建筑工程錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計若干問題研究

段現(xiàn)薇

摘要：在當(dāng)前高層建筑中，錯層建筑是一種常見的建筑結(jié)構(gòu)，因為其能夠同時滿足業(yè)主對空間和使用功能的要求而廣受人們喜愛。但是由于錯層建筑是一種新型的建筑形式，在建造時并沒有統(tǒng)一權(quán)威的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，所以致使出現(xiàn)錯層建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理的問題，進而引發(fā)一些建筑質(zhì)量的問題，直接關(guān)系到居住者的生命、財產(chǎn)安全。鑒于此，做好對建筑工程錯層建構(gòu)設(shè)計研究顯得非常重要。本文首先介紹了錯層結(jié)構(gòu)的定義和特點，然后分析了錯層架構(gòu)的優(yōu)缺點，最后提出一些提升錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計效果的措施。旨在通過研究提升建筑工程錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑工程;錯層結(jié)構(gòu);設(shè)計;問題

隨著城市化進程的發(fā)展及人們生活水平的提高，人們對居住的環(huán)境要求日漸提高，建筑物的結(jié)構(gòu)樣式也多種多樣。其中錯層結(jié)構(gòu)建筑是比較受歡迎的一種建筑結(jié)構(gòu)，但是目前多數(shù)建筑錯層結(jié)構(gòu)與普通高層相比，具有很多缺點需要去重視。

1錯層結(jié)構(gòu)簡介

實際生活中，錯層結(jié)構(gòu)的類型很多且具有復(fù)雜性，但是根據(jù)建筑功能需要和實際情況，錯層結(jié)構(gòu)的認(rèn)定需要符合以下幾點要求：首先，樓層標(biāo)高相差較普通框架梁截面高度高。其次，錯層的面積大于該樓層面積的百分之三十[1]。最后，樓層平面規(guī)則的剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)多處應(yīng)力集中部位。因為樓層豎向剛度具有不規(guī)則性，且錯層附近豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受到的力量不單一，具有復(fù)雜性。

2 錯層式住宅的優(yōu)缺點

2.1在使用方面的優(yōu)缺點

錯層最重要的特點是“錯落的空間”，其優(yōu)點體現(xiàn)在：提升了室內(nèi)空間的利用率，有效擴大建筑的使用面積，同時在一定程度上增加了建筑的美感，整體增加建筑的美感和舒適度。缺點則是：錯落的空間給行動不便的老人和孩子帶來不便，不適合老人孩子居住。同時對于建筑面積較小的建筑而言，采用錯層不僅不能降低成本，還會產(chǎn)生成本高、實用型低的問題。

2.2在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的優(yōu)缺點

與普通建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，錯層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點并不突出，相反，由于其自身所獨有的特點，造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)受力分布不均，給錯層設(shè)計帶來不便。錯層結(jié)構(gòu)與普通高層框架結(jié)構(gòu)相比同樣具有以下缺點：首先，錯層結(jié)構(gòu)不規(guī)則且水平剪力差。出現(xiàn)這一問題的原因是錯層建筑樓板存在錯層具有不連續(xù)性，因此，樓板的作用在被削弱的同時而產(chǎn)生不規(guī)則的平面結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致水平剪力差[2]。其次，錯層結(jié)構(gòu)內(nèi)部具有很多的不規(guī)則性，極易產(chǎn)生薄弱層。而錯層負(fù)責(zé)豎向抗側(cè)力的構(gòu)件剛度很大，受力具有復(fù)雜性，致使產(chǎn)生應(yīng)力集中部位多的現(xiàn)象。與此同時，受到科技水平的限制，這些應(yīng)力點及應(yīng)力大小還不能計算，也不能有針對性地采取措施來應(yīng)對。最后，錯層結(jié)構(gòu)是豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)，加上錯層后的剪應(yīng)力墻結(jié)構(gòu)，引發(fā)長短柱混合不規(guī)則和洞口布置不規(guī)則的問題，在地震時，錯層部位會出現(xiàn)很大的剪切應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。而內(nèi)部結(jié)構(gòu)難以承載這些載荷出現(xiàn)損壞的問題，即降低了建筑的抗震能力。最常見的錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計問題主要包括圈梁難以閉合、水平荷載難以抵抗、頂層溫度變化大、墻體強度不同四個方面的問題，最終影響結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性[3]。

3 提升建筑工程錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計效果的措施

3.1提高錯層剪力墻體抗震能力

抗震設(shè)計是當(dāng)前建筑設(shè)計的一個重要指標(biāo)，在實際設(shè)計工作中必須保障建筑的抗震能力，提升建筑的穩(wěn)定性和安全性。作為設(shè)計者可以從合理選取抗震等級、加強樓板厚度及增加通長鋼筋等措施以提升錯層剪力墻的抗震能力。首先，在進行設(shè)計時可以將錯層建筑內(nèi)部的不同部位進行分類，在不同的部位使用不同的抗震等級設(shè)計、建造。錯層結(jié)構(gòu)錯層處的框架梁抗震等級較非錯層部位抗震等級選擇應(yīng)該采用升級管理[4]。一般而言，非錯層部位抗震等級采用三級，錯層部分選用二級。在進行設(shè)計時，可以適當(dāng)?shù)丶訌娍v筋和箍筋的配筋量及其他非錯層部位剪力墻的墻厚度，使其達(dá)到規(guī)定級別的厚度要求。其次，錯層樓板應(yīng)避開單層或單向配筋的辦法，而采用雙層雙向配筋的辦法來增強穩(wěn)定性和可靠性。同時適當(dāng)加厚錯層樓層、增長通長鋼筋。

3.2設(shè)置貫通層

當(dāng)前可行性較高的一種提升錯層穩(wěn)定性的方式是通過設(shè)置定量貫通層。即隔若干層就設(shè)置一層非錯層的樓層，從而達(dá)到減少錯層負(fù)荷、控制部分變形的目的。實踐證明，這種方式效果良好。貫通層設(shè)置的過程中，設(shè)計人員應(yīng)該提前根據(jù)需要，計算出每段之間的錯層樓層數(shù)。同時需要通過加大板厚、提升配筋率、設(shè)置貫通鋼筋等方式來提升貫通層的性能[5]。

3.3改變樓板受力方向

錯層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要通過設(shè)計使墻體樓板受力成一側(cè)縱墻承重，另一側(cè)橫墻承重，而不是采用橫墻承重。因為兩側(cè)不同方面的承重可以在一定程度上減輕墻體的承重壓力，將構(gòu)建承載力控制在可承受范圍內(nèi)，避免一個方面承重壓力過大出現(xiàn)構(gòu)件損壞的問題，提升錯層結(jié)構(gòu)安全性能。

4 結(jié)語

綜上所述，錯層結(jié)構(gòu)是當(dāng)前社會發(fā)展中出現(xiàn)的一種廣受人們青睞的建筑結(jié)構(gòu)，但是這種結(jié)構(gòu)較一般高層建筑而言具有很多的缺點，給設(shè)計人員帶來一定的困難。作為設(shè)計者必須重視錯層的缺點，積極采取合理的方式進行設(shè)計，最終提升建筑工程錯層結(jié)構(gòu)安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李強，韓娜娜，崔崟.建筑工程錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計若干問題思考[J].北方建筑，2020，5（01）：26-29.

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[3]邢萬寶.建筑工程錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J].門窗，2019（15）：123+126.

[4]毛賽蘭.建筑工程錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計若干問題分析[J].建材與裝飾，2018（50）：91-92.

[5]蔣忠.對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計若干問題的探討[J].中外企業(yè)家，2015（20）：206.