建筑工程错层结构设计若干问题研究

段现薇

摘要：在当前高层建筑中，错层建筑是一种常见的建筑结构，因为其能够同时满足业主对空间和使用功能的要求而广受人们喜爱。但是由于错层建筑是一种新型的建筑形式，在建造时并没有统一权威的行业规范标准，所以致使出现错层建筑设计结构不合理的问题，进而引发一些建筑质量的问题，直接关系到居住者的生命、财产安全。鉴于此，做好对建筑工程错层建构设计研究显得非常重要。本文首先介绍了错层结构的定义和特点，然后分析了错层架构的优缺点，最后提出一些提升错层结构设计效果的措施。旨在通过研究提升建筑工程错层结构设计质量。

关键词：建筑工程;错层结构;设计;问题

随着城市化进程的发展及人们生活水平的提高，人们对居住的环境要求日渐提高，建筑物的结构样式也多种多样。其中错层结构建筑是比较受欢迎的一种建筑结构，但是目前多数建筑错层结构与普通高层相比，具有很多缺点需要去重视。

1错层结构简介

实际生活中，错层结构的类型很多且具有复杂性，但是根据建筑功能需要和实际情况，错层结构的认定需要符合以下几点要求：首先，楼层标高相差较普通框架梁截面高度高。其次，错层的面积大于该楼层面积的百分之三十[1]。最后，楼层平面规则的剪力墙结构出现多处应力集中部位。因为楼层竖向刚度具有不规则性，且错层附近竖向抗侧力结构受到的力量不单一，具有复杂性。

2 错层式住宅的优缺点

2.1在使用方面的优缺点

错层最重要的特点是“错落的空间”，其优点体现在：提升了室内空间的利用率，有效扩大建筑的使用面积，同时在一定程度上增加了建筑的美感，整体增加建筑的美感和舒适度。缺点则是：错落的空间给行动不便的老人和孩子带来不便，不适合老人孩子居住。同时对于建筑面积较小的建筑而言，采用错层不仅不能降低成本，还会产生成本高、实用型低的问题。

2.2在结构设计方面的优缺点

与普通建筑结构设计相比，错层结构的优点并不突出，相反，由于其自身所独有的特点，造成内部结构受力分布不均，给错层设计带来不便。错层结构与普通高层框架结构相比同样具有以下缺点：首先，错层结构不规则且水平剪力差。出现这一问题的原因是错层建筑楼板存在错层具有不连续性，因此，楼板的作用在被削弱的同时而产生不规则的平面结构，最终导致水平剪力差[2]。其次，错层结构内部具有很多的不规则性，极易产生薄弱层。而错层负责竖向抗侧力的构件刚度很大，受力具有复杂性，致使产生应力集中部位多的现象。与此同时，受到科技水平的限制，这些应力点及应力大小还不能计算，也不能有针对性地采取措施来应对。最后，错层结构是竖向不规则结构，加上错层后的剪应力墙结构，引发长短柱混合不规则和洞口布置不规则的问题，在地震时，错层部位会出现很大的剪切应力和弯曲应力。而内部结构难以承载这些载荷出现损坏的问题，即降低了建筑的抗震能力。最常见的错层结构设计问题主要包括圈梁难以闭合、水平荷载难以抵抗、顶层温度变化大、墙体强度不同四个方面的问题，最终影响结构的安全性和稳定性[3]。

3 提升建筑工程错层结构设计效果的措施

3.1提高错层剪力墙体抗震能力

抗震设计是当前建筑设计的一个重要指标，在实际设计工作中必须保障建筑的抗震能力，提升建筑的稳定性和安全性。作为设计者可以从合理选取抗震等级、加强楼板厚度及增加通长钢筋等措施以提升错层剪力墙的抗震能力。首先，在進行设计时可以将错层建筑内部的不同部位进行分类，在不同的部位使用不同的抗震等级设计、建造。错层结构错层处的框架梁抗震等级较非错层部位抗震等级选择应该采用升级管理[4]。一般而言，非错层部位抗震等级采用三级，错层部分选用二级。在进行设计时，可以适当地加强纵筋和箍筋的配筋量及其他非错层部位剪力墙的墙厚度，使其达到规定级别的厚度要求。其次，错层楼板应避开单层或单向配筋的办法，而采用双层双向配筋的办法来增强稳定性和可靠性。同时适当加厚错层楼层、增长通长钢筋。

3.2设置贯通层

当前可行性较高的一种提升错层稳定性的方式是通过设置定量贯通层。即隔若干层就设置一层非错层的楼层，从而达到减少错层负荷、控制部分变形的目的。实践证明，这种方式效果良好。贯通层设置的过程中，设计人员应该提前根据需要，计算出每段之间的错层楼层数。同时需要通过加大板厚、提升配筋率、设置贯通钢筋等方式来提升贯通层的性能[5]。

3.3改变楼板受力方向

错层建筑结构设计过程中，需要通过设计使墙体楼板受力成一侧纵墙承重，另一侧横墙承重，而不是采用横墙承重。因为两侧不同方面的承重可以在一定程度上减轻墙体的承重压力，将构建承载力控制在可承受范围内，避免一个方面承重压力过大出现构件损坏的问题，提升错层结构安全性能。

4 结语

综上所述，错层结构是当前社会发展中出现的一种广受人们青睐的建筑结构，但是这种结构较一般高层建筑而言具有很多的缺点，给设计人员带来一定的困难。作为设计者必须重视错层的缺点，积极采取合理的方式进行设计，最终提升建筑工程错层结构安全性。

参考文献：

[1]李强，韩娜娜，崔崟.建筑工程错层结构设计若干问题思考[J].北方建筑，2020，5（01）：26-29.

[2]秦海锋.建筑工程错层结构设计若干问题分析[J].绿色环保建材，2019（09）：64+66.

[3]邢万宝.建筑工程错层结构设计分析[J].门窗，2019（15）：123+126.

[4]毛赛兰.建筑工程错层结构设计若干问题分析[J].建材与装饰，2018（50）：91-92.

[5]蒋忠.对建筑工程结构设计若干问题的探讨[J].中外企业家，2015（20）：206.