有關(guān)錯層結(jié)構(gòu)的探討

文/董德立 湘潭市建筑設(shè)計院 湖南湘潭 411100

1、幾種錯層的規(guī)定及認(rèn)識

1.1 一般認(rèn)為，當(dāng)樓層結(jié)構(gòu)不在同一高度，當(dāng)上下樓層樓面高差超過一般梁截面高度時應(yīng)按錯層結(jié)構(gòu)考慮。有文獻認(rèn)為一般梁截面高度為600，即高差超過600為錯層。

1.2 《廣東高規(guī)補充》規(guī)定 9.4.4條，樓層板面高差大于相連處樓面梁高或板面高差小于相連處樓面梁高但樓板間垂直凈距大于支承梁梁寬時稱為錯層。

1.3 北京院《建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施》規(guī)定，如下圖：

1.3.1 樓面錯層高度h0大于相鄰高側(cè)的梁高h(yuǎn)1時，為樓面錯層（圖一）

1.3.2 兩側(cè)樓板橫向用同一砼梁相連，但樓板間垂直凈距h2大于支承梁寬的1.5倍時，為樓面錯層（圖二）。

1.3.3 當(dāng)兩側(cè)樓板橫向用同一根梁相連，雖然h2＜1.5b,但縱向梁凈距＞b時，（圖三）為樓面錯層。

1.3.4 當(dāng)較大錯層面積大于該層總面積30%時，為樓層錯層。

北京院技術(shù)措施較為詳細(xì)，具有可操作性，且北京地區(qū)大部分為8度區(qū)，廣東地區(qū)大部分為7度抗震設(shè)防區(qū)，但針對錯層的界定，廣東比北京控制嚴(yán)，故我們可采用北京院規(guī)定。

2、錯層結(jié)構(gòu)

2.1 錯層結(jié)構(gòu)是指多數(shù)樓層同時前后、左右錯層，屬于復(fù)雜連接的結(jié)構(gòu)。僅前后錯層或左右錯層屬于樓板不連續(xù)超限。錯層結(jié)構(gòu)為一次超限。

2.2 僅局部樓板錯層或個別樓層有夾層不計入錯層結(jié)構(gòu)。

2.3 地下室頂板內(nèi)外形成高差不算錯層結(jié)構(gòu)。地下室頂板高差可在采取合適的處理措施之后，再適當(dāng)降低室內(nèi)頂板標(biāo)高回填。

2.4 樓層高差不大于該樓層一般框架梁高度，不算錯層結(jié)構(gòu)。

2.5 錯層面積不大于30%，不算錯層結(jié)構(gòu)。

2.6 平面規(guī)則、質(zhì)心和剛心接近重合的剪力墻結(jié)構(gòu)，縱橫墻體能直接傳遞各錯層樓面的樓層剪力時，不算錯層結(jié)構(gòu)。

2.7 能夠采取技術(shù)措施消除錯層時，不算錯層結(jié)

3、避免錯層結(jié)構(gòu)的對策

3.1 大錯層——由于建筑方案有其設(shè)計意圖或市場賣點需求，故僅有如下措施：

3.1.1 調(diào)整建筑方案。此方法操作具有難度，要跟銷售價格來定，若銷售價位高，利潤大則可不調(diào)整，若銷售價位低，利潤空間小，則應(yīng)調(diào)整。

3.1.2 將大錯層調(diào)整為小錯層。規(guī)避錯層結(jié)構(gòu)的成本上升。

3.1.3 通過設(shè)縫將錯層部份隔開。此方法在整體方案中較難實現(xiàn)，若為裙房與塔樓局部錯層，應(yīng)設(shè)法設(shè)縫隔開；若塔樓中住宅錯層，該部分較難實施。

3.2 較大錯層——按北京院《結(jié)構(gòu)技術(shù)措施》對錯層的定義，錯層在一定范圍時可通過技術(shù)處理達(dá)到非錯層結(jié)構(gòu)的目的。同時應(yīng)協(xié)調(diào)好項目當(dāng)?shù)厥┕D審查部門的工作。

4、錯層結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

4.1 錯層結(jié)構(gòu)不可以層層錯，應(yīng)該每隔三至四層設(shè)置一個貫通層。也可將上部若干層貫通。貫通層的樓板應(yīng)該按加強層樓板設(shè)計，樓板厚度不能小于150mm，并且應(yīng)該雙層雙向配筋。

4.2 錯層處的剪力墻應(yīng)該布置成L 形、T 形、工字形、槽形等，注意剪力墻應(yīng)盡量帶翼緣或有翼墻。宜采用帶邊框剪力墻。

4.3 錯層結(jié)構(gòu)適合布置貫穿全樓的剪力墻核心筒，并且核心筒的位置要盡可能地布置在錯層處。例如電梯井應(yīng)盡量布置在靠近錯層處。

4.4 在錯層處的剪力墻最好不開洞，或者是開到錯層以上。

4.5 錯層兩側(cè)可以采用結(jié)構(gòu)布置和側(cè)向剛度都接近的結(jié)構(gòu)體系，樓板錯層處應(yīng)該選擇同一鋼筋混凝土梁將兩側(cè)樓板連成整體。

4.6 錯層處的框架柱的截面高度應(yīng)不小于600mm，混凝土的強度等級應(yīng)不低于C30，箍筋應(yīng)該全柱段加密，縱筋配筋率不小于1.5%，體積配箍率不小于1.5%。可以采用型鋼混凝土柱或鋼管混凝土柱，以提高構(gòu)件的抗震性能。框架柱的抗震等級應(yīng)該提高一級，如果原本就是特一級則可以不再提高。

4.7 在錯層位置的平面內(nèi)外均可以設(shè)置可靠的抗側(cè)力剪力墻，厚度不應(yīng)小于250mm，同時應(yīng)該設(shè)置與其垂直的墻肢或扶壁柱。錯層處剪力墻的抗震等級應(yīng)提高一級，混凝土強度等級應(yīng)不低于C30，墻體的水平及豎向分布筋配筋率應(yīng)不低于0.5%。

4.8 不宜采用框架和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

4.9 錯層處剪力墻平面外受力分析按雙向分別采用與剪力墻同截面的柱計算平面外配筋。

4.10 錯層結(jié)構(gòu)錯開的樓層均應(yīng)參于整體計算分析，不能采用同一層降標(biāo)高的計算模型。不屬于錯層結(jié)構(gòu)的錯層樓面，可采用同層降標(biāo)高模型。

4.11 錯層結(jié)構(gòu)層高不一致， 使有關(guān)樓層間的控制參數(shù)，如層間位移比、層間剛度比、層間受剪承載力比等計算失真，因此不宜機械地直接采用這些數(shù)值，而應(yīng)加以分析判斷和手工校核調(diào)整， 確定其是否合理。應(yīng)采用每個局部分塊剛性樓蓋假定進行整體計算，對樓層位移和層間扭轉(zhuǎn)位移比，需用每個局部樓蓋四個角點的對應(yīng)數(shù)據(jù)手算復(fù)核；錯層部位的內(nèi)力，應(yīng)注意沿樓蓋錯層方向和垂直于錯層方向的差異，按不利情況設(shè)計，并進行中震的性能設(shè)計。

考慮到錯層結(jié)構(gòu)計算分析的復(fù)雜性和不確定性，除了進行常遇地震下的彈性計算以外，必要時還應(yīng)進行彈塑性動力時程分析以便對比驗算。

5、小結(jié)

5.1 結(jié)構(gòu)錯層和錯層結(jié)構(gòu)是不同的，前者屬于樓板不連續(xù)的平面不規(guī)則類型，后者屬于復(fù)雜連接結(jié)構(gòu)。

5.2 盡量避免設(shè)計錯層結(jié)構(gòu)；樓面錯層應(yīng)盡量采取措施消除。

5.3 應(yīng)注意錯層結(jié)構(gòu)計算控制參數(shù)失真的調(diào)整。