有關錯層結構的探討

董德立

【摘要】由于錯層結構屬于復雜結構，《高規》有較嚴限制，且《高規》對錯層結構的界定較模糊，有必要對錯層結構有清晰的認識，積極地尋找相應合理的對策，設計時盡量避免錯層。

【關鍵詞】錯層;錯層結構;超限

1、幾種錯層的規定及認識

1.1一般認為，當樓層結構不在同一高度，當上下樓層樓面高差超過一般梁截面高度時應按錯層結構考慮。有文獻認為一般梁截面高度為600，即高差超過600為錯層。

1.2《廣東高規補充》規定 9.4.4條，樓層板面高差大于相連處樓面梁高或板面高差小于相連處樓面梁高但樓板間垂直凈距大于支承梁梁寬時稱為錯層。

1.3北京院《建筑結構專業技術措施》規定，如下圖：

1.3.1樓面錯層高度h0大于相鄰高側的梁高h1時，為樓面錯層（圖一）

1.3.2兩側樓板橫向用同一砼梁相連，但樓板間垂直凈距h2大于支承梁寬的1.5倍時，為樓面錯層（圖二）。

1.3.3當兩側樓板橫向用同一根梁相連，雖然h2<1.5b，但縱向梁凈距>b時，（圖三）為樓面錯層。

1.3.4當較大錯層面積大于該層總面積30%時，為樓層錯層。

北京院技術措施較為詳細，具有可操作性，且北京地區大部分為8度區，廣東地區大部分為7度抗震設防區，但針對錯層的界定，廣東比北京控制嚴，故我們可采用北京院規定。

2、錯層結構

2.1錯層結構是指多數樓層同時前后、左右錯層，屬于復雜連接的結構。僅前后錯層或左右錯層屬于樓板不連續超限。錯層結構為一次超限。

2.2僅局部樓板錯層或個別樓層有夾層不計入錯層結構。

2.3 地下室頂板內外形成高差不算錯層結構。地下室頂板高差可在采取合適的處理措施之后，再適當降低室內頂板標高回填。

2.4樓層高差不大于該樓層一般框架梁高度，不算錯層結構。

2.5錯層面積不大于30%，不算錯層結構。

2.6平面規則、質心和剛心接近重合的剪力墻結構，縱橫墻體能直接傳遞各錯層樓面的樓層剪力時，不算錯層結構。

2.7能夠采取技術措施消除錯層時，不算錯層結

3、避免錯層結構的對策

3.1大錯層——由于建筑方案有其設計意圖或市場賣點需求，故僅有如下措施：

3.1.1調整建筑方案。此方法操作具有難度，要跟銷售價格來定，若銷售價位高，利潤大則可不調整，若銷售價位低，利潤空間小，則應調整。

3.1.2將大錯層調整為小錯層。規避錯層結構的成本上升。

3.1.3通過設縫將錯層部份隔開。此方法在整體方案中較難實現，若為裙房與塔樓局部錯層，應設法設縫隔開;若塔樓中住宅錯層，該部分較難實施。

3.2較大錯層——按北京院《結構技術措施》對錯層的定義，錯層在一定范圍時可通過技術處理達到非錯層結構的目的。同時應協調好項目當地施工圖審查部門的工作。

4、錯層結構設計要求

4.1錯層結構不可以層層錯，應該每隔三至四層設置一個貫通層。也可將上部若干層貫通。貫通層的樓板應該按加強層樓板設計，樓板厚度不能小于150mm，并且應該雙層雙向配筋。

4.2錯層處的剪力墻應該布置成L 形、T 形、工字形、槽形等，注意剪力墻應盡量帶翼緣或有翼墻。宜采用帶邊框剪力墻。

4.3錯層結構適合布置貫穿全樓的剪力墻核心筒，并且核心筒的位置要盡可能地布置在錯層處。例如電梯井應盡量布置在靠近錯層處。

4.4在錯層處的剪力墻最好不開洞，或者是開到錯層以上。

4.5錯層兩側可以采用結構布置和側向剛度都接近的結構體系，樓板錯層處應該選擇同一鋼筋混凝土梁將兩側樓板連成整體。

4.6錯層處的框架柱的截面高度應不小于600mm，混凝土的強度等級應不低于C30，箍筋應該全柱段加密，縱筋配筋率不小于1.5%，體積配箍率不小于1.5%。可以采用型鋼混凝土柱或鋼管混凝土柱，以提高構件的抗震性能。框架柱的抗震等級應該提高一級，如果原本就是特一級則可以不再提高。

4.7在錯層位置的平面內外均可以設置可靠的抗側力剪力墻，厚度不應小于250mm，同時應該設置與其垂直的墻肢或扶壁柱。錯層處剪力墻的抗震等級應提高一級，混凝土強度等級應不低于C30，墻體的水平及豎向分布筋配筋率應不低于0.5%。

4.8不宜采用框架和框架-剪力墻結構。

4.9錯層處剪力墻平面外受力分析按雙向分別采用與剪力墻同截面的柱計算平面外配筋。

4.10錯層結構錯開的樓層均應參于整體計算分析，不能采用同一層降標高的計算模型。不屬于錯層結構的錯層樓面，可采用同層降標高模型。

4.11錯層結構層高不一致， 使有關樓層間的控制參數，如層間位移比、層間剛度比、層間受剪承載力比等計算失真，因此不宜機械地直接采用這些數值，而應加以分析判斷和手工校核調整， 確定其是否合理。應采用每個局部分塊剛性樓蓋假定進行整體計算，對樓層位移和層間扭轉位移比，需用每個局部樓蓋四個角點的對應數據手算復核;錯層部位的內力，應注意沿樓蓋錯層方向和垂直于錯層方向的差異，按不利情況設計，并進行中震的性能設計。

考慮到錯層結構計算分析的復雜性和不確定性，除了進行常遇地震下的彈性計算以外，必要時還應進行彈塑性動力時程分析以便對比驗算。

5、小結

5.1 結構錯層和錯層結構是不同的，前者屬于樓板不連續的平面不規則類型，后者屬于復雜連接結構。

5.2盡量避免設計錯層結構;樓面錯層應盡量采取措施消除。

5.3應注意錯層結構計算控制參數失真的調整。

參考資料：

[1]建筑抗震設計規范 GB50011-2010.

[2]高層建筑混凝土結構技術規程 JGJ3-2010.

[3]《2010、2015《超限高層建筑工程抗震設防專項審查要點》的實施細則.

[4]超限高層建筑抗震設計指南 上海現代建筑設計（集團）有限公司.