建筑錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)與抗震措施

呂玉國(guó)

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)的快速進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)的房地產(chǎn)行業(yè)迎來(lái)了歷史性的發(fā)展機(jī)遇，并且在近些年來(lái)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(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展。建筑行業(yè)無(wú)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(dāng)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也在不斷革新當(dāng)中，其中較為新穎的一種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有其自身的優(yōu)越性，但是在設(shè)計(jì)時(shí)也需要注意很多事項(xiàng)，并且在其抗震方面也要采取相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：錯(cuò)層結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；抗震措

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國(guó)際化的步伐日益加快使得我國(guó)人民的視野范圍更廣，并且對(duì)衣食住行的品味也在不斷上升。我國(guó)是一個(gè)對(duì)于“家”有著濃厚情懷的國(guó)家，這就導(dǎo)致我國(guó)人民對(duì)于住房的需求量不斷攀升，并且人們對(duì)于住房的要求也在不斷發(fā)生著改變，其中就包括對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求變得越來(lái)越多樣化，例如很多人對(duì)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情有獨(dú)鐘。有需求就會(huì)有市場(chǎng)，很多開發(fā)商與建筑公司發(fā)現(xiàn)了人們對(duì)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鐘愛(ài)就開始大量地在建筑當(dāng)中應(yīng)用錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)的確較為新穎并且對(duì)空間的利用也很有效，不過(guò)其在設(shè)計(jì)上需要注意很多的事項(xiàng)，并且其在抗震方面也與其他結(jié)構(gòu)的建筑有所不同，今天我們就來(lái)分析一下關(guān)于建筑錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)與抗震措施。

1、建筑錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的概念及性能

建筑錯(cuò)層結(jié)構(gòu)指的就是樓板標(biāo)高大于600mm以上，目超過(guò)梁高。不過(guò)值得注意的是單純的這些標(biāo)準(zhǔn)還不足以構(gòu)成錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，錯(cuò)層的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中錯(cuò)層所占的面積比例要占到整個(gè)房屋比例的百分之三十以上。只有達(dá)到了這些標(biāo)準(zhǔn)我們才能稱建筑的結(jié)構(gòu)為錯(cuò)層結(jié)構(gòu)。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)是一種不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)形式。首先是平面，每層的樓板由于標(biāo)高不同，相當(dāng)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(cuò)層折舊導(dǎo)致了豎向構(gòu)件的剛度會(huì)有很大的差距，因此豎向也相對(duì)不規(guī)則。通過(guò)工程試驗(yàn)表明錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的抗震性能較差，因此應(yīng)當(dāng)盡量避免在地震多發(fā)地帶建設(shè)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)。不過(guò)我們需要注意的是我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)國(guó)家，因此全國(guó)很大一部分面積都是不適合于建設(shè)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的建筑，可是市場(chǎng)上又對(duì)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)十分偏愛(ài)，這就產(chǎn)生了—個(gè)較大的矛盾，而對(duì)于這一矛盾最好的調(diào)節(jié)方法就是在錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的抗震性能方面進(jìn)行改進(jìn)，從而使其能夠具有良好的抗震性能。

2、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

錯(cuò)層建筑結(jié)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)較為特殊，因此在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就需要在很多方面進(jìn)行注意，在錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如果能將這些注意事項(xiàng)較好的落實(shí)，那么對(duì)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的性能應(yīng)當(dāng)說(shuō)是有所提升的。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)具體問(wèn)題具體分析，充分考慮各種不利因素，針對(duì)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的薄弱部位，從建筑平面布置、理論計(jì)算及抗震構(gòu)造措施等方面出發(fā)，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體受力性能，提高結(jié)構(gòu)的延性。筆者將這些注意事項(xiàng)加以總結(jié)，其包括了結(jié)構(gòu)共用柱的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)平面布置的合理性、錯(cuò)層柱及上連梁的加強(qiáng)以及避免在高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中使用錯(cuò)層結(jié)構(gòu)。下面我們來(lái)一一具體分析。

2.1結(jié)構(gòu)共用柱的設(shè)計(jì)

通常的建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中所使用的結(jié)構(gòu)共用柱都為短柱，這種柱體沒(méi)有很好的延性，（1）結(jié)構(gòu)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(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，非常容易出現(xiàn)剪切性破壞從而使得建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損甚至很容易造成坍塌事故。

2.2增強(qiáng)結(jié)構(gòu)平面布置的合理性

結(jié)構(gòu)平面布置的合理化對(duì)于任何建筑結(jié)構(gòu)而言都是十分重要的，而對(duì)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)而言，其就顯得更為重要。在對(duì)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于平面布置的合理性，從而使得錯(cuò)層部位兩層的豎向構(gòu)件剛度相等，對(duì)結(jié)構(gòu)平面布置不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，地震的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)將十分顯著，可能造成角部抗側(cè)力構(gòu)件開裂，在設(shè)計(jì)中應(yīng)加強(qiáng)這些部位的配筋，增強(qiáng)抗震構(gòu)造措施。

2.3加強(qiáng)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)中錯(cuò)層柱及其上連梁的抗扭能力

錯(cuò)層結(jié)構(gòu)必須較少扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，為了增強(qiáng)錯(cuò)層柱和上連梁的抗扭能力，應(yīng)當(dāng)在錯(cuò)層的兩側(cè)采用剛度和變形性能比較接近的結(jié)構(gòu)方案，一次來(lái)減少扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的出現(xiàn)。并且還能夠避免剪力墻和框架柱的重力過(guò)于集中，從而使得錯(cuò)層出現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱部位。

2.4避免在高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋中使用錯(cuò)層結(jié)構(gòu)

我們需要注意的是錯(cuò)層結(jié)構(gòu)雖然被購(gòu)房者所喜愛(ài)但是在鋼筋混凝土的高層中使用錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是十分危險(xiǎn)的，一旦發(fā)生地震其發(fā)生重大事故的幾率會(huì)大大上升。不過(guò)如果必須在高層中使用錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，那么就必須采用剪力墻的結(jié)構(gòu)以增加其抗震能力。

3、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的抗震措施

在錯(cuò)層結(jié)構(gòu)抗震措施當(dāng)中其首先要關(guān)注的是錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的特性。錯(cuò)層建筑結(jié)構(gòu)由于在錯(cuò)層短柱存在很大的內(nèi)力集中，并且錯(cuò)層結(jié)構(gòu)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(cuò)層結(jié)構(gòu)的抗震性能筆者提出了以下幾項(xiàng)措施。1.增設(shè)撐桿在錯(cuò)層結(jié)構(gòu)中為了提高抗震性能，我們必須根據(jù)錯(cuò)層中的結(jié)構(gòu)在必要的地方增設(shè)撐桿，撐桿能夠使軸力轉(zhuǎn)移普通錯(cuò)層框架結(jié)構(gòu)錯(cuò)層處短柱受的剪力。2.增設(shè)剪力墻實(shí)踐中證明，對(duì)于任何結(jié)構(gòu)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(yùn)用概念設(shè)計(jì)的思想確定結(jié)構(gòu)方案、進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置

在對(duì)復(fù)雜高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的思想確定結(jié)構(gòu)方案、進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置是十分重要的。在此基礎(chǔ)上還要有充分的計(jì)算分析手段例如采用二種不同計(jì)算程序進(jìn)行分析對(duì)比、相互驗(yàn)證，并采用結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析方法進(jìn)行補(bǔ)充分析。

結(jié)束語(yǔ)：錯(cuò)層結(jié)構(gòu)以其極好的空間利用，以錯(cuò)落的空間設(shè)計(jì)成為了越來(lái)越多年輕人的選擇，這種建筑結(jié)構(gòu)也以極快的速度風(fēng)靡了我國(guó)，但是我們應(yīng)當(dāng)清醒地意識(shí)到其抗震性能的薄弱。因此錯(cuò)層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)以及抗震措施直接關(guān)系到建筑物內(nèi)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，我們必須對(duì)這一方面引起極大的重視。