建筑工程錯層結構設計若干問題思考

呂曉敏

山東博泰建設集團有限公司 山東淄博 255000

1 建筑工程錯層結構的定義與特點

1.1 錯層結構的定義

建筑工程錯層結構主要指樓層結構不在同一高度，且上樓層樓面與下樓層樓面高度差不小于常規梁截面高度的結構模式。從錯層結構的立場來講，其設計標準主要涵蓋以下幾點：首先，樓層標高相差一定要比常規框架梁的截面高度要高；其次，錯層面積一定要不小于該層面積的30%。第三，平面規則的剪力墻結構因豎向剛度不規則，錯層附近的豎向抗側力結構受力復雜，形成較多的應力集中部位。

1.2 錯層結構的特點

首先，不規則的結構與水平剪力。從當前的發展趨勢來看，在錯層結構模式中存在著不少錯層的樓板，在不連續樓板結構下，會在無形當中使樓板的受力性能逐漸減少，甚至還會對其水平承載力帶來不利影響；其次，應力集中部位較多。針對錯層結構模式來說，里面會存在著一定數量的薄弱層，錯層部位豎向抗側力構件剛度較大，在眾多受力狀態下很容易衍生出多種應力集中部位；最后，沒有較強的抗震性能。客觀地講，錯層結構可以看作是不規則的豎向結構，該結構很容易演變成鋼筋混凝土短柱體系，所以構造措施應加強。

2 建筑工程錯層結構設計方面存在的問題

通常情況下，錯層結構設計往往涵蓋以下幾種問題：一是圈梁無法閉合；二是水平荷載無法抵抗；三是頂層溫度變化大；四是墻體強度不同。針對第一種情況，究其原因在于錯層結構不同使用功能空間不在同一平面，圈梁部位極易遭遇洞口，因此在具體閉合期間存在較大的難度系數，尤其是樓梯間以及外縱墻等相關部位非常明顯。為進一步提高抗震性能，在對建筑工程錯層結構進行設計期間一定要始終堅持均勻對稱的原則不動搖，最大限度地降低不規則現象發生的概率[1]。對相關抗震規范進行深度剖析后可以發現，該規范中也對這些要求進行了嚴格規范，因此不少建筑結構都遵循了這一理念，為進一步增強建筑的可靠性提供應有的保障。然而從當前的發展趨勢來看，錯層結構卻無法和這一要求保持一致，錯層結構的主要特征之一就是結構往往處于不規則的狀態，倘若發生地震，那么錯層部位就會馬上形成相應的彎曲應力，久而久之就不能發揮出應有的價值，甚至還會對結構質量產生嚴重的影響。在具體設計期間，需要將目光放在頂層溫度的變化上面。因為頂層溫度倘若產生較大的變化，那么溫度應力的干擾也會有所擴大，長此以往就會對錯層部位形成與之相匹配的彎曲應力以及剪切應力，繼而對結構的可靠性產生較大的影響[2]。

3 建筑工程錯層結構的優化措施

3.1 遵循建筑物的實際

社會經濟水平提升，使人們對于建筑結構美觀性、功能性有了更多要求，同時為了提高建筑影響力，還會在結構設計中添加個性化設計內容，這樣對結構本身的承壓情況提出了更高要求。因此，在建筑錯層結構設計過程中，需要結合作業區域的實際環境，以及建筑結構本身的客觀屬性進行設計，從而提高整個設計方案的可操作性。在具體操作過程中，設計人員可以借助模擬系統，模擬運行目前所設計的錯層方案，根據運行中存在的問題進行參數修改，再次進行模擬運行，使整個設計方案更加滿足作業區的實際應用需求，本身也更加具備可操作性。

3.2 確保錯層的強度

在建筑錯層結構設計環節中，錯層的綜合強度將會影響到整體建筑結構的應用質量。在高層建筑結構中，高度的增加也會提高結構本身的自重能力，也會對結構本身造成較大的負荷。若不能合理控制，將直接導致錯層結構出現剛性突變的情況，造成建筑結構出現形變。對此，在進行建筑錯層結構設計中，需要對結構的綜合強度進行分析，同時將錯層剛度設置在上部結構剛度的70%以上。同時對于錯層結構中的剪力墻，在設計過程中可以適當增加其綜合厚度，從而提高錯層結構的綜合強度，提升建筑工程整體的抗震性能。

3.3 合理安排錯層位置

目前，城市建筑的主體類型為高層建筑，很多建筑的高度已經超過了60m，部分城市的建筑高度已經突破了100m。在建筑高度不斷增加的背景下，建筑結構的受力情況、結構受壓分布也變得越來越復雜。在設計錯層位置時，需要綜合考慮建筑工程的設計高度，結合以往的設計應用經驗，再對其進行設計時，應適當降低錯層的設計高度，將其設置在三層左右的位置。此類設計方法不會給建筑結構增加過多的負擔，同時建筑結構的受力形式也不會發生較大改變，能夠有效滿足實際的應用需求[3]。

3.4 提高二者的整體性

在建筑結構的組成中，錯層結構雖然不屬于開放性的受壓結構，但是該結構是整體建筑結構中的一部分，可以分擔主體結構的載荷內容。在對建筑錯層結構進行優化設計時，需要綜合考慮建筑結構與錯層結構之間的整體性，使其可以組成綜合性的整體結構。在具體設計過程中，需要對建筑設計圖紙進行了解，明確建筑結構本身的設計參數，結合設計參數的相關內容來確定錯層所在位置、結構應用方式、結構應用參數等內容，從而提高建筑工程的可靠性，延長建筑工程的使用壽命。

4 結語

在當下時代發展過程中，雖然錯層結構受到了社會各界的高度認可，但是實際情況下還存在很多有待解決的問題，不僅降低了工程的質量水平，而且嚴重清苦下，還會導致人們的生命財產安全受到威脅。因此，要科學設計錯層結構，使其發揮出應有的價值。