建筑工程錯層結構設計若干問題思考

【摘要】隨著我國經濟的飛速發展，人們的生活水平質量有了較大的提高，錯層式的居民住宅逐漸被社會接納認可。錯層式建筑主要利用對建筑空間的合理利用性，受到了很多現代人的喜愛，但錯層式的建筑在設計方面仍存在一定的不足，仍需不斷完善提高。現階段中，部分錯層式的建筑由于結構設計的獨特性，其結構方面很有可能有一定的問題，對居住者的生命安全帶來了威脅。錯層式的結構大多應用于多層砌體中，其存在著一定的局限性，很容易形成鋼筋混凝土短柱，下文將結合錯層建筑工程進行分析，在錯層結構的基礎上提出需要注意的問題。

【關鍵詞】建筑工程;錯層結構;若干問題;思考探究

由于人們對居住環境有著越來越高的要求，我國建筑在形式方面愈加多樣化，近些年來，由于錯層式結構有著良好的空間效果與功能，被廣泛應用于民用高層建筑中，但在廣受關注的背景下，錯層結構在設計方面存在著一定的問題，對建筑的質量有著較大的影響，錯層結構與普通結構對比，其抗震能力較低，并且受力情況復雜，建筑設計者要對其進行高度的重視。

1、錯層結構的定義特點

1.1錯層結構的定義

在建筑工程中，錯層結構往往是由于建筑功能的需要，在設計中，樓層的結構并不在一樣的高度，并且不同樓層之間的高度差要遠遠高于普通的梁截面高度，在實際的錯層結構建筑中，錯層結構類型多種多樣，并且結構情況較為復雜，部分錯層相對來說較小的結構在一定程度上并不能算是錯層結構。對錯層結構的定義有以下要求。首先，不同樓層之間的高度差要遠大于普通框架的高度。其次，錯層面積要至少大于錯層面積的一小半。最后，錯層的豎向抗側力結構受力復雜，并且有著較多的應力集中部位。

1.2錯層結構的特點

對于錯層結構來說，本身有著較為鮮明的特點，但這些特點很容易為建筑結構設計師帶來一定的困擾。由于錯層結構不規則，并且水平剪力交叉，樓板不連續，樓板很難發揮其應用的作用，而形成一定的不規則結構，大大降低樓層水平剪力。由于錯層機構的不規則，很容易產生建筑中的薄弱層，值得注意的是，由于受計算機水平的限制，無法精確地計算出受力情況，對結構設計帶來了較大的挑戰。并且錯層結構具有抗震能力差的特點，其剪力墻的結構很容易出現長短柱不規則體系，導致洞口布置不均勻，大大降低錯層結構的抗震能力，不符合建筑的穩定安全特性。

2、錯層式住宅的優點與不足

2.1使用方面

錯層式的住宅，指的是一套房子中，層高相同，但不同功能的空間并不處于同一層面。像是課堂、廚房、衛生間以及臥室等，所處的平面高度是不同的，其建筑空間并不處于同一層次。這樣的設計能夠更好地提高空間利用率，大大強化了建筑的使用功能，并且符合建筑學中的美感，使得居住者在其中能夠更加舒適。錯層式的住宅往往更加適用于現代年輕人，對于老人與孩子來說，在行動間會帶來較大的不便與不安全。并且錯層結構的設計相比較來說更適用于面積相對大的建筑，如果面積較小的建筑采用錯層式的結構設計，很有可能會造成成本高，而實用性低的情況。

2.2在結構設計方面的問題

由于錯層結構本身的特點，其構建內部分布不均，受力復雜，這樣的情況為建筑結構設計帶來了較大的困擾，對提高該建筑物的抗震能力也提出了較大的挑戰。錯層式結構建筑在設計方面主要有四個難點：圈梁很難閉合、水平荷載很難抵抗、墻體強度不同和頂層溫度的變化較大。其中，圈梁很難閉合是由于錯層結構建筑由于不同功能空間不在同一平面，其門窗洞口的高度是不穩定的，并且圈梁位置往往會出現洞口，從而影響了建筑閉合的情況，在建筑的樓梯與外縱墻部位，圈梁難以閉合的問題相對突出。

為了更好地保證建筑的抗震能力，建筑整體的布局情況要以均為對稱為主，并且盡量地避免出現不規則現象，但錯層結構的特點就是不規則，其樓板是錯層不連續的，如果發生地震情況，錯層部位會由于出現更大的剪力，很難承受荷載力，從而降低建筑結構的穩定性，對結構的質量有著嚴重的消極影響。在設計建筑錯層結構的過程中，對頂層的溫度變化考慮也較為重要，由于頂層溫度差距較大，其溫度應力的影響也會隨之增加，很容易對錯層的部位帶來更大的剪力，從而增加了結構承載力的負荷，對結構的安全性帶來一定的影響。

3、錯層結構的措施

建筑設計人員可以從對抗震等級的選取進行適當的調增，針對不同抗震等級，對樓板的厚度進行加強，增長部分長鋼筋等，都可以很好地提高建筑的抗震能力。在對抗震等級選取的過程中，建筑設計人員可以針對不同的建筑部位選用不同的抗震等級，對于不是錯層部位的框架，可以采用三級地震等級，對于處于錯層處的框架，則可以選擇二級地震等級，根據實際情況加強對建筑的縱筋。

對于錯層部位受力復雜的情況，建筑很容易產生多個應力集中部位，建筑設計人員在設計過程中可以通過加強樓板厚度的方式提高抗震能力，在設計過程中，針對建筑的具體情況，在下層樓板處增加厚度大約到兩百毫米，對其他樓層的樓板厚度則要求不低于一百二十毫米，對于錯層范圍內的樓板，選擇雙層雙向的方式，不僅能夠有效提高結構的穩定性，還能夠增加建筑工程的可靠性，大大提高了安全系數。對樓板進行處理的過程中，不僅僅能夠通過采用加厚樓板的方式，還能夠采用增加長鋼筋的方式，能夠在保證建筑安全性的基礎上有效降低對成本的投入。設計人員在設計建筑過程中可以通過設定貫通層的方式，增加建筑的穩定性。設置貫通層指的是在錯層樓層間設置一層不錯層的樓層，這種方式對設計人員有更高的要求，需要科學嚴謹地估算出錯層樓層之間的距離樓層數，通過設置不錯層樓層的方式，能夠有效避免建筑變形的情況出現，降低錯層處的負荷。

結語：

在現代生活中，錯層式時尚的結構設計，獨特的設計特點得到了年輕人的青睞，但在實際建筑結構設計中，錯層式建筑仍存在一定的不足，復雜的受力面，對建筑結構質量帶來了一定的影響，對人們的居住安全帶來了一定的威脅，仍需不斷地完善調整，要對錯層式結構建筑進行分析，發現其中的問題，并根據結構的具體特點采用適當的方式有效地解決。

參考文獻：

[1]秦海鋒.建筑工程錯層結構設計若干問題分析[J].綠色環保建材，2019（9）.

[2]毛賽蘭.建筑工程錯層結構設計若干問題分析[J].建材與裝飾，2018（05）：97-98.

[3]劉東曉.建筑工程錯層結構設計若干問題分析[J].建筑知識，2016（14）：23-24.

作者簡介：

呂曉捷（1981.11），女，漢族，遼寧大連人，本科學歷，工程師，主要從事項建設工程管理工作。