建筑錯層結構設計的注意事項與抗震措施

呂玉國

摘要：隨著我國社會的快速進步以及經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國的房地產(chǎn)行業(yè)迎來了歷史性的發(fā)展機遇，并且在近些年來也證明了房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展的確十分迅速。房地產(chǎn)的迅速發(fā)展也帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展。建筑行業(yè)無論是建筑材料行業(yè)還是建筑施工行業(yè)其發(fā)展速度都是驚人的，而在建筑施工當中建筑結構設計也在不斷革新當中，其中較為新穎的一種建筑結構設計就是錯層結構設計。這種建筑結構設計有其自身的優(yōu)越性，但是在設計時也需要注意很多事項，并且在其抗震方面也要采取相應的措施。

關鍵詞：錯層結構；設計；抗震措

我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及國際化的步伐日益加快使得我國人民的視野范圍更廣，并且對衣食住行的品味也在不斷上升。我國是一個對于“家”有著濃厚情懷的國家，這就導致我國人民對于住房的需求量不斷攀升，并且人們對于住房的要求也在不斷發(fā)生著改變，其中就包括對于建筑結構設計的要求變得越來越多樣化，例如很多人對于錯層結構設計情有獨鐘。有需求就會有市場，很多開發(fā)商與建筑公司發(fā)現(xiàn)了人們對于錯層結構設計的鐘愛就開始大量地在建筑當中應用錯層結構設計，這種設計的確較為新穎并且對空間的利用也很有效，不過其在設計上需要注意很多的事項，并且其在抗震方面也與其他結構的建筑有所不同，今天我們就來分析一下關于建筑錯層結構設計的注意事項與抗震措施。

1、建筑錯層結構的概念及性能

建筑錯層結構指的就是樓板標高大于600mm以上，目超過梁高。不過值得注意的是單純的這些標準還不足以構成錯層結構，錯層的結構標準當中錯層所占的面積比例要占到整個房屋比例的百分之三十以上。只有達到了這些標準我們才能稱建筑的結構為錯層結構。錯層結構是一種不規(guī)則的建筑結構形式。首先是平面，每層的樓板由于標高不同，相當于樓板開大洞，所以平面不規(guī)則，除此之外，由于梁板形成錯層折舊導致了豎向構件的剛度會有很大的差距，因此豎向也相對不規(guī)則。通過工程試驗表明錯層結構的抗震性能較差，因此應當盡量避免在地震多發(fā)地帶建設錯層結構。不過我們需要注意的是我國是一個地震多發(fā)國家，因此全國很大一部分面積都是不適合于建設錯層結構的建筑，可是市場上又對錯層結構十分偏愛，這就產(chǎn)生了—個較大的矛盾，而對于這一矛盾最好的調(diào)節(jié)方法就是在錯層結構的抗震性能方面進行改進，從而使其能夠具有良好的抗震性能。

2、錯層結構設計的注意事項

錯層建筑結構由于其結構較為特殊，因此在對其進行設計時就需要在很多方面進行注意，在錯層結構設計中如果能將這些注意事項較好的落實，那么對于錯層結構的性能應當說是有所提升的。在設計時應具體問題具體分析，充分考慮各種不利因素，針對錯層結構可能出現(xiàn)的薄弱部位，從建筑平面布置、理論計算及抗震構造措施等方面出發(fā)，增強結構的整體受力性能，提高結構的延性。筆者將這些注意事項加以總結，其包括了結構共用柱的設計、結構平面布置的合理性、錯層柱及上連梁的加強以及避免在高層鋼筋混凝土結構中使用錯層結構。下面我們來一一具體分析。

2.1結構共用柱的設計

通常的建筑結構當中所使用的結構共用柱都為短柱，這種柱體沒有很好的延性，（1）結構的共用柱大多為短柱，而短柱的延性很差，這使得建筑受到本地區(qū)設防烈度或高于本地區(qū)設防烈度的地震影響時，非常容易出現(xiàn)剪切性破壞從而使得建筑結構出現(xiàn)破損甚至很容易造成坍塌事故。

2.2增強結構平面布置的合理性

結構平面布置的合理化對于任何建筑結構而言都是十分重要的，而對于錯層結構而言，其就顯得更為重要。在對錯層結構進行設計時應當加強對于平面布置的合理性，從而使得錯層部位兩層的豎向構件剛度相等，對結構平面布置不對稱的結構，地震的扭轉(zhuǎn)效應將十分顯著，可能造成角部抗側(cè)力構件開裂，在設計中應加強這些部位的配筋，增強抗震構造措施。

2.3加強錯層結構中錯層柱及其上連梁的抗扭能力

錯層結構必須較少扭轉(zhuǎn)效應，為了增強錯層柱和上連梁的抗扭能力，應當在錯層的兩側(cè)采用剛度和變形性能比較接近的結構方案，一次來減少扭轉(zhuǎn)效應的出現(xiàn)。并且還能夠避免剪力墻和框架柱的重力過于集中，從而使得錯層出現(xiàn)結構薄弱部位。

2.4避免在高層鋼筋混凝土結構的房屋中使用錯層結構

我們需要注意的是錯層結構雖然被購房者所喜愛但是在鋼筋混凝土的高層中使用錯層結構設計是十分危險的，一旦發(fā)生地震其發(fā)生重大事故的幾率會大大上升。不過如果必須在高層中使用錯層結構設計，那么就必須采用剪力墻的結構以增加其抗震能力。

3、錯層結構的抗震措施

在錯層結構抗震措施當中其首先要關注的是錯層結構的特性。錯層建筑結構由于在錯層短柱存在很大的內(nèi)力集中，并且錯層結構要求短柱之間的協(xié)調(diào)性，從而使得其一旦發(fā)生地震就更加容易發(fā)生破損甚至坍塌。因此為了改善錯層結構的抗震性能筆者提出了以下幾項措施。1.增設撐桿在錯層結構中為了提高抗震性能，我們必須根據(jù)錯層中的結構在必要的地方增設撐桿，撐桿能夠使軸力轉(zhuǎn)移普通錯層框架結構錯層處短柱受的剪力。2.增設剪力墻實踐中證明，對于任何結構而言剪力墻的存在都能在絕大的程度上提高建筑的抗震性能。

3.1運用概念設計的思想確定結構方案、進行結構布置

在對復雜高層建筑進行設計時，運用概念設計的思想確定結構方案、進行結構布置是十分重要的。在此基礎上還要有充分的計算分析手段例如采用二種不同計算程序進行分析對比、相互驗證，并采用結構動力分析方法進行補充分析。

結束語：錯層結構以其極好的空間利用，以錯落的空間設計成為了越來越多年輕人的選擇，這種建筑結構也以極快的速度風靡了我國，但是我們應當清醒地意識到其抗震性能的薄弱。因此錯層建筑結構設計的注意事項以及抗震措施直接關系到建筑物內(nèi)居民的生命財產(chǎn)安全，我們必須對這一方面引起極大的重視。