高层办公楼知识解析

高层办公楼基础知识了解高层建筑历史回顾

大家毕业设计做的是高层办公楼，作为高层建筑的一种，我们很有必要了解一下高层建筑的发展历史，从而更好地理解高层建筑的内涵，下面我们大概回顾一下高层建筑发展的百年历史。高层建筑历史回顾

迄今为止，具有现代意义的高层建筑的发展已有百余年的历史。

19世纪初，随着工业的发展、建筑技术的进步，在西方国家开始出现高层建筑。1883年在美国芝加哥建造的11层保险公司大楼（图1-1），就结构而论，被认为是近代高楼的始祖。高层建筑历史回顾结构意义上的第一幢高层建筑高层建筑历史回顾从19世纪中叶到20世纪中叶，大约100年的时间是高层建筑的发展期，

随着钢结构技术的进步，以及电梯的发明，高层建筑迅速发展，而且层数逐步增多。最著名的建筑当属美国纽约1931年建造的高381m、102层的帝国大厦（这座建筑高度保持世界最高记录长达40年之久）。

高381m的帝国大厦高层建筑历史回顾1945年第二次世界大战结束以后，建筑业得以复苏，高层建筑出现较大的发展，并向特高楼房发展。继而在欧洲、亚洲以及第三世界各国，陆续建造了许多高楼，形成了世界范围的高楼繁荣期。高层建筑历史回顾其中比较有名的建筑有：台北101大厦（101层，508米，

2004年），吉隆坡石油大厦（88层，450米，1996年），西尔斯大厦（110层，443米，1974年），上海金茂大厦（88层，421米，1998年），香港中环广场（78层，374米，1992年），深圳地王大厦（69层，384米，1996年）等。508m的台北101大厦高450m的吉隆坡石油大厦443m的西尔斯大厦421m的上海金茂大厦高374m的香港中环广场384m的深圳地王大厦科学技术的进步、轻质高强材料的出现以及机械化、电气化、计算机在建筑中的广泛应用，为高层建筑的发展提供了物质和技术条件。如今，在亚洲和中国，摩天楼生长地非常迅速。其中有前面提到的中国台北市2004年l2月30日建成的台北101大楼，和目前正在建造的高达492米的上海环球金融中心，还有中国香港正在建造的480米高的联合广场，另外韩国计划于2008年建成580米、130层高的国际商务中心等等。高层建筑历史回顾492m的上海环球金融中心580m的韩国国际商务中心高层建筑出现的100多年的历史中，在很大程度上是建筑技术的历史。结构技术的发展是高层建筑向高度不断突破的有力保障。我们本次设计的是高层办公楼，首先要了解的就是高层建筑的结构体系，下面我简略地向大家介绍一下结构体系！高层建筑历史回顾首先大家了解一下高层建筑的分类目前国内外的高层建筑结构体系分类方法有三种：（1）按构成材料分可以分为四种：a、钢筋混凝土结构；b、钢结构；c、钢－混凝土混合结构；d、钢－混凝土组合结构；高层建筑结构体系（2）按构件的组成分可以分为五种：a、框架结构；b、剪力墙结构；c、框架-剪力墙结构；d、框架－筒体结构、e、筒体结构，包括框筒、筒中筒、多重筒、群筒、组合筒（成束筒）结构体系等；（3）按施工方法分有两种：a、现浇式b、装配式。高层建筑结构体系我们在选择高层建筑结构体系时通常考虑两个主要因素：建筑物高度和建筑的使用用途。不同结构体系的承载力和刚度不同，因此它们的适用高度范围也不一样；另外不同的结构体系所能提供的内部空间也不同。下面我们简单了解一下这些常用结构体系的最大适用范围以及各自的优缺点。高层建筑结构体系目前国内的高层建筑按适用要求分为：高层住宅、商住楼、旅馆、写字楼、办公楼及其各种高层公共建筑，不同类型的高层建筑宜采用的结构体系以及常用结构体系的适用高度范围，在工程实践与分析判断的基础上可以概括为下面两个表格，大家可以看一下。高层建筑结构体系高层建筑结构体系各类高层建筑宜采用的结构体系

区别建筑类型宜采用的结构体系非地震区住宅剪力墙、框架、框剪旅馆、公寓剪力墙、框剪公共建筑框架、框剪、筒体综合楼框剪、框架、框筒地震区住宅H＜50m剪力墙、框剪H＞50m剪力墙、框剪旅馆、公寓H＜50m剪力墙、框剪H＞50m剪力墙、框剪、筒体公共建筑H＜50m框剪、筒体H＞50m框剪、筒体综合楼H＜50m框剪、筒体H＞50m框剪、筒体高层建筑结构体系结构类型层数混凝土结构框架结构剪力墙结构框架－剪力墙结构框筒结构筒中筒结构束筒结构203050557080钢结构框架结构桁架结构框筒结构桁架筒结构304080100高层建筑结构体系最佳适宜高度（m）

在实际工程中，我们更多按第二种分类方法来区别不同的结构体系，下面就按照第二种分类方法，简单地对高层建筑各结构体系的优缺点做一分析比较：

高层建筑结构体系

（1）框架结构：

这种结构体系形式可见下图。它的主要优点是建筑平面布置灵活，可实现大的内部空间。缺点是抗侧能力较弱，建筑高度受限制

。高层建筑结构体系

（2）剪力墙结构：见下图。优点是经济合理地利用结构材料，抗震性好，与框架体系相比，施工相对简便快捷。缺点是建筑平面布置受限制，只能实现小空间。高层建筑结构体系

（3）框架-剪力墙结构在框架结构中布置一定数量的剪力墙，即框架-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抗震能力，可实现较大的内部使用空间。高层建筑结构体系高层建筑结构体系框架-剪力墙结构体系

（4）框架-筒体结构

框架-筒体结构是在中央布置剪力墙薄壁筒来承受大部分水平力，周边布置大柱距的普通框架，它的建筑平面布置灵活，可产生大的内部使用空间，且建筑采光通风均较好。高层建筑结构体系

（5）筒中筒结构

由内外两个筒体组合而成（见下页图），内筒为剪力墙薄壁筒，外筒是由密柱组成的框筒，密柱间距一般为3m。由于外筒柱距很密，梁刚度很大，门窗洞口面积小，所以有很好的空间整体作用，有很好的抗风和抗震性能。高层建筑结构体系高层建筑结构体系筒中筒结构体系高层建筑结构体系筒中筒结构体系

（6）框筒束体系

见下图，建筑平面布置受限于密排柱网，但有很好的空间整体作用，仍可产生大的内部使用空间。高层建筑结构体系筒体结构的形式很多，包括框筒、筒中筒、多重筒、群筒、组合筒结构体系等，见右图。高层建筑结构体系

上面我们简单了解了高层建筑的结构体系，以及各结构体系的优缺点。那么在具体设计时，到底该选择什么样的结构体系，才是最合理的呢？这就涉及到结构选型问题。所谓结构选型，就是从几个比较合理的结构体系中选择既符合功能要求，又有很好的抗震性能、还要经济节约以及施工方便等综合效益最好的结构体系。高层建筑结构选型

这个结构体系的选择，要涉及到的因素很多，有建筑方面的、结构方面的、经济方面的、管理方面的、美学方面的、施工方面的等等。鉴于咱们在学校做设计时更多注重功能问题，所以我就从功能适应性方面简单谈一下结构体系的选择问题。高层建筑结构选型因为建筑物的功能要求是建筑物设计中首先应考虑的因素，所以，结构选型时应首先考虑结构型式对功能的适应性，建筑物的功能要求包括使用空间要求、使用要求以及美观要求等等。选取不同的结构型式，建筑物所能获得的使用空间大小不同。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，如下表所示。高层建筑结构选型高层建筑结构选型结构体系框架剪力墙框架-剪力墙结构平面建筑平面布置灵活限制大较灵活建筑内部空间大空间小空间较大空间结构体系框筒筒中筒框筒束结构平面建筑平面布置灵活较灵活灵活建筑内部空间大空间较大空间大空间

不同用途的高层建筑具有不同的建筑功能要求，对建筑物内部的平面布局及空间分隔不同，从而对结构体系的选型提出了不同的要求。往往，某种功能的建筑物可能只有某几种结构型式和它相匹配。具体到高层办公楼建筑，由于要求其使用空间较大，分隔墙体必须要少，而且分隔灵活，参考上表可看出，这种功能的建筑比较适合采用框架-剪力墙或框筒结构。高层建筑结构选型

简单了解了选择高层建筑结构体系的原则后，我们再了解一下高层建筑的造型特点以及造型趋势。首先我们欣赏一组高层建筑的图片。高层建筑结构选型高层建筑图片欣赏这组请注意顶部造型高层建筑图片欣赏这组请注意顶部造型高层建筑图片欣赏请注意顶部造型高层建筑图片欣赏请注意顶部造型高层建筑图片欣赏请注意体形组合高层建筑图片欣赏请注意体形组合高层建筑图片欣赏请注意体形组合请注意体形与顶部处理高层建筑图片欣赏高层建筑图片欣赏请注意体形组合请注意顶部造型高层建筑图片欣赏请注意体形与顶部高层建筑图片欣赏高层建筑图片欣赏请注意体形与开窗请注意体形与顶部高层建筑图片欣赏请注意体形组合与立面处理高层建筑图片欣赏请注意造型高层建筑图片欣赏请注意立面细部处理高层建筑图片欣赏请注意立面处理与顶部处理高层建筑图片欣赏请注意体形组合与立面处理高层建筑图片欣赏请注意体形组合与立面处理高层建筑图片欣赏请注意立面造型处理高层建筑图片欣赏请注意顶部造型处理高层建筑图片欣赏请注意立面与顶部处理高层建筑图片欣赏请注意造型的特殊性高层建筑图片欣赏大型联体造型高层建筑图片欣赏大型联体造型高层建筑图片欣赏高层建筑图片欣赏斜向支撑造型结构构件外露整个大楼采用生态化处理手法高层建筑图片欣赏极富流线与动感的造型高层建筑图片欣赏极具特色的形体处理高层建筑图片欣赏高层建筑图片欣赏

（1）可以对围护表面的微妙处理，比如对墙体、玻璃等进行巧妙的处理。

（2）利用建筑构件达到装饰效果，可以利用建筑外墙上的建筑构件组成装饰性的图案，图案可由建筑的构件组成。高层建筑造型处理

（3）利用开窗的变化显示造型寓意，建筑外墙上的开窗形式对建筑造型有很大的影响，目前在外墙设计中全镜面玻璃幕墙已很少，传统饰面材料受到重视，大多采用两者结合的传统窗墙形式。一般使窗墙同平面安装，强调新技术及高雅风格。高层建筑造型处理

（4）可以适当调整常规平面，丰富建筑形式，具体手法有：a、在建筑的转角处进行切削、变化；b、对建筑平面形状的进行适当变化；c、可以利用顶部的变化来丰富造型，这是最常用的手法；d、可以在高层建筑竖向造型上采用收进的形式，比如外柱或墙向内倾斜，又或者在局部进行倾斜，从而造成动感和流线的造型。高层建筑造型处理

除了以上介绍的几种造型处理手法外，随着科学技术的发展与工程技术的进步，又出现几种新的结构形式以及相对应的造型形式。

（1）悬挑结构：这种结构体型独特、外观新颖，外墙没有承重构件，立面开窗自由。常形成水塔或树形的造型。高层建筑造型处理

（2）联体建筑：近年来高层建筑造型的一个大趋向是联体建筑，联体建筑的出现适应了建筑造型的多样化的要求，它是指将几座建筑物用若干楼层连成一个整体，使建筑物的工作特点由竖向悬臂梁改变成巨型框架，联体建筑形成空间框架后，刚度提高，周期变短，侧移减小，建筑物立面上开大洞也可以看作是联体建筑的一种。高层建筑造型处理

（3）巨型框架结构：为了更有效地克服大楼的侧向作用，就出现了现代的巨型结构体系，它改善了建筑物的采光通风和立面效果，其设计概念与外墙周边为密柱排列的筒