建筑工程错层结构设计问题及措施

分类：建筑设计论文发表 时间：2019-10-08 09:59 关注：(1)

　　随着时代的进步发展，人们的生活水平有了显著提高，对居住环境的要求也越来越高，在此背景下，我国的建筑工程项目也出现了多样化的发展趋势。在建筑工程项目建设过程中，错层结构不仅有着较好的使用性以及空间性，而且还能够满足人们多样化的居住需求，在当前高层建筑工程建设过程中，有了广泛的应用。但是从实际情况来看，我国建筑工程错层结构也有着很多有待解决的问题，因为较差抗震性以及复杂的受力情况等问题，不仅极大地降低了建筑工程的质量水平，而且也严重的缩小了工程项目的使用寿命。为了提高建筑工程的质量水平以及居住效果，在接下来的文章中，将围绕建筑工程错层结构设计方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

　　关键词：建筑工程;错层结构;设计

　　1引言

　　对于建筑工程的错层结构来说，因为能够有效地利用好建筑的内部空间，从而受到了人们的喜爱。但是，因为在设计错层结构过程中，因为缺少严格的标准，从而导致了诸多设计问题存在，不仅降低了工程的质量，而且严重情况下，还会威胁到人们的生命财产安全。文章首先简单分析了建筑工程错层结构的概念，指出了其中的利弊，从中围绕建筑工程错层结构的加强措施方面进行了详细分析。

　　2建筑工程错层结构的定义与特点

　　2.1错层结构的定义

　　所谓的建筑工程错层结构，简单来说，就是围绕实际建筑功能要求，其中的楼层结构不在同一高度，同时，上下楼层楼面高差度超过一般梁截面高度的结构形式。根据实际调查情况显不，我国建筑工程错层结构有着较多的类型，其中行业人士认为错层较小的建筑结构不是错层结构。对于错层结构来说，在建设过程其标准主要包括以下几方面。第一，楼层标高相差必须大于普通框架梁的截面高度。第二，错层面积要大于该层面积的30%。第三，平面规则的剪力墙结构因竖向刚度不规则，错层附近的竖向抗侧力结构受力复杂，形成较多的应力集中部位。在评判一个建筑工程是否是错层结构时，可以围绕以上一点标准展开讨论。

　　2.2错层结构的特点

　　对于建筑工程错层结构来说，虽然有着自身的诸多特点，因为这些特点的存在，在进行错层结构设计过程中，就会引发不必要的问题，增加设计人员的设计难度。其中，建筑工程错层结构的特点主要包括以下几方面。第一，不规则的结构，以及较差的水平剪力。在错层结构中有着诸多错层的楼板，在不连续楼板结构下，就会导致楼板的受力水平不断降低，最终严重影响到整个楼板的水平承载力。第二，应力集中部位较多。在建筑工程的错层结构中，错层部分中有着诸多的薄弱层，再加上错层部位竖向抗侧力构件刚度较大，基于复杂受力情况下，就会产生较多的应力集中部位。同时，在进行错层结构设计过程中，鉴于当前对错层结构的研究现状，其中很多部位并不能准确地计算，这也会影响到设计人员的结构设计工作。第三，抗震性能差。错层结构的木质，实质上就是不规则的竖向结构，其中错层的框架结构易形成钢筋混凝土短柱体系，构造措施应加强。

　　3建筑工程错层式住宅的利弊

　　3.1在使用方面的利弊

　　对于建筑工程错层式住宅结构来说，就是在指定工程中，虽然楼层相同，但是，楼层不在同一平面下，其功能也不相同。比如说建筑工程中的客厅、厨房以及卫生间结构中，不同结构有着不同的高度，从而导致中整个建筑空间都不在同一层面上。基于该种结构设计下，不仅有利于室内空间得到充分的利用，而且还能够不断扩大建筑结构的性能，运用建筑美学进行设计的错层结构，促使整体建筑更具美观性以及实用性。但是，对于建筑工程错层结构来说，因为存在较大的空间落差，老人与幼儿不适合居住。最后，错层式的住宅比较适合面积大的建筑，在较小建筑面积设计应用过程中，建筑企业必须投入较大的成木才能达到预期的效果。

　　3.2在结构设计方面存在的问题

　　从上文中可以得知，因为错层结构的诸多特点，从而导致建筑结构内部各构件受力不均，以及受力复杂等情况出现，不仅导致设计人员很难进行有效的设计，而且也影响了建筑工程的抗震能力。在设计错层结构过程中，实际主要存在圈梁难以闭合、水平荷载难以抵抗、顶层温度变化大、墙体强度不同这四大问题。其中，对于圈梁难以闭合问题来说，主要就是因为错层结构中，不同空间下其功能不同，不在同一平面中的功能空间，就会导致门窗洞口出现高度错位。一般情况下，错层结构圈梁处往往存在洞口无法有效闭合的问题，这一问题主要在楼梯间以及外纵墙处部分比较明显。通常情况下，为了提高建筑工程结构的抗震能力，在设计过程中，设计人员必须秉持均匀对称的原则，避免结构不规则以及突变的问题发生。对建筑结构抗震规范进行分析，其中也要求建筑结构遵循这一原则，只有这样，才能不断地提高工程项目的稳定性以及安全性。对于错层结构来说，木身结构就有着严重的不规则性，并且加上不连续的楼板错层，当遇到地震时，错层部分就会形成较大的剪切应力和弯曲应力，难以继续承载，易导致结构不稳，严重影响结构质量。最后，在设计过程中，还有一个重大问题就是顶层温度。建筑工程顶层部分有着较大的温差，在遇到昼夜温差较大的天气下，温度的应力就会受到严重的影响，容易对错层部位产生过多的弯曲应力和剪切应力，加大了结构构件承载力的负担，降低建筑工程的稳定性。

　　4建筑工程错层结构的加强措施

　　4.1提高错层剪力墙体杭震能力

　　为了加强建筑工程错层结构的稳定性，在设计过程中，设计人员应着重提高错层结构墙体的抗震能力。主要可以围绕抗震等级的合理选取、楼板厚度适当加强、增加部分通长钢筋这三方面来实现。首先，在选取抗震等级时，设计人员应该从建筑工程的不同部位结构出发，选择相对应的抗震等级。其中非错层部分的框架梁，可以按抗震规范要求选取抗震等级，而对于错层处的框架梁的抗震等级则应提高一度选用。对错层处剪力墙厚度设计时，设计人员应该提高一度选用抗震等级，适当的增加纵筋以及箍筋的配筋量。而非错层部分的剪力墙厚度设计过程中，按规范要求设防烈度选取抗震等级，由此一来，才能在建筑企业投入最少成木的情况下，促使整体建筑工程达到较高的抗震效果。对于错层部分相对复杂的楼板受力结构中，该部分因为存在集中的应力，在设计过程中，工作人员可以适当增加楼板的厚度。首先，应该从实际情况出发，一般情况下一层楼板厚度眠固端的厚度大约在1c}Ollllll左右，其他各层楼板的厚度不低于120mm,并且错层范围内的楼板可以采用双层双向配筋的方法，增强结构的稳定性和可靠性‘2，。

　　4.2设置贯通层，提升结构的稳定性

　　在设置贯通层，提升结构稳定性过程中，通过实际调查结果显不，该种方式是最常见也是最可靠的方式。所谓的设置贯通层，就是指每隔若十错层楼层便设置一层不错层楼层，需要设计人员科学估算出每段之间的错层楼层数。通过该种方式，不仅能够有效防止结构内部变形问题的出现，而且也能促使错层部分的负荷能力不断减小。在设计人员应用贯通层方式时，首先应该对该项方式提高重视，加以灵活的运用其中措施，促使贯通层的性能不断提高。

　　4.3改变楼板受力方向，提升结构安全性

　　从当前情况来看，我国大部分的建筑都是横墙承重，这并不适用错层结构建筑。而在错层结构设计过程中，为了促使该结构有着较强的安全性以及承载能力，设计人员可以促使楼板的受力方向发生改变，将墙体两侧楼板的受力设计成一侧纵墙承重，一侧横墙承重。由此一来，错层结构墙体就会受到较小的承重压力，促使整体结构具备较高的稳定性。

　　5结论

　　简而言之，在当下时代发展过程中，虽然错层结构受到了社会各界的高度认可，但是实际情况下还存在很多有待解决的问题，不仅降低了工程的质量水平，而且严重清苦下，还会导致人们的生命财产安全受到威胁。为此，文章针对建筑工程错层结构的利弊进行了分析，重点给出了解决错层问题的设计对策，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

　　作者：秦海锋 单位：西安建筑科技大学粉体工程研究所