多高层错层结构设计中的若干技术措施分析

周震元

南宁市建筑设计院 广西 南宁 530002

摘要：近些年来，随着社会不断发展，在建筑领域出现了越来越多新的建筑理念和建筑类型，其中多高层错层结构就是非常典型的类型。通过这种设计，能够有效提升室内的空间感。另外，不同空间区域之间的高差设计，有效满足了居住者对于隐私的保密需求，更在一定程度上提高了空间的利用率。本文就对多高层错层结构设计中，多种不同的技术措施进行分析，帮助结构工程师们更好的应用这些技术来进行设计。

关键词：多高层错层；建筑结构；技术措施

引言:

随着社会进步和经济快速发展，现代化的建筑风格也朝着多样化方向发展，建筑师为了获得更好的室内空间，通常会将室内的几个空间根据功能区划分成一定的高差，同时也是为了增加住户之间的私密性，达到每层每户相对独立的目的。这种方式可以最大限度地利用建筑空间，同时还可以根据功能设置的不同要求设置不同的层高，一定程度上来说，错层的出现是建筑多样化发展有利的一方面。但错层同时也带来了一系列的问题，比如对建筑结构平面体系、载荷抗震等相应指标的影响，在整体上削弱了建筑主体的协同性和稳定性，一定程度上降低了楼层的结构整体性，并且还会出现应力集中的现象，使建筑物的结构从整体上来说更加脆弱，对整体结构造成非常不利的影响。

多高层错层结构设计工作本身具有一定的复杂性，所以结构工程师们在进行这些内容的设计时，一定要重视各类技巧措施的运用，同时要严格遵照技术方案来进行设计。特别是在实际工作中，对于多高层结构所要承担的地震作用、承重体系等都应该进行全方位分析，从这些方面来制定详细的实施方案，并在此基础上进行创新。本文就对多高层错层结构设计中多种不同的技术措施分别进行分析。

一、错层设计的技术措施分析。

当设计师在进行住宅设计的时候，必须结合错层结构的现实状况来进行各方面的设计。一般来说，大部分的错层结构为了更好的体现出建筑空间之间的分割效果，所以在整个区域范围内都有三个左右的台阶设置。另一方面，这种结构在设计中往往会有一些差异性的标志，比如说标高等，当地震或者是风荷载多个工况下，两块高低不等的楼板会出现不同程度的水平方向位移。这种位移会导致整个结构框架梁被扭转。后续在进行调整时，整体结构中的各类数据信息之间有着非常紧密的关联，并且实际进行设计的时候还需要对结构扭转效应的具体状况有所明确，进而才能够建立起一套分析体系。对实际问题进行严格分析，然后才能处理好各类问题，确立正确的设计理念。为了能够更好地应对多高层错层结构设计过程中的各类问题，我们从“抗”和“调”这两个方面来采取技术措施。

二、 以“抗”为主的技术措施

在实际的设计过程中，以“抗”为主的技术措施，最好建立在分析错层结构的强度和刚度的基础上，只有这样才能够应对作用力避免破坏，进而有效的减小高低楼板之间出现的位移。根据实际状况，我们主要分两种情况来进行讨论。

首先，考虑上下框架梁高差在500毫米左右时，这个时候要考虑框架梁底部位置与上层位置之间的距离，在实现需求的情况下进行适当的处理。在完成好两者之间的搭接时，可以在一定程度上预防上梁与下梁之间出现比较严重的高差问题，使建筑物的安全性提高很多，在某个方面上来说，这是处理短柱问题最好的方式。针对上层框架梁与下层框架梁之间的合理处理，要考虑到水平荷载的传递问题，在一定程度上可以避开水平载荷在短柱位置上的传递。对于高差来说，设计师在设计过程中，上下楼板之间的位移差，会在一定程度上减小。因此，在水平载荷之下，可以通过上层框架梁与下层框架梁之间直接传递。在实际设计过程中要根据具体情况，针对抗扭纵筋与箍筋通过真实、严格的分析，了解其主要的特点和受力形式，确定正确的配筋。针对错层结构，要按照相关规定要求进行严格设计，提升建筑物的整体设计水平和效率，以满足当前错层结构的实际需求。

其次，在上下楼板的设计高差比较大时，在实际设计过程中，主要针对上框架梁底结构进行科学的分析，全面掌握框架梁是否出现严重的问题，这是了解上下楼板设计高差问题的前提。由于上下框架梁高差处可能存在短柱，会使柱体脆性比较大，再加上由于高差较大的原因，地震时上下楼盖之间会产生比较大的位移差，很难协调框架的短柱平衡，从而导致短柱出现脆性破坏。因此，对于错层仅仅通过加强框架梁的抗扭刚度是远远不够的，必须对短柱进行改善，以消除短柱存在的一些问题。通过对上框架梁加腋的构造处理是一种减小错层不利影响的比较实用的技术之一。为了使水平载荷能够在高差比较大的楼层之间直接传递，加腋部分底面与下楼板之间应尽量持平。需要注意的是，上框架梁加腋并不能完全改变错层框架梁的效应。框架梁加腋一般是结构设计师的构造处理方法，但这种技术容易改变梁的刚度和受力性，在发生地震时会带来一定的问题，框架梁端的弯矩和剪力的增加会使框架柱更加的不利，因此，设计师应该以手工复核的方式完成对错层框架柱的加腋调整，做到强柱弱梁抗震要求。在多高层错层结构的设计工作中，某工程针对上下楼板之间的变形差进行了合理的设计，明确了是否存在问题，并针对错层处进行了严格的分析与处理，通过科学的方式解决了问题。

三、以“调”为主的技术措施。

当我们在采取“调”的技术措施时，要对现实存在的一系列问题能够积极应对和解决，多角度考虑问题。且对各项技术措施都能够制定对应的方案，这样各项工作才能够顺利开展和进行。“调”的一些措施和技术，指的是不只是从单个的构件角度出发，而是从错层结构体系的整体体系出发解决问题。对于结构整体的受力和变形情况可以解决导致错层的一些不利因素，特别是错层高差存在较大问题时，可以使用“调”的技术来解决问题。在设计时，通过适当增加错层方向的竖向抗侧力，根据建筑布置方案，错层一般会在一个方向存在高差，另一个方向是几乎无高差的，根据这一特点，设计师在保证整体体系时应该考虑方向性的差异。在高差的错层分布上布置一定量的框架柱，形成结构体系中主要的竖向抗侧力构件，那么就可以分配各个竖向构件水平载荷，通过在错层方向上增加一定数量的框架柱可以减轻错层框架所承担的水平力，使错层的一些不利影响可以得到较大消除，同时增加错层处框架柱的抗震延性。

四、结束语

在多高层错层结构设计的过程中，需针对技术问题进行合理的研究与分析，开展整体工作的管理活动，在合理分析的过程中，提升整体技术方式的应用水平，在严格分析的情况下，增强整体设计工作的可靠性与有效性。对错层结构进行规划、设计时，考虑到错层存在的因素而导致了建筑物楼层的整体性和和协调性在一定程度上减弱，同时还会伴有短柱、框架梁扭转以及应力集中现象的产生等，这些问题必须要得到足够重视，并且要采取一定的方法和措施解决。

笔者通过查阅大量相关资料，在实践的基础上，总结了在错层结构处理时所采用的一些基本技术，通过总结分析指出“抗“和“调”这两种措施相结合可以解决错层设计的一些问题。在实际的设计时，根据不同的错层情况采用局部的构件加强建筑物的整体性和协调性，以优化错层所带来的不利问题，并且指出了错层方向与非错层方向上应该采用不同的方法来解决问题。分析了从控制错层方向到控制整体的一些具体措施，也降低错层所产生的不利影响。总结发现，在进行结构设计时，要充分利用“抗”与“调”两个技术的结合，努力做到建筑整体结构体系布局合理，通过科学分析选择正确、科学的措施手段使错层结构在满足设计要求的情况下得到合理利用。

参考文献：

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