建筑工程錯層結構設計問題的解決

【摘要】近些年，建筑的形式呈現出了多樣化，并且建筑工程中錯層結構主要體現在用功能及空間效果等方面，基于此，本文主要對建筑工程錯層結構設計問題的解決進行了分析和探究，以供同行參考。

【關鍵詞】建筑工程；錯層結構；設計問題；解決措施

一、前言

最近幾年，我國的建筑無論在數量上還是在規模上都在不斷的提升，而建筑里面的形式和功能也變得越來越復雜，在高層建筑和超高層建筑中的用途也變得不同。其建筑自身的綜合型也必須隨之提高，這對結構設計工作也提出了更高的要求，不同功能分區需要有分隔，在這樣的情況下錯層換結構應時而生。建筑單位利用錯層的優點對建筑結構進行充分改進和改良，從而來保證高層建筑應用結構的穩定性。

二、錯層結構的定義

《高規》中對錯層進行了詳細的分析，不僅對錯層部位有詳細的規定，也對錯層結構的適用高度控制有規定。但是在實際的工程中，錯層類型的情況非常復雜，某些錯層比較小的結構不可以看成錯層結構。

三、建筑錯結構設計原則及問題要點

1、設計原則

在對建筑錯層結構進行設計的時候，一定要遵循相應的設計原則，這樣才能確保施工的進度和質量。在設計的過程中，首先需要遵循的原則就是要盡可能少的設計豎向構件。因為在對高層建筑進行錯層設計之后，會使得高層建筑的豎向剛度變小，這樣在地震的作用下就非常容易造成建筑物的破壞。盡可能少的設計豎向構件，就不會對建筑的豎向剛度造成非常大的影響，這樣就能確保高層建筑結構的抗震效果。與此同時，在對轉換層進行豎向設計的時候，要盡可能的選擇在較低的位置進行設計，這樣能夠保證建筑錯層結構的施工更加便利。

2、設計中的問題要點

在對錯層結構進行設計的時候，最讓設計人員頭疼的一個問題就是錯層結構出現剛度突變的情況，因為錯層結構發生了剛度突變，那么在地震的作用下是非常容易出現斷裂的情況的，這樣會造成非常大的財產損失以及人員傷亡。因此，在對錯層進行設計的時候，對于其上下層的結構剛度一定要做好有效地處理。目前采用最多的處理方式主要有以下幾種：第一種處理方式是加大轉換層結構的截面尺寸；第二種處理方法是盡可能的加強混凝土的強度；還有一種處理方法是盡可能多的增加剪力墻的設計。不過在對錯層結構的剛度進行增強時，也不是錯層結構的剛度越大就越好，而是需要根據實際的情況對錯層結構的剛度進行合理地控制。因為錯層結構的剛度太小的話，容易出現結構斷裂的情況；而剛度過大的時候，在地震的作用下又容易出現共振的情況，同樣對高層建筑的整體結構不利。

四、建筑工程錯層結構設計過程需注意事項及加強措施

1、因為建筑工程錯層結構式豎向不規則結構，在結算結果中主要體現為上下樓層側向剛度比不能滿足有關的規定，針對這樣的現狀，首先要進行方案的調整，這樣就能夠很好的改善豎向不規則情況。同時對于比較薄弱的樓層要通過計算對其進行合理的調整。

2、因為錯層結構屬于平面不規則結構，所以在計算和構造的時候要采取相應的措施

首先在進行建模計算的時候，錯開樓層應該嚴格按照結構整體進行建模，不應該將其并歸為一層進行計算。雖然框架結構很容易實現，但是剪力墻結構回發生洞口跨越結構樓層，針對這樣的現狀，就應該將跨層洞口按照按樓層高度將其分為兩個洞口，其中要在下層的洞口上設置100高連粱。例如：將一正常結構分別按照實際工程進行模型的建立，并且按照此種簡化方法建立模型進行計算比較得出：倘若采用PMSAP計算的時候，簡化模型與實際模型的剛度是正好吻合的；倘若采用SATWE計算，這兩種模型的差異就會比較大，所以作為設計人員要盡可能的采用PMSAP進行錯層結構計算。

然后在進行結構位移比控制指標計算的時候，不可以采用樓板強制無限剛假定，要采用分塊無限剛假定。同時建筑工程的位移比不應該采用層間位移比，要采用樓層位移比，主要是因為錯層結構中層的含義與正常結構有很大的區別。此外，建筑單位要事先與施工審查機構進行溝通。

最后由于建筑工程錯層結構中的很多樓板相互沒有聯系，這樣就造成很多問題的出現，要想有效的避免這些問題的發生，就要在不連續的位置設置量的貫通層。所謂量的貫通層就是在連續幾個錯層樓層中設置一個不錯層的樓層，并且對數量和間隔進行科學合理的規劃和設計。同時每一個單獨的建筑區域內錯層的數量不能夠太多，這樣才能有效的對各個部位的變形情況進行控制，從而就很好的減少了錯層結構對建筑內墻的柱體的壓力。例如：在建立平面桿系模型對定性進行比較的時候，設置貫通層能夠很好的改善結構的整體剛度、變形等；

同時還應該加強貫通層，例如：加大板厚，這樣就能夠提高配筋率，并且能夠設置貫通鋼筋。

3、錯層附近構件受力比較復雜，導致應力集中

在建筑工程中，出現這一現象的位置以錯層處豎向構件最為嚴重，但是因為受到計算軟件的限制，這樣就使得得出的結構不夠精確，所以要采用簡化計算的方法和構造措施對其進行處理。

首先在進行抗側力構件布置的時候，要盡可能的減少結構的扭轉效應。根據有關試驗表明錯層結構在扭轉效應下僅僅是錯層，這樣在進行平面規則布置的時候，破壞力更強。同時樓層兩側的結構剛度和結構布置差別要比較小，這樣設計出來的錯層剛度和變形性能就比較相近，從而就能夠大大的減少扭轉效應、降低錯層位置的墻柱內力。

然后在錯層的位置要盡可能的設置縱橫向剪力墻，這樣就能夠保證不同的標高樓板產生的水平力能夠直接的利用剪力墻進行傳遞，同時還盡可能的避免水平力傳遞出現過于復雜的情況。

最后，由于錯層部位的構件受力情況比較復雜，這樣就需要嚴格的按照有關規定進行操作，同時錯層處柱縱筋要控制在1.5%以上，體積配箍率要控制在1.5%以上。

四、結束語

綜上所述，在進行建筑工程建設的時候，做好錯層結構的設計是非常重要的。只有做好了錯層結構的設計，才能使得設計出來的建筑更加符合人們的需求，同時也才能更好的保證建筑結構設計的質量。因此，相關人員一定要這方面的設計工作。

參考文獻

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