关键词：建筑工程；错层结构设计；问题
引言
随着时代的进步发展，人们的生活水平有了显著提高，对居住环境的要求也越来越高，在此背景下，我国的建筑工程项目也出现了多样化的发展趋势。在建筑工程项目建设过程中，错层结构不仅有着较好的使用性以及空间性，而且还能够满足人们多样化的居住需求，在当前高层建筑工程建设过程中，有了广泛的应用。但是从实际情况来看，我国建筑工程错层结构也有着很多有待解决的问题，因为较差抗震性以及复杂的受力情况等问题，不仅极大地降低了建筑工程的质量水平，而且也严重的缩小了工程项目的使用寿命。为了提高建筑工程的质量水平以及居住效果，在接下来的文章中，将围绕建筑工程错层结构设计方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1错层结构的定义与特点
1.1错层结构的定义
错层结构通常是指由于建筑功能的需要，楼层结构不在同一高度，且上、下楼层楼面高差度超过一般梁截面高度的结构形式。但是在现实情况中，错层结构类型多，情况复杂，一些错层较小的结构可以不被看为是错层结构。错层结构一般有明显的规定要求。①楼层标高相差必须大于普通框架梁的截面高度。②错层面积要大于该层面积的30%。③平面规则的剪力墙结构因竖向刚度不规则，错层附近的竖向抗侧力结构受力复杂，形成较多的应力集中部位。如果符合以上这几点要求，就属于错层结构。
1.2错层结构的特点
错层结构有自身的特点，但是这些特点通常会导致很多结构设计问题，给设计者带来很多困扰。错层结构的特点一，结构不规则，水平剪力差。由于错层结构错层处楼板错层，导致楼板不连续，极大地削弱了楼板作用而形成平面不规则结构，楼层水平剪力也因此被削弱。特点二，应力集中部位多。由于错层结构不规则，所以薄弱层容易产生，同时错层部位竖向抗侧力构件刚度较大，受力复杂，导致应力集中部位多。还需注意的一点是，受现阶段计算机软件水平限制，目前还不能精确地计算，这对结构设计是一个很大的挑战。特点三，抗震能力差。错层结构属于竖向不规则结构，带错层的框架结构及框架-剪力墙结构，容易形成长短柱混合不规则体系，此外，剪力墙结构错层后，也很容易形成错洞或错洞叠合导致洞口布置不规则，这些都削弱错层结构抗震能力，降低了建筑结构的稳定性和安全性。
2错层式住宅的利弊
2.1在使用方面错层式住宅的优劣
错层式住宅主要是指一套房子不处于同一平面，即房内的厅、卧、卫、厨、阳台处于几个高度不同的平面上，部分功能空间与另一部分功能空间的楼地面处于同一标高，但房间的层高是相同的。错层设计丰富了住宅套型的空间层次和使用功能，使室内产生流动，视觉上更富于变化，令人有耳目一新的感觉。这种空间的变化可能无法全面地考虑老人和儿童的生理特点，可能会对他们的生活造成不便。并且这种错层式住宅更适合大户型设计，对于小户型来讲，其结构复杂，造价贵，经济适用性不高。
2.2在结构设计方面错层式住宅存在的问题
错层结构是指建筑内同一层的楼板位于不同的高度上,且存在大于梁高（或大于500mm）的高差结构类型。正是因为楼板的不连续，导致构件内力分配复杂、地震作用沿层高分布，同时，错层部位易存在短柱及矮墙影响抗震效果，属于复杂的结构设计类型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆错层结构给建筑结构设计带来了很多的问题，给抗震安全也提出了新的挑战，接下来主要从四个方面进行分析：①圈梁难以闭合。错层建筑的门窗洞口的高度经常有些变化，所以经常出现在圈梁的水平位置上遇到洞口而难以闭合的情况，多出现在楼梯间、外纵墙等地方；②水平荷载难以抵抗。抗震规范中明确指出在建筑的整体布局上，要尽量保证形体对称简单，质量及刚度分布均匀对称，尽量避免平面或立面的不规则和突变，直接点明楼层不宜错层。因为错层结构的同一层楼的楼板在不同的水平面上，地震时错层部位会产生更大的剪切应力和弯曲应力，这样就会大大增加其不稳定性，更加危险；③顶层温度变化产生影响。顶层受温度影响较大，随着温度的改变，错层部位会受温度应力的影响反复产生弯曲应力和剪切应力，又进一步降低其安全性；④根据墙体的部位不同，其强度和高厚比也有所不同。
3建筑工程错层结构的加强措施
3.1提高错层剪力墙体抗震能力
为了加强建筑工程错层结构的稳定性，在设计过程中，设计人员应着重提高错层结构墙体的抗震能力。主要可以围绕抗震等级的合理选取、楼板厚度适当加强、增加部分通长钢筋这三方面来实现。首先，在选取抗震等级时，设计人员应该从建筑工程的不同部位结构出发，选择相对应的抗震等级。其中非错层部分的框架梁，可以按抗震规范要求选取抗震等级，而对于错层处的框架梁的抗震等级则应提高一度选用。对错层处剪力墙厚度设计时，设计人员应该提高一度选用抗震等级，适当的增加纵筋以及箍筋的配筋量。而非错层部分的剪力墙厚度设计过程中，按规范要求设防烈度选取抗震等级，由此一来，才能在建筑企业投入最少成本的情况下，促使整体建筑工程达到较高的抗震效果。对于错层部分相对复杂的楼板受力结构中，该部分因为存在集中的应力，在设计过程中，工作人员可以适当增加楼板的厚度。首先，应该从实际情况出发，一般情况下一层楼板厚度嵌固端的厚度大约在180mm左右，其他各层楼板的厚度不低于120mm，并且错层范围内的楼板可以采用双层双向配筋的方法，增强结构的稳定性和可靠性。
3.2设置贯通层，提升结构的稳定性
在设置贯通层，提升结构稳定性过程中，通过实际调查结果显示，该种方式是最常见也是最可靠的方式。所谓的设置贯通层，就是指每隔若干错层楼层便设置一层不错层楼层，需要设计人员科学估算出每段之间的错层楼层数。通过该种方式，不仅能够有效防止结构内部变形问题的出现，而且也能促使错层部分的负荷能力不断减小。在设计人员应用贯通层方式时，首先应该对该项方式提高重视，加以灵活的运用其中措施，促使贯通层的性能不断提高。
3.3改变楼板受力方向，提升结构安全性
从当前情况来看，我国大部分的建筑都是横墙承重，这并不适用错层结构建筑。而在错层结构设计过程中，为了促使该结构有着较强的安全性以及承载能力，设计人员可以促使楼板的受力方向发生改变，将墙体两侧楼板的受力设计成一侧纵墙承重，一侧横墙承重。由此一来，错层结构墙体就会受到较小的承重压力，促使整体结构具备较高的稳定性。
结语
综上所述，错层结构建筑虽然很受欢迎，但是也存在着一定的问题，威胁着人们的居住安全。错层结构出现的时间不长及结构形式复杂，而且目前规范对此的规定并不十分详尽，这些因素都导致了建筑结构质量问题的产生。我们要认真分析结构设计中存在的问题，根据结构特点，并积极采取措施解决，保证结构设计的安全、合理，实现建筑物预期的功能。
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论文作者:王桂文
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第13期
论文发表时间:2019/12/3
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