建筑工程错层结构设计相关问题思考

建筑工程错层结构设计相关问题思考

张珈晖

哈尔滨市建筑设计院，黑龙江省哈尔滨市 150010

摘要：本文分析了建筑工程中错层结构设计中的一些问题。首先，阐述了建筑工程中错层结构的定义和特点。其次，阐述了使用层面的弊端和结构设计中存在的问题。最后，结合实际情况，对建筑工程中错层结构的设计提出了一些对策和建议，包括做好前期建模、合理设计工程图纸、充分考虑施工环境、加强设计人员的素质建设。

关键词：建筑工程；错层结构；设计若干问题

引言

随着生活质量的不断提高，人们对生活环境也提出了更高的要求。在这种情况下，建筑模式正在向多元化发展。从相关调查结果来看，如果在设计过程中合理使用错层结构，可以很好地改善整体空间效果，满足不同居住者的实际需求。因此，错层结构在建筑行业得到了广泛的应用。然而，如何有效地设计误差层结构，并保证其能够发挥应有的价值，已经成为设计者关注的重要问题。

1 .建设项目错层结构的定义和特征

1.1错层结构的定义

建筑工程中的错层结构是指楼层结构不在同一高度，上下楼层高度差不小于常规截面梁高度的结构模式。对于这类结构，设计时应遵循以下标准:一是楼层标高差高于常规框架；此外，错层结构所占面积应小于该层面积的30%。设计人员在设计错层结构时，应注意判断设计的结构是否有效符合上述标准。

1.2错层结构的特点

首先，错层结构的受力不是很均匀。整个错层结构中有很多错层。在整个不连续楼板结构下，其力学性能会受到无形的影响，甚至水平承载力也会受到负面影响。

其次，整个结构中应力集中较多。对于错层结构，薄弱层可能较多，错层部位竖向抗侧力构件刚度相对较大，在许多受力状态下可能产生一系列的应力集中部位。

最后，从整体抗震性能来看，这种结构不是很理想。客观上，错层结构可以看作是一种不规则的竖向结构，很可能演化为钢筋混凝土中的短柱体系。因此，从结构性措施来看，应该适当加强。

2错层房屋的缺点

2.1使用水平仪的缺点

从简单的层面来说，错层的房子就是房子。虽然层高相同，但由于使用功能不同，空间不在一个平面上。客厅、卫生间等地方平面高度有些差异，建筑空间不在一个层次上。显然，这种结构可以最大限度地提高整个建筑空间的利用率，同时也可以合理地拓宽建筑的使用功能。同时，在一些特殊情况下，建筑美学等相关方面的知识可以有效融入其中，最终目的是使整个建筑更加简洁美观。客观来说，这种居住结构模式受到了很多年轻人的喜爱和追捧，但老人和孩子的受欢迎程度相对较低，因为分散的空间会给老人和孩子的日常生活带来一些不便。

2.2结构设计中的问题

一般来说，错层结构的设计存在一些问题，包括以下几个方面:第一，建筑结构设计过程中要遵循的一个重要标准是保证圈梁闭合，但在错层结构中，整个圈梁不能闭合；其次，从水平荷载方面来说，很难抵抗；另外，就顶层温度而言，整体变化幅度比较大；最后，墙体强度有一些差异。

在错层结构中，圈梁不能闭合是因为不同的功能空间不能在同一个平面圆内，不同层次的两个部分的接缝容易产生开口，因此在混凝土闭合过程中可能会面临很大的困难。通过对我国目前颁布的一系列抗震规范的分析，我们可以清楚地看到，这些规范对建筑物的抗震性能有着明确的要求。因此，绝大多数建筑结构都遵循圈梁合龙的概念，希望能保证建筑良好可靠的抗震性能。但错层结构不能满足这一要求，其最典型的特点是结构处于不规则状态。因此，一旦发生地震，错层结构可能会产生弯曲应力，在很长一段时间内不会发挥其应有的价值，甚至会对整个建筑结构的质量产生严重的负面影响。

在实际设计过程中，还要注意顶层温度可能发生的变化，因为如果顶层温度变化较大，会产生温度应力，可能对整个建筑结构产生一定的不利影响。长此以往，会导致错层处产生相应的弯曲应力和剪应力，进而对整个结构的可靠性产生相对不利的影响。

3建筑工程错层结构设计的对策和建议

3.1做好前期建模

为了保证建筑结构错层的设计质量符合实际要求，首先需要做的是结合实际情况做好建模工作，这也是做好设计的重要依据和前提。建模前期工作的重点是有效计算建筑荷载。这项工作要求设计人员具备理想的计算能力，但不能使用传统的估算模型。近年来，越来越多的建筑设计融入了许多独特的设计方法，如添加用户标识或在设计过程中有效地应用自然元素。实现这些设计的关键是充分了解建筑材料的性能，比如传统材料与新材料的区别，从而保证个性化设计能够合理实现。同时要进行准确的数据计算，保证方案的有效实施。

3.2工程图纸的合理设计

在建筑结构错层设计过程中，设计人员应确保设计图纸与施工现场的实际情况高度一致，同时确保设计符合现场实际施工要求。因此，在实际设计过程中应综合考虑以下因素:一是施工图的绘制应严格按照相关标准进行，施工过程中每个关键环节的所有注意事项和要点都应明确标注，必须避免简单的标注或不标注问题；其次，工程图纸设计完成后，设计人员也要对图纸进行有效的审查和验证，尽可能地找出图纸中存在的问题，并在第一时间采取措施进行纠正。

设计者在设计时要针对地梁设计不合理问题进行研究，处理时要谨慎，因为地梁是建筑的基础，所以在设计中要有效解决地面不均匀沉降的问题。要将地梁作为空架梁，通过数据计算 , 在忽略梁弯矩的情况下将其剪力传给框架柱，解决地梁问题；针对设计中存在的两端变形问题， 设计者需要对于错层处柱箍筋加密，梁箍筋及纵筋需考虑扭转加大；楼面刚性设计过程中。设计者要结合错层结构的配筋构造的科学性，针对一些无法完全满足刚性楼面的结构，采取斜向配筋、双层配筋、增加梁系梁板等方式来弥补计算的误差， 提升结构的刚性。

3.3充分考虑施工环境

设计师可能在设计之初就对整个建筑的设计要求有一个大致的了解。此时，他们也应该充分考虑施工现场目前的实际环境，需要尽可能做好现场调查工作。调查主要包括建筑物的地理位置、周围环境、地质条件和占地面积。同时要对施工过程中可能出现的问题进行合理的分析和推测，根据实际需要制定有针对性的对策。

3.4设计师加强自身素质建设

为了最大限度地减少设计过程中存在的问题，设计师还需要不断提高整体素质，可以从以下几个方面入手:一是设计师要对自己目前的工作有一个大致的了解，不断提高对整个结构设计的重视程度，以严谨的态度积极有效地进行建筑结构的错层设计；其次，设计师要注重提高自身的整体素质，不断丰富理论知识，积极学习一些国内外领先的理念和方法，保证设计的先进性和合理性。

3.5错层结构的抗震措施

错层结构在抗震方式上需要结合具体的建筑情况，底部错层的框架柱轴压比限制，要保持在合理范围内。同时要注重错层所导致的穿层柱增加会在无形当中致使相关楼层地震剪力扩宽，要不断强化错层位置的框架柱抗震的荷载力。设计者可以使用 Pushovera 软件，在一定地震作用下，对于错层结构进行详细的分析，并通过静力弹塑性推覆的研究。结合建筑本身的结构需求，按照一定的标准对于楼板的正应力进行详细的计算。科学地处理错层位置的两侧板厚度，要将厚度尽量提升在 140mm，并强化边缘构件的配筋。

4结束语

本文分析了建筑工程中错层结构设计中的一些问题。首先，阐述了建筑工程中错层结构的定义和特点。其次，阐述了使用层面的弊端和结构设计中存在的问题。最后，结合实际情况，对建筑工程错层结构的设计提出了一些对策和建议，包括做好建模前期工作、合理设计工程图纸、充分考虑施工环境、加强设计人员自身素质建设。

参考文献

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[2]季伟，吴鑫龙，何平.超高层悬挑结构分区域错层流水施工技术[J].建材与装饰，2019（36）：50-51.