浅议高层建筑的结构选型

　　摘 要：建筑的结构形式不仅仅需要考虑其使用功能，同时还需要考虑建筑结构是否安全合理、可施工性、造价等。作为建筑结构设计的基础，建筑结构选型在整个建筑结构设计过程中占有相当重要的地位。文章分析了影响建筑结构选型的因素，介绍了高层建筑结几种常见结构形式的优缺点和适用条件，以供大家参考。 

　　关键词：建筑结构；结构设计；结构选型 

　　随着我国大型建筑结构数量的不断增加，如何对结构进行选型显得尤为重要。建筑的结构工程占据着十分重要的地位，建筑结构的工程造价及用工量分别占建筑物造价及施工用工量的30%～40%，建筑结构工程的施工工期约占建筑物施工总工期的40%～50%。因此，建筑结构的选型能够在很大程度上控制整个工程建设的质量、投资以及进度，搞好结构工程的关键则在于对建筑结构的选型。为了使建筑物设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，必须做好建筑结构选型工作。 

　　1 影响建筑结构选型的因素 

　　1.1 建筑内部空间方面 

　　根据建筑的实际用途对建筑的内部空间设计方面进行考虑。选取不同的结构型式，因为各种结构体系所能提供的建筑内部空间及结构体系本身所占用的空间是不同的，所以建筑物所能获得的使用空间大小不同、空间高度不同， 

　　1.2 结构功能方面 

　　建筑物的功能要求是建筑设计中应考虑的首要因素。任何建筑都具有对客观空间环境的要求，根据这些要求可大体确定建筑物的尺度、规模与相互关系。在结构选型时应使所选择的结构形式剖面与建筑物使用空间相适应，尽可能降低结构构件的高度，才能提高空间的使用效率。如：体育馆为保证较好的观看视觉效果，比赛大厅内不能设柱，必须采用大跨度结构；大型超市为满足购物的需要，室内空间具有流动性和灵活性，所以应采用框架结构。 

　　1.3 结构受力方面 

　　各种结构体系有各自的受力特征，在抗风能力、抗震能力、整体刚度等各方面各不相同，选型必须保证结构体系受力合理，所以要认真比较各种结构体系优缺点，保证整个建筑物受力体系的合理性。 

　　1.4 结构美学理念方面 

　　考虑建筑设计时，选择的结构形式不仅仅需要满足建筑使用功能的要求，还需要满足如建筑造型艺术等的要求，包括单体视觉形象美、外部环境系统的协调美、内部功能系统的协调美以及结构系统的技术美等。 

　　1.5 建筑成本控制方面 

　　建设大型建筑物所需要的费用很高，因此在结构选型决策时对不同结构体系进行经济比较是十分重要的。建筑结构的选型必须从“结构必须合理，造价尽量最低”的角度进行综合性的考虑，尽可能降低造价，当几种结构形式都有可能满足建筑设计条件时，经济条件就是决定因素，尽量采用能降低工程造价的结构形式。 

　　1.6 建筑施工的生产技术水平及生产手段对建筑结构型式有很大影响 

　　正是大型起重机械及各种建筑机械例如混凝土泵相继问世，才使高层建筑的各种结构型式成为现实。施工技术条件不具备或选用的结构方案不适应现有施工技术能力，将给工程建设带来困难。因此在高层建筑结构选型中应对施工工艺连同其它因素加以全面综合权衡考虑。 

　　2 建筑结构的选择 

　　建筑在选型上可以考虑框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、框筒结构以及筒中筒结构等，在用材上可考虑钢结构、钢筋混凝土结构、组合结构等。 

　　框架结构体系的优点是建筑平面布置灵活，可形成较大空间，有利于会议厅、休息厅、餐厅、商场的布置。因此框架结构在公共建筑和旅馆建筑中采用较多。在非地震区，RC框架结构一般不超过15层，RC框架15层以下是经济的；地震区，高层建筑不宜采用框架结构体系。另外框架结构体系的梁、柱楞角露出于屋内，影响美观和使用，且框架结构体系与剪力墙结构体系相比，适应高度相对较低，施工相对复杂些，抗震性能相对薄弱，所以我国各地在高层住宅中较少采用框架结构体系。 

　　高层住宅由于其使用空间较小，分隔墙体较多，且各层的平面布置基本相同。高层住宅建筑由于其使用功能上的特点，要求在平面布置中有许多纵、横内隔墙，而剪力墙结构由于其承重和抗侧力功能适应建筑使用功能，使发挥结构作用的剪力墙与发挥分隔作用的纵、横内隔墙有可能统一在一起，从而具备在住宅建筑中使用的优越性。剪力墙结构施工较为方便，技术经济指标较好，抗震性能可靠，所以剪力墙结构体系就成为高层住宅建筑结构体系选型首选方案。 

　　目前剪力墙结构体系已成为各大城市高层住宅建筑的主要结构体系，然而在有些高层住宅建筑中，往往底层用作商店或停车场，需要大空间，在这种情况下，常采用底层为框架的剪力墙结构，即所谓框架剪力墙结构。 

　　3 结语 

　　建筑结构选型是结构性设计中一个很重要的部分，建筑追求的标准是适用、安全、经济、美观，因此结构选型是一项十分细致的工作，要妥善处理好结构选型与建筑使用功能和经济造价三者之间的关系，全面综合分析、优化方案、打造使用功能优良、造型美观、经济适的优秀建筑。要充分发挥结构自身的优势，每种结构型式都有各自的特点和不足，有其各自的适用范围，所以要结合建筑设计的具体情况进行结构选型。随着我国建筑结构理论的迅猛发展也使得现在的建筑向着多元化、复杂化发展，这就对建筑结构选型提出了更高的要求。如何能在满足结构、经济、美观、实用等因素的基础上进行结构设计，对建筑结构设计人员提出了更高的挑战，需要建筑设计人员不断的提高自己的专业技能。 

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