建筑工程錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

張志偉 蘇暢

摘要：隨著現(xiàn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)的快速的發(fā)展，我國(guó)的居民的生活水平得到了很大的提高，并且現(xiàn)在我國(guó)的城鎮(zhèn)化水平得到了很快的發(fā)展，導(dǎo)致現(xiàn)在我國(guó)的高層建筑工程的數(shù)量越來(lái)越多，高層建筑工程當(dāng)中最為典型的結(jié)構(gòu)就是錯(cuò)層結(jié)構(gòu)。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)因?yàn)槟軌蛴行У脑黾咏ㄖ锉旧淼墓δ?，能夠使得建筑?duì)于空間的使用效果得到顯著的提升等優(yōu)點(diǎn)被很多的建筑設(shè)計(jì)師所青睞，并且廣泛的應(yīng)用到了實(shí)際的高層建筑工程當(dāng)中。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的專業(yè)性比較高，這也就導(dǎo)致了現(xiàn)在很多的錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中存在著很多的問(wèn)題，本文主要分析了這些問(wèn)題以及相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：建筑工程；錯(cuò)層結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)問(wèn)題；分析

引言

隨著現(xiàn)在人們收入的逐漸提高，人們對(duì)于自己的生活品質(zhì)的注重程度越來(lái)越高了，住宅與現(xiàn)在人們的生活是息息相關(guān)的，現(xiàn)在的人們對(duì)于建筑提出了更多的要求，對(duì)于一個(gè)建筑空間當(dāng)中不同的空間是有著不同的功能需求的，為了能夠更好的在有限的空間當(dāng)中使建筑物能夠發(fā)揮出更多的功能，我們需要做的就是采用一種更加合理的利用建筑空間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是能夠合理的滿足現(xiàn)在人們對(duì)于建筑物要求的一種設(shè)計(jì)方法。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)當(dāng)中的錯(cuò)層就是指的建筑物的樓板的實(shí)際高度超過(guò)了六百毫米以上，并且高度超過(guò)來(lái)原來(lái)的梁的高度，當(dāng)然錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)不僅僅是這一點(diǎn)，同時(shí)在建筑物的面積方面也是有著自己的要求，錯(cuò)層結(jié)構(gòu)當(dāng)中錯(cuò)層的結(jié)構(gòu)需要達(dá)到樓層總面積的百分之三十。

一、 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的定義

在《高規(guī)》當(dāng)中針對(duì)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)有專門(mén)的章節(jié)來(lái)進(jìn)行相關(guān)的介紹，其中除了對(duì)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的部位進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定之外，還針對(duì)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的最大適用高度進(jìn)行了一定的控制。但是在實(shí)際的建筑工程當(dāng)中，錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的錯(cuò)層類型卻是十分的復(fù)雜多變的，某些錯(cuò)層比較小的結(jié)構(gòu)可以不看做錯(cuò)層結(jié)構(gòu)。雖然在《高規(guī)》當(dāng)中沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)的規(guī)定，但是按照相關(guān)的資料分析，我們可以按照以下的原則來(lái)對(duì)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)進(jìn)行把握。第一點(diǎn)，錯(cuò)層的面積比較小，沒(méi)有達(dá)到建筑物該層面積的百分之三十。第二點(diǎn)，樓層的標(biāo)高相差不大于普通的框架梁的截面高度。第三點(diǎn)，平面規(guī)則的剪力墻結(jié)構(gòu)，當(dāng)縱橫墻體能夠直接傳遞各錯(cuò)層樓面之間的樓層剪切力。上面所說(shuō)的這三種結(jié)構(gòu)雖然都是屬于樓板的錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，但是不屬于建筑物錯(cuò)層結(jié)構(gòu)。

二、 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

錯(cuò)層結(jié)構(gòu)在現(xiàn)在的建筑工程當(dāng)中是非常的復(fù)雜的一種結(jié)構(gòu)，在相應(yīng)的錯(cuò)層區(qū)域需要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行施工的工程來(lái)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，然后在對(duì)建筑的抗側(cè)力構(gòu)建進(jìn)行設(shè)置。同時(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程當(dāng)中還會(huì)出現(xiàn)這種情況，那就是在進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程當(dāng)中因?yàn)橛?jì)算的高度不同而造成一定的結(jié)構(gòu)剛度的變化。在剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了錯(cuò)位之后十分容易因?yàn)榻ㄖ锏氖褂霉δ茉斐慑e(cuò)動(dòng)或者是疊合錯(cuò)動(dòng)，剪力墻使得洞孔的布置出現(xiàn)了不規(guī)則的情況?？蚣茉诮?jīng)過(guò)了錯(cuò)層結(jié)構(gòu)之后形成了長(zhǎng)短柱混合的不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，這樣對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)更加的不利。由于樓板的錯(cuò)層就相當(dāng)于進(jìn)行了錯(cuò)層的樓板進(jìn)行了開(kāi)大洞，這樣往往會(huì)導(dǎo)致樓板受到極大的削弱而形成了平面的不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。并且在建筑工程的錯(cuò)層結(jié)構(gòu)附近的豎向抗側(cè)力構(gòu)建的受力是非常的復(fù)雜的，這樣在很多部位就比較容易形成應(yīng)力集中。并且現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)于這種復(fù)雜的應(yīng)力還不能夠進(jìn)行精確的計(jì)算，所以說(shuō)我們需要根據(jù)相關(guān)的結(jié)構(gòu)概念來(lái)對(duì)構(gòu)造進(jìn)行相應(yīng)的加強(qiáng)。

三、 建筑工程錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的問(wèn)題以及改善措施

（一） 豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)

建筑工程當(dāng)中的錯(cuò)層結(jié)構(gòu)是豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)，這種不規(guī)則的結(jié)構(gòu)主要就是體現(xiàn)在在結(jié)算結(jié)果當(dāng)中上下樓層側(cè)向剛度是不能夠滿足《高規(guī)》當(dāng)中的4.4.2條的要求的。在實(shí)際的工程當(dāng)中出現(xiàn)這種情況的時(shí)候應(yīng)該首先對(duì)方案來(lái)進(jìn)行調(diào)整，使得豎向不規(guī)則的嚴(yán)重程度得到一定的改善，但是由于建筑工程錯(cuò)層結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)，這種豎向不規(guī)則性是無(wú)法得到徹底的解決的。我們豎向不規(guī)則的情況比較嚴(yán)重的時(shí)候可以參照《高規(guī)》5.1.14條來(lái)針對(duì)薄弱層的要求進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算以及調(diào)整，并且采取相關(guān)的構(gòu)造措施來(lái)進(jìn)行改善。

（三） 平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)

由于建筑工程錯(cuò)層結(jié)構(gòu)還是平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)，那么為了能夠更好的改善錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的平面不規(guī)則性，我們可以采取下面的幾點(diǎn)措施來(lái)進(jìn)行調(diào)整。首先我們?cè)谶M(jìn)行建模計(jì)算的時(shí)候被錯(cuò)開(kāi)的樓層應(yīng)該各自的參加結(jié)構(gòu)整體的建模，而不只是單獨(dú)的對(duì)這些錯(cuò)開(kāi)的樓層進(jìn)行一層計(jì)算。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)是比較容易實(shí)現(xiàn)的，但是對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)就比較的容易發(fā)生洞口跨越結(jié)構(gòu)樓層的情況。在這個(gè)時(shí)候我們需要做的就是將跨層洞口按照相應(yīng)的層高來(lái)分為兩個(gè)不同的洞口，在下層洞口的上方我們需要設(shè)置100高連梁。有學(xué)者曾經(jīng)對(duì)一個(gè)正常的結(jié)構(gòu)分別的按照實(shí)際的工程來(lái)進(jìn)行建模，然后對(duì)這種簡(jiǎn)化方法所建立的模型分別采用不同的方法進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)我們采用PMSAP來(lái)進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候簡(jiǎn)化模型與實(shí)際的模型在剛度方面的吻合是非常的理想的，但是當(dāng)我們采用SATWE這種方法來(lái)進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候簡(jiǎn)化模型與實(shí)際模型之間的差異就是比較大的了，所以說(shuō)筆者建議結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量采用PMSAP這種方法來(lái)對(duì)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。再就是我們?cè)趯?duì)結(jié)構(gòu)的位移比等控制指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的時(shí)候不能夠采用樓板強(qiáng)制無(wú)限剛假定，而是應(yīng)該采用分塊無(wú)限剛假定。而且對(duì)于位移比來(lái)說(shuō)已更改采用樓層位移比，而不是應(yīng)該采用空間位移比。因?yàn)榻ㄖこ体e(cuò)層結(jié)構(gòu)當(dāng)中"層"這一概念與正常的建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中的"層"的概念是有著比較大的不同的。按照上面所說(shuō)的方法進(jìn)行控制就是合理的，但是應(yīng)該事先與施工圖審查機(jī)構(gòu)進(jìn)行一定的溝通。在建筑工程錯(cuò)層結(jié)構(gòu)當(dāng)中很多樓板之間并不是存在著相互的聯(lián)系的，這也就給建筑工程帶來(lái)了很多的問(wèn)題，為了能夠更好的避免在建筑工程錯(cuò)層結(jié)構(gòu)當(dāng)中的不連續(xù)的的位置設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的貫通樓層來(lái)進(jìn)行溝通。指的就是在建筑工程當(dāng)中的連續(xù)的幾個(gè)錯(cuò)層的樓層之間設(shè)置一個(gè)不錯(cuò)層的樓層，對(duì)于不錯(cuò)層的樓層的數(shù)量以及間隔需要進(jìn)行合理的規(guī)劃以及設(shè)計(jì)，這種方法在現(xiàn)在的房屋建筑工程錯(cuò)層結(jié)構(gòu)當(dāng)中是比較的常見(jiàn)的，并且這種方法的實(shí)施也是相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易的。

（三） 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)附近的構(gòu)建受力復(fù)雜

建筑工程錯(cuò)層結(jié)構(gòu)附近的構(gòu)件的受力是非常的復(fù)雜的，這也就引起了應(yīng)力集中的情況，尤其是在錯(cuò)層處豎向的構(gòu)件發(fā)生這種情況的概率以及嚴(yán)重程度都是比較高的。并且現(xiàn)在我們的計(jì)算機(jī)軟件方面對(duì)于這種復(fù)雜的受力的計(jì)算的結(jié)果的準(zhǔn)確程度是不高的，所以說(shuō)我們只能夠通過(guò)簡(jiǎn)化計(jì)算以及構(gòu)造措施等來(lái)對(duì)這種情況進(jìn)行處理。首先我們?cè)谶M(jìn)行抗側(cè)力構(gòu)件的布置的時(shí)候需要盡量的減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。同時(shí)框架結(jié)構(gòu)當(dāng)中有錯(cuò)層存在的時(shí)候?qū)τ诮ㄖ锏目拐饋?lái)說(shuō)是非常的不利的，所以說(shuō)我們需要對(duì)這種情況盡可能的去避免。

結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)在建筑工程的發(fā)展以及人們對(duì)于建筑物的要求越來(lái)越高，錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑工程設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用是非常的廣泛的，但是現(xiàn)在的錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中還是存在著一定的問(wèn)題，本文主要就是針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹并且提出了相應(yīng)的解決方法。

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