不規(guī)則建筑對(duì)結(jié)構(gòu)的影響

現(xiàn)代建筑通常為了追求造型、功能和立面外觀導(dǎo)致建筑平面和豎向極端不規(guī)則，此類(lèi)建筑對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能影響大，導(dǎo)致建筑安全性降低，建設(shè)成本提高。因此，建筑在考慮立面效果和平面凹凸感的同時(shí)，也要考慮建筑立面的規(guī)則性。

一、建筑物平面布置的規(guī)定：

民用建筑中對(duì)建筑物平面布置的要求為功能齊全，布局合理，平面布置靈活。民用建筑設(shè)計(jì)通則（GB 50352—2005）中提到建筑物平面設(shè)計(jì)時(shí)，平面布置應(yīng)根據(jù)建筑的使用性質(zhì)、功能、工藝要求；合理布局；平面布置的柱網(wǎng)、開(kāi)間、進(jìn)深等定位軸線尺寸，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GBJ 2等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；根據(jù)使用功能；應(yīng)使大多數(shù)房間或重要房間布置在有良好日照、采光、通風(fēng)和景觀的部位；對(duì)有私密性要求的房間；應(yīng)防止視線干擾；平面布置宜具有一定的靈活性；地震區(qū)的建筑，平面布置宜規(guī)整，不宜錯(cuò)層。

二、不規(guī)則建筑的定義和各種形式：

不規(guī)則建筑包括：平面不規(guī)則、豎向不規(guī)則和平面豎向均不規(guī)則等三種形式。其中，平面不規(guī)則可以從建筑平面上可以分析出來(lái)，而豎向不規(guī)則只能從結(jié)構(gòu)計(jì)算中得出。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50011-2010）中提到平面不規(guī)則主要類(lèi)型包括扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)；豎向不規(guī)則主要類(lèi)型包括側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變。其中，扭轉(zhuǎn)不規(guī)則為在規(guī)定水平力作用下樓層最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍。凹凸不規(guī)則為平面凹進(jìn)的尺寸大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%。樓板局部不連續(xù)為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(kāi)洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯(cuò)層。側(cè)向剛度不規(guī)則為該層的側(cè)向剛度小于上一層的70%，或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層或出屋面小建筑外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%。豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)為豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等）向下傳遞。樓層承載力突變?yōu)榭箓?cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。

三、使用者對(duì)建筑物使用的要求：

一般建筑物的使用者對(duì)建筑要求：建筑平面布置合理，視野開(kāi)闊無(wú)遮擋，通風(fēng)采光好，有大陽(yáng)臺(tái)或大露臺(tái)，房間私密性好，公共空間占用面積小，可變空間面積大（方便改造），布置靈活，外立面造型獨(dú)特，用色協(xié)調(diào)，有凹凸感，進(jìn)退得益，高低錯(cuò)落，形式豐富。

四、開(kāi)發(fā)商對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求：

一般開(kāi)發(fā)商為了實(shí)現(xiàn)樓盤(pán)的商業(yè)價(jià)值，為滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求對(duì)建筑平面的要求更為嚴(yán)格。

五、建筑實(shí)例：

我曾設(shè)計(jì)過(guò)一個(gè)工程，重慶力帆乘用車(chē)有限公司力帆汽車(chē)零部件出口基地項(xiàng)目倒班宿舍就是一個(gè)極端異型的建筑，建筑形態(tài)如圖示：

建筑層數(shù)為地上六層，地下一層，層高為負(fù)一層4.5米，一層5.1米，二～六層3.6米，在計(jì)算過(guò)程中由于周期比、位移比等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010的要求，就整體建的一個(gè)模型，但是在送審圖公司審查時(shí)，審圖的老師提出根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010 3.4.3條規(guī)定該建筑為平面不規(guī)則項(xiàng)目，且豎向不規(guī)則，必須建彈性模進(jìn)行整體計(jì)算，通過(guò)PKPM的反復(fù)計(jì)算，周期比由之前的0.795減少到0.667，扭轉(zhuǎn)增大，位移比到達(dá)1.5，底層為薄弱層，對(duì)抗震很不利，還做了很多構(gòu)造加強(qiáng)措施，才通過(guò)審圖。最后，通過(guò)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比對(duì)，配筋率增加了35%。

六、結(jié)論：

不規(guī)則建筑對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算有著顯著的影響，導(dǎo)致抗震性直接降低，希望，建筑的美觀不要只是利用平面的異型來(lái)體現(xiàn)，可以通過(guò)新穎的色彩，建筑規(guī)劃的整體布局和立面線條來(lái)體現(xiàn)建筑的風(fēng)格，這樣也能達(dá)到美觀的效果，相信這樣更能體現(xiàn)建筑的經(jīng)濟(jì)性。