呂曉敏

山東博泰建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東淄博 255000

1 建筑工程錯層結(jié)構(gòu)的定義與特點

1.1 錯層結(jié)構(gòu)的定義

建筑工程錯層結(jié)構(gòu)主要指樓層結(jié)構(gòu)不在同一高度，且上樓層樓面與下樓層樓面高度差不小于常規(guī)梁截面高度的結(jié)構(gòu)模式。從錯層結(jié)構(gòu)的立場來講，其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)主要涵蓋以下幾點：首先，樓層標(biāo)高相差一定要比常規(guī)框架梁的截面高度要高；其次，錯層面積一定要不小于該層面積的30%。第三，平面規(guī)則的剪力墻結(jié)構(gòu)因豎向剛度不規(guī)則，錯層附近的豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，形成較多的應(yīng)力集中部位。

1.2 錯層結(jié)構(gòu)的特點

首先，不規(guī)則的結(jié)構(gòu)與水平剪力。從當(dāng)前的發(fā)展趨勢來看，在錯層結(jié)構(gòu)模式中存在著不少錯層的樓板，在不連續(xù)樓板結(jié)構(gòu)下，會在無形當(dāng)中使樓板的受力性能逐漸減少，甚至還會對其水平承載力帶來不利影響；其次，應(yīng)力集中部位較多。針對錯層結(jié)構(gòu)模式來說，里面會存在著一定數(shù)量的薄弱層，錯層部位豎向抗側(cè)力構(gòu)件剛度較大，在眾多受力狀態(tài)下很容易衍生出多種應(yīng)力集中部位；最后，沒有較強的抗震性能?？陀^地講，錯層結(jié)構(gòu)可以看作是不規(guī)則的豎向結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)很容易演變成鋼筋混凝土短柱體系，所以構(gòu)造措施應(yīng)加強。

2 建筑工程錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計方面存在的問題

通常情況下，錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計往往涵蓋以下幾種問題：一是圈梁無法閉合；二是水平荷載無法抵抗；三是頂層溫度變化大；四是墻體強度不同。針對第一種情況，究其原因在于錯層結(jié)構(gòu)不同使用功能空間不在同一平面，圈梁部位極易遭遇洞口，因此在具體閉合期間存在較大的難度系數(shù)，尤其是樓梯間以及外縱墻等相關(guān)部位非常明顯。為進(jìn)一步提高抗震性能，在對建筑工程錯層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計期間一定要始終堅持均勻?qū)ΨQ的原則不動搖，最大限度地降低不規(guī)則現(xiàn)象發(fā)生的概率[1]。對相關(guān)抗震規(guī)范進(jìn)行深度剖析后可以發(fā)現(xiàn)，該規(guī)范中也對這些要求進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)范，因此不少建筑結(jié)構(gòu)都遵循了這一理念，為進(jìn)一步增強建筑的可靠性提供應(yīng)有的保障。然而從當(dāng)前的發(fā)展趨勢來看，錯層結(jié)構(gòu)卻無法和這一要求保持一致，錯層結(jié)構(gòu)的主要特征之一就是結(jié)構(gòu)往往處于不規(guī)則的狀態(tài)，倘若發(fā)生地震，那么錯層部位就會馬上形成相應(yīng)的彎曲應(yīng)力，久而久之就不能發(fā)揮出應(yīng)有的價值，甚至還會對結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在具體設(shè)計期間，需要將目光放在頂層溫度的變化上面。因為頂層溫度倘若產(chǎn)生較大的變化，那么溫度應(yīng)力的干擾也會有所擴大，長此以往就會對錯層部位形成與之相匹配的彎曲應(yīng)力以及剪切應(yīng)力，繼而對結(jié)構(gòu)的可靠性產(chǎn)生較大的影響[2]。

3 建筑工程錯層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施

3.1 遵循建筑物的實際

社會經(jīng)濟水平提升，使人們對于建筑結(jié)構(gòu)美觀性、功能性有了更多要求，同時為了提高建筑影響力，還會在結(jié)構(gòu)設(shè)計中添加個性化設(shè)計內(nèi)容，這樣對結(jié)構(gòu)本身的承壓情況提出了更高要求。因此，在建筑錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要結(jié)合作業(yè)區(qū)域的實際環(huán)境，以及建筑結(jié)構(gòu)本身的客觀屬性進(jìn)行設(shè)計，從而提高整個設(shè)計方案的可操作性。在具體操作過程中，設(shè)計人員可以借助模擬系統(tǒng)，模擬運行目前所設(shè)計的錯層方案，根據(jù)運行中存在的問題進(jìn)行參數(shù)修改，再次進(jìn)行模擬運行，使整個設(shè)計方案更加滿足作業(yè)區(qū)的實際應(yīng)用需求，本身也更加具備可操作性。

3.2 確保錯層的強度

在建筑錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)中，錯層的綜合強度將會影響到整體建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用質(zhì)量。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，高度的增加也會提高結(jié)構(gòu)本身的自重能力，也會對結(jié)構(gòu)本身造成較大的負(fù)荷。若不能合理控制，將直接導(dǎo)致錯層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)剛性突變的情況，造成建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)形變。對此，在進(jìn)行建筑錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要對結(jié)構(gòu)的綜合強度進(jìn)行分析，同時將錯層剛度設(shè)置在上部結(jié)構(gòu)剛度的70%以上。同時對于錯層結(jié)構(gòu)中的剪力墻，在設(shè)計過程中可以適當(dāng)增加其綜合厚度，從而提高錯層結(jié)構(gòu)的綜合強度，提升建筑工程整體的抗震性能。

3.3 合理安排錯層位置

目前，城市建筑的主體類型為高層建筑，很多建筑的高度已經(jīng)超過了60m，部分城市的建筑高度已經(jīng)突破了100m。在建筑高度不斷增加的背景下，建筑結(jié)構(gòu)的受力情況、結(jié)構(gòu)受壓分布也變得越來越復(fù)雜。在設(shè)計錯層位置時，需要綜合考慮建筑工程的設(shè)計高度，結(jié)合以往的設(shè)計應(yīng)用經(jīng)驗，再對其進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)適當(dāng)降低錯層的設(shè)計高度，將其設(shè)置在三層左右的位置。此類設(shè)計方法不會給建筑結(jié)構(gòu)增加過多的負(fù)擔(dān)，同時建筑結(jié)構(gòu)的受力形式也不會發(fā)生較大改變，能夠有效滿足實際的應(yīng)用需求[3]。

3.4 提高二者的整體性

在建筑結(jié)構(gòu)的組成中，錯層結(jié)構(gòu)雖然不屬于開放性的受壓結(jié)構(gòu)，但是該結(jié)構(gòu)是整體建筑結(jié)構(gòu)中的一部分，可以分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)的載荷內(nèi)容。在對建筑錯層結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，需要綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)與錯層結(jié)構(gòu)之間的整體性，使其可以組成綜合性的整體結(jié)構(gòu)。在具體設(shè)計過程中，需要對建筑設(shè)計圖紙進(jìn)行了解，明確建筑結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計參數(shù)，結(jié)合設(shè)計參數(shù)的相關(guān)內(nèi)容來確定錯層所在位置、結(jié)構(gòu)應(yīng)用方式、結(jié)構(gòu)應(yīng)用參數(shù)等內(nèi)容，從而提高建筑工程的可靠性，延長建筑工程的使用壽命。

4 結(jié)語

在當(dāng)下時代發(fā)展過程中，雖然錯層結(jié)構(gòu)受到了社會各界的高度認(rèn)可，但是實際情況下還存在很多有待解決的問題，不僅降低了工程的質(zhì)量水平，而且嚴(yán)重清苦下，還會導(dǎo)致人們的生命財產(chǎn)安全受到威脅。因此，要科學(xué)設(shè)計錯層結(jié)構(gòu)，使其發(fā)揮出應(yīng)有的價值。