论文部分内容阅读
【摘要】近些年，建筑的形式呈现出了多样化，并且建筑工程中错层结构主要体现在用功能及空间效果等方面，基于此，本文主要对建筑工程错层结构设计问题的解决进行了分析和探究，以供同行参考。
【关键词】建筑工程；错层结构；设计问题；解决措施
一、前言
最近几年，我国的建筑无论在数量上还是在规模上都在不断的提升，而建筑里面的形式和功能也变得越来越复杂，在高层建筑和超高层建筑中的用途也变得不同。其建筑自身的综合型也必须随之提高，这对结构设计工作也提出了更高的要求，不同功能分区需要有分隔，在这样的情况下错层换结构应时而生。建筑单位利用错层的优点对建筑结构进行充分改进和改良，从而来保证高层建筑应用结构的稳定性。
二、错层结构的定义
《高规》中对错层进行了详细的分析，不仅对错层部位有详细的规定，也对错层结构的适用高度控制有规定。但是在实际的工程中，错层类型的情况非常复杂，某些错层比较小的结构不可以看成错层结构。
三、建筑错结构设计原则及问题要点
1、设计原则
在对建筑错层结构进行设计的时候，一定要遵循相应的设计原则，这样才能确保施工的进度和质量。在设计的过程中，首先需要遵循的原则就是要尽可能少的设计竖向构件。因为在对高层建筑进行错层设计之后，会使得高层建筑的竖向刚度变小，这样在地震的作用下就非常容易造成建筑物的破坏。尽可能少的设计竖向构件，就不会对建筑的竖向刚度造成非常大的影响，这样就能确保高层建筑结构的抗震效果。与此同时，在对转换层进行竖向設计的时候，要尽可能的选择在较低的位置进行设计，这样能够保证建筑错层结构的施工更加便利。
2、设计中的问题要点
在对错层结构进行设计的时候，最让设计人员头疼的一个问题就是错层结构出现刚度突变的情况，因为错层结构发生了刚度突变，那么在地震的作用下是非常容易出现断裂的情况的，这样会造成非常大的财产损失以及人员伤亡。因此，在对错层进行设计的时候，对于其上下层的结构刚度一定要做好有效地处理。目前采用最多的处理方式主要有以下几种：第一种处理方式是加大转换层结构的截面尺寸；第二种处理方法是尽可能的加强混凝土的强度；还有一种处理方法是尽可能多的增加剪力墙的设计。不过在对错层结构的刚度进行增强时，也不是错层结构的刚度越大就越好，而是需要根据实际的情况对错层结构的刚度进行合理地控制。因为错层结构的刚度太小的话，容易出现结构断裂的情况；而刚度过大的时候，在地震的作用下又容易出现共振的情况，同样对高层建筑的整体结构不利。
四、建筑工程错层结构设计过程需注意事项及加强措施
1、因为建筑工程错层结构式竖向不规则结构，在结算结果中主要体现为上下楼层侧向刚度比不能满足有关的规定，针对这样的现状，首先要进行方案的调整，这样就能够很好的改善竖向不规则情况。同时对于比较薄弱的楼层要通过计算对其进行合理的调整。
2、因为错层结构属于平面不规则结构，所以在计算和构造的时候要采取相应的措施
首先在进行建模计算的时候，错开楼层应该严格按照结构整体进行建模，不应该将其并归为一层进行计算。虽然框架结构很容易实现，但是剪力墙结构回发生洞口跨越结构楼层，针对这样的现状，就应该将跨层洞口按照按楼层高度将其分为两个洞口，其中要在下层的洞口上设置100高连粱。例如：将一正常结构分别按照实际工程进行模型的建立，并且按照此种简化方法建立模型进行计算比较得出：倘若采用PMSAP计算的时候，简化模型与实际模型的刚度是正好吻合的；倘若采用SATWE计算，这两种模型的差异就会比较大，所以作为设计人员要尽可能的采用PMSAP进行错层结构计算。
然后在进行结构位移比控制指标计算的时候，不可以采用楼板强制无限刚假定，要采用分块无限刚假定。同时建筑工程的位移比不应该采用层间位移比，要采用楼层位移比，主要是因为错层结构中层的含义与正常结构有很大的区别。此外，建筑单位要事先与施工审查机构进行沟通。
最后由于建筑工程错层结构中的很多楼板相互没有联系，这样就造成很多问题的出现，要想有效的避免这些问题的发生，就要在不连续的位置设置量的贯通层。所谓量的贯通层就是在连续几个错层楼层中设置一个不错层的楼层，并且对数量和间隔进行科学合理的规划和设计。同时每一个单独的建筑区域内错层的数量不能够太多，这样才能有效的对各个部位的变形情况进行控制，从而就很好的减少了错层结构对建筑内墙的柱体的压力。例如：在建立平面杆系模型对定性进行比较的时候，设置贯通层能够很好的改善结构的整体刚度、变形等；
同时还应该加强贯通层，例如：加大板厚，这样就能够提高配筋率，并且能够设置贯通钢筋。
3、错层附近构件受力比较复杂，导致应力集中
在建筑工程中，出现这一现象的位置以错层处竖向构件最为严重，但是因为受到计算软件的限制，这样就使得得出的结构不够精确，所以要采用简化计算的方法和构造措施对其进行处理。
首先在进行抗侧力构件布置的时候，要尽可能的减少结构的扭转效应。根据有关试验表明错层结构在扭转效应下仅仅是错层，这样在进行平面规则布置的时候，破坏力更强。同时楼层两侧的结构刚度和结构布置差别要比较小，这样设计出来的错层刚度和变形性能就比较相近，从而就能够大大的减少扭转效应、降低错层位置的墙柱内力。
然后在错层的位置要尽可能的设置纵横向剪力墙，这样就能够保证不同的标高楼板产生的水平力能够直接的利用剪力墙进行传递，同时还尽可能的避免水平力传递出现过于复杂的情况。
最后，由于错层部位的构件受力情况比较复杂，这样就需要严格的按照有关规定进行操作，同时错层处柱纵筋要控制在1.5%以上，体积配箍率要控制在1.5%以上。
四、结束语
综上所述，在进行建筑工程建设的时候，做好错层结构的设计是非常重要的。只有做好了错层结构的设计，才能使得设计出来的建筑更加符合人们的需求，同时也才能更好的保证建筑结构设计的质量。因此，相关人员一定要这方面的设计工作。
参考文献
[1]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 .
[2]王春伟.浅谈带错层的高层建筑结构抗震设计[J].中国新技术新产品.2011，（13）.
[3]全国民用建筑工程设计技术措施（混凝土结构）中国计划出版.2012.
【关键词】建筑工程；错层结构；设计问题；解决措施
一、前言
最近几年，我国的建筑无论在数量上还是在规模上都在不断的提升，而建筑里面的形式和功能也变得越来越复杂，在高层建筑和超高层建筑中的用途也变得不同。其建筑自身的综合型也必须随之提高，这对结构设计工作也提出了更高的要求，不同功能分区需要有分隔，在这样的情况下错层换结构应时而生。建筑单位利用错层的优点对建筑结构进行充分改进和改良，从而来保证高层建筑应用结构的稳定性。
二、错层结构的定义
《高规》中对错层进行了详细的分析，不仅对错层部位有详细的规定，也对错层结构的适用高度控制有规定。但是在实际的工程中，错层类型的情况非常复杂，某些错层比较小的结构不可以看成错层结构。
三、建筑错结构设计原则及问题要点
1、设计原则
在对建筑错层结构进行设计的时候，一定要遵循相应的设计原则，这样才能确保施工的进度和质量。在设计的过程中，首先需要遵循的原则就是要尽可能少的设计竖向构件。因为在对高层建筑进行错层设计之后，会使得高层建筑的竖向刚度变小，这样在地震的作用下就非常容易造成建筑物的破坏。尽可能少的设计竖向构件，就不会对建筑的竖向刚度造成非常大的影响，这样就能确保高层建筑结构的抗震效果。与此同时，在对转换层进行竖向設计的时候，要尽可能的选择在较低的位置进行设计，这样能够保证建筑错层结构的施工更加便利。
2、设计中的问题要点
在对错层结构进行设计的时候，最让设计人员头疼的一个问题就是错层结构出现刚度突变的情况，因为错层结构发生了刚度突变，那么在地震的作用下是非常容易出现断裂的情况的，这样会造成非常大的财产损失以及人员伤亡。因此，在对错层进行设计的时候，对于其上下层的结构刚度一定要做好有效地处理。目前采用最多的处理方式主要有以下几种：第一种处理方式是加大转换层结构的截面尺寸；第二种处理方法是尽可能的加强混凝土的强度；还有一种处理方法是尽可能多的增加剪力墙的设计。不过在对错层结构的刚度进行增强时，也不是错层结构的刚度越大就越好，而是需要根据实际的情况对错层结构的刚度进行合理地控制。因为错层结构的刚度太小的话，容易出现结构断裂的情况；而刚度过大的时候，在地震的作用下又容易出现共振的情况，同样对高层建筑的整体结构不利。
四、建筑工程错层结构设计过程需注意事项及加强措施
1、因为建筑工程错层结构式竖向不规则结构，在结算结果中主要体现为上下楼层侧向刚度比不能满足有关的规定，针对这样的现状，首先要进行方案的调整，这样就能够很好的改善竖向不规则情况。同时对于比较薄弱的楼层要通过计算对其进行合理的调整。
2、因为错层结构属于平面不规则结构，所以在计算和构造的时候要采取相应的措施
首先在进行建模计算的时候，错开楼层应该严格按照结构整体进行建模，不应该将其并归为一层进行计算。虽然框架结构很容易实现，但是剪力墙结构回发生洞口跨越结构楼层，针对这样的现状，就应该将跨层洞口按照按楼层高度将其分为两个洞口，其中要在下层的洞口上设置100高连粱。例如：将一正常结构分别按照实际工程进行模型的建立，并且按照此种简化方法建立模型进行计算比较得出：倘若采用PMSAP计算的时候，简化模型与实际模型的刚度是正好吻合的；倘若采用SATWE计算，这两种模型的差异就会比较大，所以作为设计人员要尽可能的采用PMSAP进行错层结构计算。
然后在进行结构位移比控制指标计算的时候，不可以采用楼板强制无限刚假定，要采用分块无限刚假定。同时建筑工程的位移比不应该采用层间位移比，要采用楼层位移比，主要是因为错层结构中层的含义与正常结构有很大的区别。此外，建筑单位要事先与施工审查机构进行沟通。
最后由于建筑工程错层结构中的很多楼板相互没有联系，这样就造成很多问题的出现，要想有效的避免这些问题的发生，就要在不连续的位置设置量的贯通层。所谓量的贯通层就是在连续几个错层楼层中设置一个不错层的楼层，并且对数量和间隔进行科学合理的规划和设计。同时每一个单独的建筑区域内错层的数量不能够太多，这样才能有效的对各个部位的变形情况进行控制，从而就很好的减少了错层结构对建筑内墙的柱体的压力。例如：在建立平面杆系模型对定性进行比较的时候，设置贯通层能够很好的改善结构的整体刚度、变形等；
同时还应该加强贯通层，例如：加大板厚，这样就能够提高配筋率，并且能够设置贯通钢筋。
3、错层附近构件受力比较复杂，导致应力集中
在建筑工程中，出现这一现象的位置以错层处竖向构件最为严重，但是因为受到计算软件的限制，这样就使得得出的结构不够精确，所以要采用简化计算的方法和构造措施对其进行处理。
首先在进行抗侧力构件布置的时候，要尽可能的减少结构的扭转效应。根据有关试验表明错层结构在扭转效应下仅仅是错层，这样在进行平面规则布置的时候，破坏力更强。同时楼层两侧的结构刚度和结构布置差别要比较小，这样设计出来的错层刚度和变形性能就比较相近，从而就能够大大的减少扭转效应、降低错层位置的墙柱内力。
然后在错层的位置要尽可能的设置纵横向剪力墙，这样就能够保证不同的标高楼板产生的水平力能够直接的利用剪力墙进行传递，同时还尽可能的避免水平力传递出现过于复杂的情况。
最后，由于错层部位的构件受力情况比较复杂，这样就需要严格的按照有关规定进行操作，同时错层处柱纵筋要控制在1.5%以上，体积配箍率要控制在1.5%以上。
四、结束语
综上所述，在进行建筑工程建设的时候，做好错层结构的设计是非常重要的。只有做好了错层结构的设计，才能使得设计出来的建筑更加符合人们的需求，同时也才能更好的保证建筑结构设计的质量。因此，相关人员一定要这方面的设计工作。
参考文献
[1]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 .
[2]王春伟.浅谈带错层的高层建筑结构抗震设计[J].中国新技术新产品.2011，（13）.
[3]全国民用建筑工程设计技术措施（混凝土结构）中国计划出版.2012.