错层结构设计简析
错层结构的设计与分析
６ ・ ６
第３ ６卷 第 １ ７期 ２０ １０年 ６月
山 西 建 筑
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１ －３层为 底 商 ， －２ 层 为住 宅 及 公 寓 ， 宅 层 高 ２９ 公 层 ４层 ８ 住 ．３ｍ，
１ 位移 比。根据《 ） 高规》 ４ ３ ５条规定 ， 第 ．． 在考虑偶然 偏心影 寓层 高 ４８ ．９ｍ； 宅 每 ５ 与公 寓 每 ３ 住 层 层形 成 一 个 平 层 ， 于 超 限 响的地震作用下 ， 层竖 向构件 的最大水 平位 移和层 间位 移 ， 属 楼 复 的钢筋混凝土错 层高层建筑。本工程为丙类建筑 ， 设计使用 年限 杂高层建筑 不宜大于该楼层平均值 的 １２倍 ， ． 不应大于该 楼层平 ５ ｏ年， 抗震设防烈度为 ８ ， 度 设计基 本地震加速 度值 为 ０ ２ ｇ 设 均值 的 １４倍。 由于本 工程是错层 结构 ， 出的计算结果是每个 ．０ ， ． 输 计地震分组为第一组 ， 场地类别 Ⅱ类 ， 基本风压取 ｗ０ ０６ ／ 结构层 的位移 比， ＝ ． Ｈ 是包括 了错层部位的 ， 是失真 的。而我们所需要
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建筑工程错层结构设计若干问题思考
建筑工程错层结构设计若干问题思考设计方面的问题：1. 结构设计不合理在建筑工程错层结构的设计中，结构设计的合理与否直接影响着建筑的安全性与稳定性。
一些设计中存在的问题如：结构抗震性不足、受力分析不合理等，都将对建筑的使用安全与寿命造成严重威胁。
2. 空间利用率低受到地形、土地限制以及规划要求等多种因素的影响，在错层结构的设计中，设计师往往会面临到如何在有限的空间中实现最大程度的空间利用率的问题。
此时忽略了错层结构的复杂性及空间组织的合理性。
3. 结构连接问题错层结构中，各个层之间的结构连接是一个非常重要的问题。
在设计中需要充分考虑到不同层之间的连接结构形式，保证在建筑整体运行过程中不会产生结构失效的问题。
4. 维护难度大一些错层结构的设计往往忽略了建筑的维护问题。
一些设计中未考虑到维修人员的操作条件；结构内的管线设置难以维修等。
这将给建筑的维护带来不便。
1. 施工工艺复杂错层结构在施工过程中往往需要考虑到不同层之间的结构形式，要求施工单位在施工过程中需要有更高的施工技术水平与丰富的施工经验。
这也是现在中国建筑工程中普遍面临的问题之一。
2. 安全隐患错层结构在施工过程中，由于结构复杂，很容易出现一些安全隐患。
对错层结构的施工作业操作规范不统一，安全设施不完善等，这些都将直接影响到施工过程中的安全问题。
3. 环境保护错层结构在施工过程中会产生大量的固体废物、污水和粉尘等，对周围环境造成一定的影响。
如果对环境保护措施不足，将会引起一系列环境污染问题。
4. 施工进度延误错层结构的施工过程中，由于结构复杂、工序繁琐等原因，很容易导致施工进度延误。
这也是目前建筑工程中的普遍问题之一。
在面对以上问题的时候，设计师和施工单位应该进行深入思考，通过合理的设计与科学的施工技朋，逐步解决这些问题。
建筑工程错层结构设计与施工时的问题不仅仅是一种挑战，更是一种机遇。
通过不断的研究、探讨与实践，相信一定能够解决这些问题，提高错层结构建筑的质量与安全性。
高层建筑错层结构设计
高层建筑错层结构设计摘要：本文对高层建筑中的错层结构做了明确的分析，并阐述了设计思路，最后对结构专业遇到错层设计时提出了几点建议。
关键词：错层结构；短柱；矮墙；抗震前言建筑发展到今天，错层结构对提升建筑的品味有着不可替代的作用，因而它在工程中的应用越来越广泛了。
所谓错层结构是指在建筑中同层楼板不在同一高度，并且高差大于梁高（或大于500mm）的结构类型。
对于错层结构，一般认为其不利因素有两个方面：第一，由于楼板分成数块，且相互错置，削弱了楼板协调结构整体受力的能力；第二，由于楼板错层，在一些部位形成竖向短构件，使受力集中，不利于抗震。
前者由于错层楼板的相对变位，所以在错层构件中产生很大的变形能力；后者则有可能在同向受力中由于错层构件刚度大，而产生内力集中。
错层结构中的竖向短构件往往容易被忽视，尤其是错层程度较小时。
而实际上，当错层形成竖向短构件时，其脆性剪切破坏是非常危险的。
如果不加以重视，当建筑遭遇地震灾害时，危害是灾难性的。
下面对高层建筑中的错层结构设计做以下介绍：一、错层结构的难点分析：1、错层结构楼板不连续，在没有楼板的区域内，存在越层构件和不受梁板约束的自由节点，使内力计算十分复杂。
2、错层结构的各层楼板布置不均匀、不对称，各相邻楼板的质心和刚心严重偏置，会发生较大的扭转效应。
3、错层结构引起楼层概念模糊，使以层模型为基础的计算分析参数与实际情况不符。
4、错层结构的层高不一致，造成了各层刚度和延性的不同，使部分竖向构件承担更多的地震作用，形成延性较差的短柱和矮墙等，对结构抗震十分不利。
二、错层结构的模型输入：1、对于局部框架错层结构：利用修改梁节点标高的方式输入错层梁，利用梁确定错层楼板的标高和范围。
2、对于大范围框架错层结构：增加标准层，以楼板为界，将错层划分为多个楼层输入。
3、对于剪力墙错层结构：增加标准层，没有楼板之处将楼板开洞或将楼板厚度设置为0。
洞口产生的连梁采用框架梁输入，墙只布置到洞边，梁的高度可以大于层高。
局部错层结构的设计策略分析
局部错层结构的设计策略分析针对局部错层结构因楼板不连续导致结构整体性差，错层处出现框架短柱、框架梁发生扭转，使得结构抗震性能降低的问题，就此以一个具体局部错层结构为例，从结构平面布置、理论计算和构造处理等三方面，讨论了局部错层结构设计的措施和详细过程。
结果表明，通过以上这些措施综合使用，可有效地减小错层对结构抗震造成的不利影响。
标签：局部错层结构；设计；策略分析局部错层结构是一种在建筑中很常见的现象，随着建筑行业的迅猛发展，针对于这种局部错层结构设计方案也越来越完善。
但是在其发展的过程中，也出现了许许多多的难题，例如在建筑的错层结构设计方案指导下，使得局部楼板的连续性大大降低，这种问题就会导致整个建筑物的水平传力出现断点现象，使整个建筑的抗震能力降低，严重的影响了建筑物的工程质量。
在工业建筑中，结构错层的现象出现的较为普遍，一般来说，在建筑中不同功能的区域会产生一定的高度差。
这种错层式的架构就会将不同功能和不同工艺的建筑空间互相分裂开来，如果一旦出现地震的情况，这种错层式架构极有可能导致整个建筑物的受力不均匀，从而导致建筑物的坍塌现象。
针对于这种情况，对于局部错层结构的优化设计就成为了建筑设计领域需要迫切去解决的问题。
1、某省电厂中水处理站的局部错层结构设计策略分析某省电厂水处理站工程是一项具有重大影响力的工业建筑工程，具有重大的工业效益。
由于该工程内部设施众多，工艺要求较高，因此在建筑的设计建设过程中需要利用局部错层结构，电厂是当地重要的电能源泉，一旦出现问题，对于当地的影响是十分巨大的，因此对于电厂水处理站的错层结构一定要使用最优的策略进行设计。
该水处理站的设防烈度为7度，设计的基本加速度为0.15g，在局部错层结构的具体设计过程中，对于错层结构薄弱部位的精细化处理是整个工程设计的关键。
因此在工程设计中要从多角度入手，在整体的设计理念以及抗震构造措施等方面进行系统的优化设计，对整个建筑的稳定性做到全面的保障。
建筑工程错层结构设计若干问题思考
建筑工程错层结构设计若干问题思考建筑工程中的错层结构设计是为了提高建筑物的安全性和舒适性而采取的一种设计手段。
在错层结构的设计中，需要考虑到建筑物的结构稳定、声音隔离、防火等诸多方面的问题。
下面我将从这些方面对错层结构设计中的若干问题进行思考。
结构稳定是一个重要的问题。
在错层结构设计时，需要考虑建筑物的结构稳定性，确保建筑物能够承受正常使用和外部荷载的力量，不发生倒塌或损坏的情况。
需要对错层结构进行合理的强度和刚度计算，选择适当的结构材料和断面形状，以确保结构的稳定性。
声音隔离是另一个需要考虑的问题。
错层结构对于提高建筑物内部的声音隔离效果起到了关键作用。
在设计时，应该考虑到不同功能区域之间的声音传递和传递效果。
通过合理的隔音措施和结构设计，可以有效减少噪音对居民或工作人员的干扰，提高空间的舒适性。
防火是一个不容忽视的问题。
建筑物的防火性能是保障人们生命财产安全的重要因素之一。
错层结构设计时，需要考虑到不同层间的防火隔离要求，采取适当的防火材料和构造措施，确保在火灾发生时，火焰和烟雾不能迅速蔓延到其他层，给人员疏散和救援带来困难。
还需要考虑到错层结构对于建筑物整体能源效率的影响。
通过合理设计错层结构，可以实现建筑物内部光线的合理利用，减少对人工照明的依赖，提高能源利用效率。
还可以通过错层结构来实现建筑物的区域隔热效果，减轻空调系统的负荷，降低能源消耗。
人性化设计也是一个重要的考虑因素。
错层结构设计应该考虑到建筑物的使用者的需求和习惯，为他们提供一个舒适的使用环境。
在错层结构中可以设置各种公共设施和服务设施，方便使用者的日常生活和工作，提高他们的生活品质和工作效率。
带错层的高层建筑结构设计分析
2022年第2期（总第410期）错层结构是因建筑不同部位而应用功能有别所采用的一种结构形式，一般要求上楼层楼面与错层的下楼层楼面高度差不小于常规框架梁截面高度，错层面积不小于该层面积的30%[1]。
由于错层结构的楼板不连续，构件内力分配及地震作用沿层高分布复杂，并且错层部位还会形成抗震不利的短柱、矮墙，使得错层结构设计比平层结构难度大得多[2]。
因此，本文对带错层的高层建筑结构设计进行了分析。
1错层结构的形式与优缺点1.1错层结构的形式根据应用情况，可将错层结构分成包含型、交叉型和混合型3种形式[3]。
包含型错层结构相邻两层的竖向构件呈包含关系，错层柱结构就是包含型错层结构，常用于门厅、设备房等部位。
交叉型错层结构相邻两层的竖向构件呈交叉关系，错层梁共柱结构就是交叉型错层结构，常用于展厅、会议室、教室等大开间房间及生产车间、仓库等工业建筑。
混合型错层结构是包含型错层结构和交叉型错层结构的混合体，多用于工业建筑。
1.2错层结构的优点错层结构被《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3）列为复杂高层建筑结构，结构设计上有许多难点，但作为一种结构形式也有平层结构不具备的优点：首先，使用错层结构使功能区域分布在不同平面层上，空间结构布局更加合理。
例如布置大空间客厅和小面积卧室，如果采用平层结构，将就卧室层高，客厅就会显得太矮而压抑，如果将就客厅高度，卧室又会显得太高，而采用复式结构上下层布置难以协调，又影响结构合理性，空间布局也难以做到美观。
其次，使用错层结构使功能分区更合理。
动静分区可以让用户更好地规划日常生活，也有利于保持静区的私密性，但复式结构动、静分区难以避免与上、下层住户的交叉影响，因为本层住户卧室顶板上面就是上层住户客厅的楼面，而错层结构能使户内外动、静分区彻底分开。
再次，方便管线布置。
《住宅设计规范》（GB50096）第5.4.4条（强制性条款）规定，本层卫生间不应布置在下层住户的起居室、卧室、厨房和餐厅上面，这对于复式结构来说协调比较困难，而错层结构能轻而易举化解这个难题。
建筑工程错层结构设计分析
Doors&Windows 摘
当今时代
2
错层结构是现代高层建筑中的一种常用结构形式错层结构具有着一些突出的优点
3
由于在建筑工程错层结构设计中抗的问题
顶层温度变化大指的是在建筑工程错层结构的顶层部分4
抗震性能的好坏直接关系着建筑工程质量安全的高低
在建筑工程错层结构的设计过程中
无论是在任何建筑结构的设计中
（下转第126页）
建筑规划与设计
123
2019.08
2019.08
Doors &Windows
量的贯通层来提升结构的稳定性建筑结构的安全性直接关系着人民的生命财产安全综上所述（上接第123页）
（上接第124页）
积的阳台则不宜设计吊顶4在户型的优化设计中综上所述2019(14):96.
的线路连接并将故障信息及时发送到通风空调设备配电控制综上所述场景中的应用需求对通风空调配电控制中心进行调整参考文献建筑规划与设计
126。
建筑工程错层结构设计若干问题思考
建筑工程错层结构设计若干问题思考建筑工程错层结构设计是为了提高建筑的抗震能力而采用的一种结构形式。
它的特点是将房屋的不同层之间错开，形成一个悬挑式的结构，从而提高房屋的稳定性和刚度。
然而，在设计错层结构时需要注意以下几点问题。
一、错层高度的设计错层高度是指相邻楼层之间错开的高度。
在设计错层结构时，需要根据建筑的实际情况合理确定错层高度。
如果错层高度设置得过小，可能会导致错层结构的抗震能力下降，从而影响房屋的安全性；如果错层高度设置得过大，会增加房屋的建造成本。
二、悬挑结构的设计错层结构是一种悬挑式结构，因此需要考虑悬挑结构的设计。
在设计悬挑结构时，需要考虑悬挑部分的强度、刚度、稳定性等因素，以保证房屋的结构安全性。
三、钢筋混凝土的设计钢筋混凝土是常用的建筑材料，同时也是错层结构的主要材料。
在设计错层结构时，需要考虑钢筋混凝土的强度、韧性等因素，以确保结构的安全性和耐久性。
四、抗震设计在地震区域，抗震设计是设计错层结构的关键。
在错层结构的设计中，需要考虑地震荷载和地震作用下结构的受力情况，从而保证错层结构的抗震能力。
五、施工工艺错层结构的施工需要考虑工程的复杂性和施工风险，以确保工程的质量和安全性。
在施工过程中，需要采用合理的施工工艺和措施，避免施工中出现的安全事故。
六、环境保护在设计错层结构时，需要考虑建筑对周围环境的影响。
例如，错层结构的建造可能会对周围的道路和生活环境造成噪音和污染等影响，因此需要采取相应的保护措施。
综上所述，设计错层结构需要考虑多项因素，包括错层高度、悬挑结构的设计、钢筋混凝土的设计、抗震设计、施工工艺和环境保护等。
只有在充分考虑、合理设计的基础上，才能保证房屋的结构安全性和建筑质量。
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错层结构设计简析
摘要：针对错层结构这种复杂高层建筑，规范中的规定比较简略。
针对错层结构平面、立面不规则及错层部位受力复杂等特点，提出一些针对性加强措施。
并对目前计算软件无法精确分析的部位，提出简化计算方法。
关键词：错层概念设计简化计算
近年来建筑形式逐渐多样化，民用高层建筑中的错层结构愈来愈多地呈现出其在使用功能及空间效果等方面的优势。
对于结构专业错层建筑存在很多需关注的特点。
笔者结合高层错层结构设计经验，总结如下心得，希望与广大设计人员讨论。
一、错层结构的定义
《高规》中针对错层结构有专门章节进行阐述，除对错层部位进行详细规定外，尚对错层结构的最大适用高度加以控制。
但在实际工程中错层类型多情况复杂，某些错层较小的结构可不视为错层结构。
虽规范无明确说法，根据相关资料可按以下原则把握。
1.楼层标高相差不大于普通框架梁的截面高度。
2.错层面积较少，不大于该层面积的30%。
3.平面规则的剪力墙结构，当纵横墙体能直接传递各错层楼面的楼层剪力。
（此时整个结构更要力求刚心质心尽量重合。
）
以上情况虽然是楼板错层但不属于错层结构，主要指最大适用高度上不受《高规》10.1.3的限制。
但错层部位仍应按规定采用加强措施。
针对此项内容文献【3】中有更加详尽的要求。
提醒设计人员注意的是，在方案阶段应针对此内容应与施工图审查机构进行事先沟通以求达成共识。
二、错层结构的特点
错层结构属于复杂高层结构，之所以定义为复杂高层结构主要是因为以下特点。
1.错层结构属于竖向布置不规则结构，在错层部位竖向抗侧力构件因计算高度不同而引起刚度突变；剪力墙结构错层后因建筑使用功能原因易形成错洞或叠合错洞剪力墙使洞口布置不规则；框架结构错层后形成长短柱混合的不规则结构，更加不利。
2.由于楼板错层，故相当于错层楼板开大洞，楼板会受到较大的削弱而形成平面不规则结构。
3.错层附近竖向抗侧力构件受力复杂，易形成许多应力集中部位。
且限于目前计算软件的能力尚无法进行精准计算，应根据结构概念进行构造加强。
三、设计过程需注意事项及加强措施
1.由于错层结构为竖向不规则结构，在结算结果中主要体现为上下楼层侧向刚度比不能满足《高规》4.4.2条的要求。
出现此种情况首先应对方案进行调整以改善竖向不规则的严重程度，但由于错层结构的本身特点导致无法根本解决。
此时应按《高规》5.1.14条针对薄弱层的要求进行计算调整并采取相应构造措施。
2. 由于错层结构为平面不规则结构，在计算及构造方面采用以下措施。
首先在建模计算时错开的楼层应各自参加结构整体建模，不应归并为一层计算。
对于框架结构比较容易实现，但对于剪力墙结构会发生洞口跨越结构楼层的情况。
此时可将跨层洞口按层高分为两个洞口，下层洞口上设100高连梁。
笔者曾对一正常结构分别按实际工程建立模型，并按对此种简化方法建立模型进行过计算比较，当采用pmsap进行计算时简化模型与实际模型在刚度方面吻合理想，采用satwe进行计算时两种模型差异较大。
所以建议设计人员尽量采用pmsap进行错层结构计算。
其次，在计算结构位移比等控制指标时不能采用楼板强制无限刚假定，而应采用分块无限刚假定。
且位移比不应采用层间位移比，而应采用楼层位移比。
因为错层结构关于“层”的概念与正常结构有较大不同，按以上方法控制是合理的。
但应事先与施工图审查机构进行事先沟通。
第三，为改善楼板局部不连续的不利影响，应设置一定量贯通层。
即每隔若干错层楼层便设置一层不错层楼层，此种方案在住宅工程中比较容易实现。
每个区段内错层数不宜太多，这样可以协调各部分变形，减小错层处墙柱内力。
笔者曾建立平面杆系模型进行定性比较，发现设置贯通层对结构的整体刚度、变形及错层处竖向构件内力等均有较大程度的改善。
在体现贯通层重要作用的同时亦应对贯通层进行着重加强，如加大板厚，提高配筋率并设贯通钢筋；贯通层宜结合连梁设置暗梁，且暗梁配筋宜加强。
另在结构顶部若干层设置贯通平层亦可有效减小不利影响。
3.错层附近构件受力复杂引起应力集中尤以错层处竖向构件为甚。
但由于受目前计算软件的限制不易得到比较精确结果，主要采取简化计算及构造措施等进行加强处理。
首先在布置抗侧力构件时要尽量减小结构的扭转效应。
试验表明错层结构加上扭转效应较仅为错层而平面布置规则破坏更为严重。
楼层两侧结构刚度及结构布置差别要小，设计成错层两侧抗侧刚度及变形性能相近的结构，以减小扭转效应从而降低错层处墙柱内力。
同时框架及框剪结构有错层时对抗震更为不利，宜避免。
另在错层处尽量设置纵横向剪力墙，以保证不同标高楼板所产生的水平力能直接通过剪力墙传递，尽量避免产生水平力传递过于复杂的情况。
其次，错层部位构件受力复杂。
具体加强措施在《高规》10.4节已有说明。
除按规范执行外尚建议作如下加强措施。
错层处柱纵筋不小于1.5%，体积配箍率不小于1.5%。
错层处剪力墙有条件可按框剪结构中的带边框剪力墙措施加强该部分剪力墙。
第三，错层部位的竖向构件受力极为复杂，压、弯、剪、扭等同时存在。
除采用构造措施加强外，尚应以计算为主要依据。
针对框架结构目前计算软件可以得到计算数据。
但对剪力墙结构目前计算软件存在一定的局限性。
因目前的剪力墙计算模型中无法考虑平面外受力。
而错层部位剪力墙的平面外受力却是主要验算内容。
针对此项计算内容可单独建立模型，可采用同截面柱等代错层部位平面外受力的剪力墙。
用以求得墙平面外内力并进行验算。
需说明的是
x、y两方向应分别建立模型，即以等代柱替换x向平面外受力剪力墙时y向剪力墙仍按实际模型输入，反之亦然。
错层结构是一种较为复杂的结构形式，而且目前规范对此的规定并不十分详尽。
所以在设计时除采用整体计算软件进行计算外，尚应对局部构件进行模拟计算。
另，采用简化模型对关键结构部位进行定性分析并采取相应加强措施也是十分必要的。
参考文献
[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》（jgj 3-2010）中国建筑工业出版社
[2]徐建《建筑结构设计常见及疑难问题解析》中国建筑工业出版社
[3]北京市建筑设计研究院《建筑结构专业技术措施》中国建筑工业出版社。