱子全部是倾斜的，每一层的平面形状都有变化，每一层的墙和柱都与轴线没有关系(图12)。本文讨论的主要是后一种类型塔楼的定位问题。

3.1定位轴线斜交与正交的选择

在平面为非规则几何形的建筑施工图绘制中，定位方式常常采用倾斜相交的纵横轴网，即1轴和A轴不是呈90度相交的形式，在本文中我们称其为斜交轴网(图13)。

接到设计任务并初步研究后，首先想到俄联邦国家馆这种非规则几何体建筑定位可能适合采用斜交轴网的形式定位。在进一步的定位设计中，我们发现用这种方法确定的定位轴线难以起到定位和多工种参照的作用，如：确定0标高墙面为参照来确定斜交轴网，但是标注中会发现只有0标高的墙面与轴线存在关系，其他标高墙面与轴线均无关，这样确定的轴线明显失去了轴线的定位意义(图14)。

因而，轴网在任何其他标高的平面图中只能用来作为标注关键点的相对位置。那么斜交轴网的优势变得并不明显了，正交轴网似乎是这种情况下的更好选择，同时正交轴网还存在着：放线准确，与关键点的相对位置容易标定的优点(图15)。

3.2非规则几何体建筑表达的几种尝试方式

另外，世博会俄联邦国家馆的建筑不仅平面为非规则几何形式，其立面和空间也是非规则几何体形式，二维的轴网难以完成空间定位的任务，需要具有一种三维的空间定位网络，以弥补二维轴网在非规则几何体定位中的不足。

首先考虑的是由X、Y轴继续向Z轴方向发展而确立一种三维的轴网。按照我们制图标准确定的×轴线方向为圆圈中的阿拉伯数字1、2、3……，Y轴方向为圆圈中的英文字母A、B、C……，那么能否采用一种沿Z轴方向的圆圈中的罗马字符I、II、III……或中文中的甲、乙、丙……来表达空间的位置(图16)。但是，从理论上可行的设想一旦落实便出现了诸多困难，主要是我们希望引入的三维概念通过二维图纸难以清晰表达，常用的正等轴测的方式在这里也存在着制图和识图的不便，因此仅适合作为示意表达而并不适合作为一种系统的空间制图表达方式。

在表达三维地形的图纸绘制中常用等高线的表达方法，这种方法近期也常用于形状复杂的建筑设计表达(图17)。但是在本项目中，由于建筑形体较为独特，不仅有凸出的部分还有凹进的部分，而且有的部分下小上大，使得等高线方式的表达会显得更加复杂，不适合此项目的设计(图18)。

经过以上多种方式的尝试和对比，发现在非规则几何体建筑的表达上，采用标注关键点三维坐标的数字形式是一种可以采用的方式，因为这种方式比任何其他形式更直观清晰。

3.3定位轴线与关键点坐标同时保留

设计中确定了建筑形体用三维坐标来表达，但是定位轴线不可能被完全取代，因为施工图设计中多工种协作以及施工中的定位均离不开定位轴线的作用，于是设计中同时保留了两套定位系统：正交轴网系统和三维坐标系统。其中三维坐标的原点设置是以轴网的1轴和A轴

交点在O平面的投影点作为起点o(O，0，0)点。以此确定两套系统的相对关系(图19)。

4三维定位表达的特点及启示

随着计算机应用越来越广泛，计算机辅助设计及计算机辅助加工制造的日趋成熟，建筑师有条件进行十分复杂的建筑形体的设计，进而推动具有表现力的异形设计作品成为时尚。然而，这却给施工及多工种配合方面带来了新的课题。本文以世博会俄联邦国家馆的工程为案例，从非规则几何体建筑空间定位的角度，提出诸多对于复杂异形建筑设计方面的思索。

对于方案创作者来说，作为一个成熟的建筑师必须明白：除了模仿前卫的造型及形式之上的哲学理念之外，还必须研究建构的方式与材料的运用。建筑并不完全等同于雕塑，那种把弯折扭曲的建筑形式作为自己的创作个性本无可厚非，但是如果缺乏对于材料、造价、工期及建构方式的考虑，这样的建筑就是违反建构客观规律的。

对于设计及施工单位多工种之间的协作工作者来说，以往已经形成的配合模式需要针对复杂的建筑造型而相应改变――这不仅包含设计院内部条件图的提交和修改等，还包含设计院与施工单位及材料供应单位应建立一种新型的关系。在以往平面为主的协作模式中，轴线的产生是由于以往墙体大多是垂直的。在墙体都不是垂直的情况下，就需要探索更加适合的表达方式。我们认为：三维形体的建筑项目需要有三维的绘制方式，以三维电子模型的方式提交条件图应该成为一种选择一在三维中进行多工种的配合可以更加直观，并能够避免诸多误解与矛盾的产生。但是，这个转换受到软件开发与推广、工作配合习惯等多方面的限制，是一项十分复杂的升级工作。

建筑设计规则篇（8）

小区内高层建筑广场设置按所审定的详细规划实施。

基地面积（m2）广场面积（m2）

2000～4000不小于基地面积的15%且最低不小于400

4000～10000不小于基地面积的10%且最低不小于600

10000以上不小于基地面积的5%且最低不小于1000

注：①如该项建设工程核定建筑容积率FAR≤4，则广场面积按表中规定控制。

②如该项建设工程核定建筑容积率FAR>4，则广场面积应按表中控制面积再乘以容积率系数β，即

广场面积S=表中控制面积×β（β=FAR/4）

③核定建筑容积率是指规划行政主管部门按《*市城市规划管理技术规定》（以下简称技术规定）核准的建筑容积率。

④基地面积是指扣除城市道路后的净用地面积。

第三条临两条规划宽度18米以上城市道路交叉口的新建建筑对外广场原则上应设置于道路交叉口处，广场最短边长度不得小于20米。

第四条临城市道路两厢的建筑如底层设置门面,又未建地下停车库或立体车库的,应在《技术规定》要求的基础上增加4米的退让距离，其停车应满足《*市建筑工程配建停车场（库）规划设置标准（试行）》的要求，其门面临街总长度不得大于其基地有效临街总长度的60%且开门面上宽度不得大于门面总长度的30%。

第五条居住区绿地率的设置应严格执行国家有关规定。集中绿地应不小于规定绿地总面积的30%，单块集中绿化用地面积最低不得小于400平方米。并应进行环境景观设计，在报建时一并审查。

第六条新建住宅小区、住宅组团内停车场地不宜过于分散，集中停车场地面积应不少于规定停车场地面积的30%。

第七条已建成住宅小区或已审定详细规划的住宅小区，原则上不得加层或扩建，新建居住区内单栋住宅底层原则上不得设置门面。

第八条成片、成组的多、低层建筑原则上要求采用坡屋顶，建筑坡屋顶应尽量采用全坡屋顶，不得为满足间距要求而采用北向退台方式，南向已有阳台的住宅，不得在北向规定间距内再设阳台，建筑物坡屋顶上禁止设置户外广告及招牌。

第九条城区内停止审批公寓式写字楼,一般公寓楼按住宅规划要求审查。

第十条面积1000平方米以上的临道路广场或集中绿地，原则上应设置城市雕塑或建筑小品。

第十一条建筑基地临城市道路部分原则上不得建围墙，使用功能上确有必要的，应采用绿篱、通透式或半通透式围墙。

第十二条居住小区、住宅组团内建筑底层全开放架空作为公共活动场地及小区绿化用地的，架空层面积不占用容积率指标，不计入建筑总面积且不计入产权。规划行政主管部门可在规定容积率的基础上，批准该建设工程增加相当于架空面积50%的建筑面积。但多层住宅架空高度不得小于4米，高层住宅架空高度不得小于5米。

第十三条所有高层建筑及在城市重要地段和城市主次道路两厢的新建建筑各阶段的设计文件必须同时提供效果图、亮化效果图和亮化设计施工图。需设置广告、招牌的，在立面效果图上应一并考虑。

第十四条临街建筑建设应满足以下要求

（一）表面装饰材料及色彩必须符合审批要求，选用的材料力求色泽清新、耐久美观、易于洗洗和修缮，提倡使用环保建筑涂料，尽量采用亚光材料，如使用玻璃幕墙、不锈钢光带则其面积不得超出主立面面积的30%。

（二）严禁设置各种突出窗外的防盗网，空调外机的悬挂必须统一隐蔽处理，临街室外机设置高度须高于地面3米，冷凝水必须有组织排放；

（三）装修的任何构件（含广告、招牌、挑廊、踏步等）均不得突入规划道路路幅；

（四）临街商业门面严禁采用封闭式卷闸门，其招牌应在雨棚（或挑廊）以下统一设置。

第十五条配电间、泵房、锅炉房等附属设施，应尽量组合设置于建筑物内。确需单独建设的，不得临城市道路设置。如有空调冷却塔，其位置应在设计图中予以明确。

建筑设计规则篇（9）

Abstract: Along with the performance requirements of the demand of the social development of the building is more and more high, construction continues to expand the scale, structure is more and more complex. The design of a fundamental link is extremely important is building structure. In the construction engineering project, with an excellent and reasonable structure design, it can almost be thought that this project has been successful in half, this shows the importance of building structure design for building engineering. This paper describes the basic principles of building structure design, discusses issues related to the reasonable design of building structure design.

Keywords: building engineering; structural design; basic principle; design

中图分类号:TU3文献标识码：A 文章编号：

前言：

对于建筑质量问题来说，规范结构设计的原则，做好设计方案的选择才是关键，这直接关系着施工的质量和最终的建筑安全。但是在具体的设计中，设计方案的选择受到很多原因的影响，从而最终造成设计方案不能实现，不但造成了各种资源的浪费，也影响了建筑事业的发展，所以可见规范建筑结构设计的原则，选择合适的设计方案是很重要的。建筑结构的设计方案是一项建筑工程施工中的基础和保障，建筑的施工方案，包括建筑材料的选择、施工工艺的应用、施工质量的控制等等，都要根据建筑结构的设计方案来确定。由此可见，建筑结构设计是关系着建筑工程质量的重要因素，而建筑工程的质量又是保证用户人身安全的关键。

一、建筑结构设计的基本原则

通常来讲，在某种有序的活动中，都需要遵循一定的原则才能保证活动的顺利进行，建筑结构设计也不例外。由于建筑结构设计需要将建筑工程中的方方面面都考虑到，是一项庞大复杂而又系统有序的工作，必须遵循一定的基本原则，以保证结构设计方案的合理性。

1、抓大放小原则

抓大放小原则是指在建筑结构的设计中，要分清建筑中不同结构的主次关系，重点确保主要建筑构件的结构设计要合理稳固，但这并不是说要忽视次要建筑构件的设计优良性，而是指当建筑物突然发生某种危险时，要保证主要建筑构件能够发挥职能，即使次要建筑结构被毁坏，也不至于使整座建筑倒塌或使建筑核心受到严重损害。

2、刚柔相济原则

刚柔相济原则是建筑结构设计中的一项重要原则，这是因为建筑物必须同时具有一定的刚性柔性这两大特性才能保证建筑物的安全正常使用。建筑物的刚性是指建筑结构设计要考虑到建筑物本身以及其内部所要承受的各方面力的荷载作用，只有具备一定的刚性才能支撑整个建筑的正常使用。

3、多重设防原则

多重设防原则主要是为了提高建筑物在遭遇危险或灾害时的自身抵抗能力而设定的。近年来，常有建筑物因结构设计不合理，在遭受一些外界灾害时，表现出很弱的稳定性，甚至会导致建筑物坍塌的现象。这就是在对建筑结构进行设计时没能遵循多重设防的原则。

4、打通关节原则

在传统的建筑结构设计中，常常会在一些结构组合部位留下节点，大大降低了建筑的整体性，也使得建筑物的使用寿命因节点的破坏而大打折扣。为此，在建筑结构设计中要采用合理的措施方法，在保证建筑物整体稳定和平衡性的前提下，运用打通关节的原则，将建筑结构中的节点都设法消除掉，以最大程度的降低节点对建筑物整体结构的影响。

5、以人为本原则

建筑设计以及建筑施工的最终目的是为人类服务，为此建筑物必须要能满足人们的各项需求方能实现其最终价值，这就要求在对建筑结构进行设计时，要依照以人为本的原则进行方案设计。

6、绿色环保原则

这项原则是在全球生态环境急剧恶化的情况下成为现代建筑结构设计中需要注重的基本原则。如今我国的城市现代化不断发展，城镇人口日益增加，建筑面积的扩大致使绿化面积逐年减少，生态环境遭到很大破坏，严重威胁着人们的健康。

二、建筑结构的合理设计方案

1、结构计算中的注意事项

(1)在刚度比较均匀的多层结构中，通常采用底部剪力法进行底层框架结构的验算；在具有薄弱层的底层框架混合结构中，要把塑性变形集中的影响考虑到底框与砌体的验算中。

(2)连续板计算时，要采用双向板查表，重视材料泊松比带来的影响，不能简单地使用单向板计算法，否则，由于受跨中弯矩未调整的影响，最终的计算值将偏小。

(3)严禁荷载计算错误。在对建筑物的荷载承受力进行计算时，不能单单只注重建筑物自身的荷载以及预期中建筑内部所承受的荷载，还需要考虑到建筑物的最终用途，建筑物所在环境以及其整体结构形式。

2、构造的注意事项

(1)在抗震设计中，要注意构件的配筋率，必须保证在地震发生时，建筑结构的延性，以及最小配筋率的要求。在进行结构设计时，最好采用纵墙和横墙共同承担压力的结构，建筑结构要尽可能地使用规则结构，设置防震缝，以此来增加建筑物的抗震能力。

(2)钢筋各个部位的锚固、延伸长度和搭接长度都必须符合规范，材料也必须严格按照强度的要求进行选用。

(3)墙体开裂是建筑屋面常见的现象，为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂，建筑结构在设计时就必须采取有效的通风融热措施。

三、建筑结构设计方案的主要方法

1、屋面结构图的设计方法

如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式两种结构处理方式。其中，梁板式可以用在建筑平面不整齐，板的跨度比较大的建筑结构中。而且，一般屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面也都采用这种结构。而折板式则和梁板式的适用条件则相反。这两种结构处理方式的板都是偏心受拉的构件。在板配筋的时候必须有板负筋拉通，这样可以抵抗拉力。板厚基的厚度不能小于一百二十厚。以某建筑工程为例，其建筑结构设计中涉及到钢筋混凝土结构与钢结构交接的结构形式，而钢结构的所在部位位于坡屋面的位置，而屋顶檐口的造型又是统一标高的，致使钢结构屋脊和女儿墙交界的地方泛水高度达不到技术规范的要求。为了解决这一问题，技术设计人员采取了一定的处理方法，并通过详细明了的剖面示意图（如图1所示）进行表示，使施工人员对于设计的要求一目了然，很好的达到了工程的预期效果。

2、结构平面图的设计方法

如果建筑地域的防震烈度为六度区的时候，按照我国的防震设计要求，可以不必采用截面抗震验算，但结构的设计也一定要达到抗震的标准。所以对于砌体结构的建筑，软件建模可以省略，在进行设计的时候只要注意受压和局部受压的问题，就可以直接设计。如果条件和时间允许，要做建模也无可厚非，因为它可以利用建模来荷载导算。但是，如果建筑的地域防震烈度为七级时，就必须采用建模来进行计算。

3、大样详图的设计方法

建筑详图如果没有发生错误，在这基础上可以进行绘制大样详图，还可以在曾经做过的详图基础上进行部分的改进。只要让建筑的整体外形不改变，考虑到结构的受力能力和施工起来比较方便即可。但在外形尺度和标高上必须和建筑专业统一协调。

四、结语

建筑结构设计在建筑工程建设中是一项非常重要的工作内容，是关系着建筑施工质量的关键因素，对于建筑物的使用性能和使用寿命的影响都有着不可忽视的重要作用。因此，在对建筑结构进行方案设计时，一定要以结构设计的基本原则为指导，采用科学合理的方法进行设计，在此过程中，要求设计人员一定要具备扎实全面的建筑专业知识，严谨负责的工作态度以及灵活创新的头脑，保证建筑结构的合理性、科学性、可行性与经济性。

参考文献：

[1]魏然.建筑结构设计基本原则及合理设计方案[J].民营科技，2011，(05).

[2]黄增旋. 浅析建筑结构设计中应注意的问题[J]. 黑龙江科技信息，2007，(14).

建筑设计规则篇（10）

中图分类号：TU3文献标识码： A 文章编号：

0、引言

如今是城中村改造的时期，从中就会有许多不规则的建筑结构是不可避免的，也正是这些造型新颖别致的不规则建筑物的出现，给人民的居住环境带来气象万千，别具一格的人文景观。因此，对不规则结构不应一味地排斥、拒绝，而应当因势利导，趋利避害。只要深入领会规范的精神，把握住工程的实际情况，抓住优化设计方案，合理选择计算方法和计算参数，认真分析薄弱部位和地震力调整，强化抗震构造措施等设计环节，就能使不规则结构的设计问题迎刃而解。

一、特征

（1、第一类：平面不规则结构。一是扭转不规则：位移比大于1.2。二是凸凹不规则：①平面狭长，在抗震设防烈度为6度、7度时，平面长宽比大于6.0（8度时大于5.0）；②凹进太多，平面凹进一侧的尺寸大于相应投影方向总尺寸的0.35（8度时大于0.3）；③凸出过细，凸出部分的长宽比大于2.0（8度时大于1.5）。三是楼板局部不连续：①楼板开洞凹入后，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%；②开洞面积大于该层楼面面积的30%；③采用细腰形平面；④有较大的楼层错层。

（2、第二类：竖向不规则结构侧向刚度不规则：①楼层侧向刚度小于相邻上部楼层的70%或其上相。邻三层平均值的80%；②高层结构上部楼层收进部位到室外地面高度大于房屋高度的20%，上部楼层收进的水平尺寸大于相邻下一层的25%；③高层结构上部楼层外挑，下部楼层的水平尺寸小于上部尺寸的90%，且水平外挑尺寸大于4m；④结构顶部取消部分墙、柱形成空旷房间。二是竖向抗侧力构件不连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递。三是楼层承载力突变：A级高层建筑的层间受剪承载力比小于0.8，B级高层小于0.75。

（3、第三类：复杂高层结构带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等。4、第四类：超规范结构。一是超高结构，超过了规范规定的最大高度。二是超限结构，超过了规范规定的其它限值。三是新型结构，特指采用新材料、新工艺、新技术建造的，规范没有涉及的新的结构类型。超规范结构由于其超过规范的限值，或违反规范强制性条文的规定，或没有现成的规范条文作依据，没有成熟的技术可借鉴，不论其平面立面的布置是否规则，都将其定为不规则结构，以便从严设计审查，显然是非常必要的。

二、设计计算

1、优化设计方案：一是调整结构方案，加强结构抗扭刚度，减小结构平面布置的不规则性，避免产生过大的偏心矩。二是对平面凸凹不规则结构，可以设置防震缝或滑动铰支撑，形成多个较规则的抗侧力结构单元。三是对楼板不连续结构，可以设置拉梁或拉板，减少楼板的不连续程度。四是对楼层刚度突变和承载力突变的结构，应改进设计减少结构竖向的不规则程度。

2、选择合理的计算分析方法。一是多遇地震作用和弹性工作状态下的内力和变形分析第一阶段设计可假定结构与构件处于弹性工作状态，内力和变形设计可采用线性静力方法或线性动力方法。常用的结构分析方法有：（1）底部剪力法，适用于：规则的多层结构；规则的高度不超过40m高层结构。（2）振型分解反应谱法，这是SATWE软件主要的计算分析方法，适用于：规则的多高层结构；一般不规则多高层结构；特别不规则的高层结构。（3）弹性时程分析方法，应采用二组实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，即单条波计算的结构总地震剪力不小于按反应谱方法计算的65%，多条波计算的平均值不小于反应谱法的80%。SATWE软件包含该分析方法，其适用于：7度～ 9度抗震设防的甲类高层结构，复杂高层结构，特别不规则的高层结构。二是罕遇地震下的弹塑性变形验算。第二阶段设计是对大震下容易倒塌的不规则结构和有特殊要求的结构进行弹塑性分析验算，结构在大震下的薄弱部位，位移限值，塑性铰位置及其发生的时刻，以便有针对性地采取抗震构造措施。主要分析方法有：弹塑性时程分析方法和静力弹塑性（推覆）分析方法。弹塑性变形验算方法适用于：12层以下纯框架结构（可用简化的弹塑性时程分析验算）；特别不规则的高层结构；严重不规则的高层结构。该类结构除计算分析外，还应按建设部令111号规定，在结构初步设计阶段申报抗震设防专项审查。应当指出，对高烈度地区重要的、标志性的不规则建筑物，由于其社会影响和经济利益巨大，必须提高抗震设防标准，由“中震可修”提高到“中震不坏”，因此对这类结构的关键构件和薄弱部位，应采用比规范更严格的抗震要求，如中震不屈服设计、中震弹性设计或大震承载力验算。主要措施是：①根据抗震设防烈度，提高最大地震影响系数，如采用中震或大震的影响系数；②根据扭转变形指标位移比的增大程度，适当从严控制地震作用下层间最大位移角的限值。

3、强化抗震措施。抗震措施是大量震害的教训总结，是众多专家学者设计经验的概括，是抗震计算结果的合理有效补充，尤其是对特别不规则和严重不规则的结构，由于其结构体系过于复杂，很难满足结构计算软件的技术条件和基本假定，精确的解析其实并不精确，计算误差往往很大，不符合工程的实际情况，从这个意义上说，抗震措施比抗震计算更重要！因此在规范中，抗震构造措施大多用强制条文书写，设计人员无论是否完全理解这些条文的含义，都应当坚决遵照执行。

三、电算参数设置

1、扭转耦联。从理论分析和工程实例计算得知，考虑扭转耦联影响的计算适用于任何空间结构，非耦联计算通常用于平面结构。因此，空间分析软件SATWE取消了是否选择扭转耦联的选项，在结构计算中总考虑扭转耦联的影响，显然这对扭转不规则结构的计算分析是十分有利的。

2、振型数量。《高规》规定，抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。为了保证抗震计算结果准确，必须选取足够多的振型数量，使有效质量系数大于0.9。但振型数也不能取的太多，不能超过结构有质量贡献的自由度总数。SATWE软件计算振型数的缺省值为15，设计人员可以根据工程实际情况自行修改。对于不规则的建筑结构，特别是具有弹性楼板，楼板开大洞，错层，跃层，多塔等结构，由于有质量贡献的自由节点数大大增加，选择的振型数也必须大大增加，才能确保有效质量系数大于0.9，使抗震计算结果真实可信。

3、双向地震。《抗震设计规范》强制条文规定，质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。但“明显不对称的结构”如何衡量呢，如果没有明确的标准，强制条文岂不成为可执行可不执行？建议设计人员将本文提出的特别不规则结构作为明显不对称、不均匀结构，考虑双向地震影响。