如何正确计算错层结构
层间位移角在错层结构中计算问题探讨
层间位移角在错层结构中计算问题探讨一、错层结构的“尴尬”境地咱们现在说的错层结构，就是那种上下楼层不完全对齐的建筑结构。
咋一看，它好像挺有个性的，不同于传统的“一层一层往上叠”的常见建筑形式。
可是，别看它表面上看起来很有艺术感，实际上，这种结构的“心脏”可就有点小问题，特别是在地震等强烈外力的作用下，错层建筑的结构会遭遇大问题，层间位移角就是其中一个常常被忽视的关键点。
正常楼层之间应该像一条直线连起来，可错层结构就是不按常理出牌。
于是，这就导致了各层之间的相对位移，出现了不协调的情况，给结构的稳定性带来了隐患，层间位移角就成了我们必须考虑的问题。
你要知道，这个小小的角度变化，往往能让整个建筑的抗震性差别天壤之别。
二、层间位移角的计算难点说到层间位移角，可能很多人会觉得“这是什么鬼？”，其实它就描述了两层楼之间的位移变化角度。
你试着想象，如果一楼和二楼的支撑位置不对齐，那两层之间的位移角就不可能零度。
要计算这个位移角，首先得考虑到楼层的自重、墙体的刚度以及建筑材料的特性等复杂因素。
不是随便瞎算算就能搞定的哦！错层结构往往比较复杂，哪怕是建筑师也得好好捋一捋结构，才知道该怎么准确计算这个层间位移角。
别小看这几个数据，它们关乎到整个建筑的安全性。
尤其在地震中，如果两层之间的位移角过大，可能导致裂缝、变形，甚至结构倒塌。
想想看，一栋楼在剧烈的震动下，一楼跟二楼不对称，岂不是有种“东倒西歪”的感觉？那可不是我们想要的效果。
1、层间位移角的计算公式为了能准确地评估错层建筑的安全性，工程师们设计了复杂的计算公式来衡量层间位移角。
这个公式并不简单。
你得了解建筑的屈服形态，然后再根据各层的荷载情况计算出每一层的位移。
再结合建筑的刚度和材料的弹性，才能得到最后的结果。
是的，你没听错，这个公式需要对每一个细节都考虑到，才能给出准确的答案。
其实就是你得从多方面入手，不能单靠某个单一因素来推算。
像建筑物的自重，墙体的受力，支撑系统的情况，全都得一一列举出来。
多塔、有缝及错层结构
防震缝：《抗震设计规范》 6.1.4条，规定了 防震缝设置要求。
有缝结构：特点
设缝结构可以看作一类特别的多塔结构，只不过 塔之间的距离非常之小而已。
由于缝的宽度很小，导致缝隙面不是迎风面。需 要定义遮挡面以准确计算风荷载。
有缝结构：特点
多塔结构：塔的概念，刚性 楼板的概念
综合以上：塔和刚性楼板在概念上是完全不同的两 个东西，不应混淆。将塔与刚性楼板在头脑中默认 为一个东西，是错误观念，殊不可取！
详言之，在实际工程中,塔的构成可以这样表达：
1个塔 = N1 块刚性板 + N2 块弹性板 + N3 个孤立节点
这里，N1,N2,N3 取 0,1,2,3,…
错层结构：模型输入
框架错层结构：可以利用修改梁节点标高的方 式，来输入错层梁或者斜梁
剪力墙错层结构：以楼板为界，将一个楼层划 分为多个楼层输入。
多塔错层：当不同的塔楼具有不同的层高时， 在PM建模时先按同一个层高输入，然后到计算 程序（SATWE,PMSAP）的多塔修改模块里修改各 塔的层高。
多塔结构：塔的概念，刚性
楼板的概念
一
个
塔
刚性板1
可
以
这
样
弹性板区域
来
构
成
刚性板2
多塔结构：规范规定
多塔楼结构的平立面布置层数、平面、刚度 宜接近；塔楼对底盘宜对称；质心距<20%L。
D<0.2L D<0.2L
L
D不宜大于0.2L，以控制扭转效应
多塔结构：规范规定
底盘屋面楼板板厚不低于150MM,相邻上下层楼板 构造加强。
高层结构设计-错层
错层的 破坏
《高规》中错层的构造措施
4.3 错层结构中，错开 的楼层应各自参加结构 整体计算，不应归并为 一层计算。
4.2 错层两侧宜 采用结构布置和 侧向刚度相近的 结构体系。
4.1 抗震设计时，高层建筑宜 避免错层。当房屋不同部位因 功能不同而使楼层错层时，宜 采用防震缝划分为独立的结构 单元。
错层的结构设计
1、结构错层导致薄弱环节的机理
导致承载力较差的主要症结在于错开 的两段楼盖在水平力作用下，不能始 终一致地产生水平位移，不能保证协 调传力，在传力路径上容易出现薄弱 环节。
房屋受到的水平力(虽有风荷载，但主要是水平地震力，水平地 震力大部分产生于楼面上)要通过楼盖与竖向的柱、墙相对位移 传给柱、墙，一层一层地往下传。而错开的两段楼盖水平位移不 一致时，就会在相关的柱、墙中产生很大内力，形成薄弱环节， 相邻墙、柱受力也复杂。如图1所示，第一层楼盖错开为两部分， 可能使连接于两部分间的柱、墙(画斜线处)及相邻墙、柱形成薄 弱环节。
错层结构设计
结构设计的思路 错层结构的模型有两种处理思路
○ 一是建模时按同一层输入（PKPM计算建模），可采用升降节点和改变梁顶标高 的方式处理，通过构造处理（梁侧加腋）使错置的两部分楼板之间具有可靠的连 接，形成无错层的整体楼盖，这样自然不会出现短柱，也就不会出现柱超筋现象;
○ 二是采用两个结构层建立模型，错层楼板交界处容易出现短柱，当错层柱两侧梁 的跨度相差较大时，柱端的负弯矩会较大，这时如果处理不得当，往往会出现纵 筋超筋问题，且解决起来较难。
错层对结构抗震不利影响
错层结构的楼板不连续,在没有楼板的区域,存在跃层构件和 不受楼板和梁约束的自由节点,使内力计算十分复杂 错层结构的各层楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏 置,在水平地震作用或风荷载下会发生较大的扭转效应. 错层结构引起楼层概念模糊。 错层结构的层高不一致,容易造成延性较差的短柱和矮墙,对 结构抗震很不利.
错层结构设计计算
错层结构设计计算.txt如果不懂就说出来，如果懂了，就笑笑别说出来。
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错层结构设计计算 PKPM 结构设计应用 PKPM结构设计应用宁司结构设计博客注册设为首页帮助首页|博客群|公社|专栏|论坛|图片|商城|交友|博客联播|投稿|随机访问|订阅用户名注册密码忘记密码保存密码用户名注册密码忘记密码保存密码宁司结构设计博客复制首页个人资料日志图片视频(测)好友博客群百科我的日志错层结构设计计算分类:PKPM结构设计应用2007.5.24 09:47作者：燃烧的烟灰 | 评论：4 | 阅读：4672针对错层结构的有关规定《高规》10.4.1 抗震设计时高层建筑宜避免错层。
有错层时，宜采用防震缝划分为独立的结构单元。
《高规》10.4.2错层2侧宜采用结构布置和侧移相近的结构体系。
《高规》10.4.3错开的楼层应各自参加结构整体计算，不应归并为一层计算。
《高规》10.4.4错层处框架柱的截面高度不应小于600mm，混凝土不低于c30，抗震等级提高一级，箍筋全柱加密。
《高规》10.4.5错层处平面外受力的剪力墙，截面厚度，非抗震不应小于200mm，抗震时不应小于250mm，并应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱，等级提高一级，不小于c30，水平和竖向分布筋的配筋率，非震和震分别为0.3%，0.5%。
错层结构的模型输入1.错层高度不大于框架梁截面高度时，一般可以忽略错层的影响，可并为一层计算。
2.错层高度很大时，不应归并，模型要做如下的输入：(1)框架错层结构，在pmcad里，梁两端节点高，来实现错层梁或斜梁布置。
(2)剪力墙错层结构，按独立的层输入(新加一个标准层)(3)可采用前两种方式，也可修改D-T.TAT文件。
错层结构的特点与程序实现突出特点：同一层，部分有楼板，部分无楼板。
在没有楼板的区域有些竖向构件可能与梁相连，可能越层。
TAT错层数据文件S-C.TAT1.错层信息nsc，nsdnsc——本层柱、墙错层类数（即向下延伸柱、墙的种类数），如某些柱向下跨越1层，某些柱向下跨越2层，或混凝土强度等级不同。
错层结构建模
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.错层结构由于楼板不连续,会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化,错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙,属于复杂多高层结构,因此错层结构在建模,计算,出图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.错层结构由于楼板不连续,会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化,错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙,属于复杂多高层结构,因此错层结构在建模,计算,出图等各个设计环节上都有其特殊性,比平层结构的设计要困难得多.下面结合PKPM软件,谈谈错层结构设计分析中应注意的问题.1 错层结构的建模方式1.1 错层框架结构建模1.修改梁标高方式该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况.PMCAD提供了【上节点高】,【错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构件修改方式,来指定或修改梁两端的标高,使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同.根据PKPM软件自动生成楼板,且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律,使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同,从而实现了错层设计.2.增加标准层方式该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况.如果仍然使用修改梁标高的方式,虽然可行,但手工计算错层标高繁冗易出错,修改的工作量太大.在PMCAD模型输入时,结构层的划分原则是以楼板为界,通过增加标准层,将错层部分的楼板人为地分开,实现相同楼层梁板标高不同的目的. 该方式在工程中广泛应用,下面举例说明该类错层结构的建模过程.某框架错层结构(图1),平面可均匀地划分为左,中,右三部分.左边1层,层高5m;中间2层,层高4m;右边2层,层高3m.该错层结构由于有5个不同标高的楼板,通过增加标准层后按5个标准层建立模型,楼层的层高取各楼板的高差,建模时仅复制轴网,梁和柱的布置范围按表1操作.模型各楼层数据表1楼层号层高(m)柱布置范围梁布置范围层1 3 全部右边层2 1 全部中间层3 1 全部左边层4 1 中间和右边右边层5 2 中间中间1.2 错层剪力墙结构建模错层剪力墙结构也采用增加标准层的方式,但由于结构中没有梁,不能以梁确定楼板的标高;同时因为墙在立面上是连续的,也不能以墙确定楼板的标高.楼层标高应通过【楼层组装】命令在楼层表中设定,程序自动在指定标高处布置整层楼板,而错层结构中没有楼板的部分,可以用【楼板开洞/全房间洞】命令将其设置为洞口,或用【修改板厚】命令将板厚设定为0.这两条命令在开洞效果方面完全一致,不同之处仅在于前者在开洞处没有板荷载,而后者保留了开洞处的荷载,设计人员可以灵活选用.1.3 错层框剪结构建模可综合采用错层框架结构和剪力墙结构的方法.1.4 错层砌体结构建模单从建模角度看,错层砌体结构可以采用错层混凝土剪力墙的建模方式;但从设计角度看,由于砌体结构按规范要求应采用基底剪力法作分析,而基底剪力法仅适用于平面规则对称的结构,不适用于错层结构分析.因此在抗震设防烈度较高的地区,不宜设计带错层的砌体结构.如楼板高差小于500mm,砌体结构可按没有错层设计;如楼板高差大于500mm,可通过设缝将错层砌体结构转换为不带错层的结构.1.5 错层多塔结构建模错层多塔结构建模时,可以先用PMCAD按相同的楼层标高建立多塔模型,再利用SATWE前处理"多塔结构补充定义"中的【多塔立面/修改参数】命令,将各塔楼的相关塔段设定为不同的层高.1.6建模注意事项(1)PM1中的【布层间梁】命令不是用来做错层结构的,其仅用于布置楼层之间的梁(如工业厂房的圈梁),该梁上不生成楼板.(2)PM2中的【楼板错层】命令主要用于设定部分房间楼板不同于本层标高,且高差较小的情况(如卫生间),而不能改变梁的标高,且仅对施工图有效,对计算没有影响,不能用于建立错层模型.2 错层结构的计算分析2.1 错层对结构抗震性能的不利影响1)错层结构的楼板不连续,在没有楼板的区域,存在跃层构件和不受楼板和梁约束的自由节点,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,质心和刚心严重偏置,在水平地震作用或风荷载下会发生较大的扭转效应.3)错层结构引起楼层概念模糊,如例题本来是2层的框架结构,由于建模和计算的需要,人为地变成了5层,使以层模型为基础的计算分析与实际不符.4)错层结构的层高不一致,容易造成延性较差的短柱和矮墙,对结构抗震很不利.2.2 错层结构计算分析中应注意的问题(1)根据规范精神,错层结构中,错开的楼层应各自参加结构整体计算,不应归并为一层计算.但各自独立计算的错层楼板不宜简单地按"刚性楼板"假定计算,特别是楼板被洞口切分成狭长板带时,应考虑楼板面内刚度消弱的影响.建议将这些楼板设定为"弹性膜",用SATWE计算时选择"总刚分析方法",将按两种模型定义的楼板的计算结果进行分析对比.(2)在没有楼板的区域可能存在大量的跃层竖向构件和不受梁板约束的自由节点,因此"计算振型个数"需要增多,以保证有效质量系数大于0.9.(3)错层结构属于复杂多高层结构,抗震计算时应选择"考虑双向地震作用";如是高层错层结构,还应选择"考虑偶然偏心".新版SATWE程序允许同时选择以上两项,程序分别计算,取不利情况.(4)错层结构层高不一致,使有关楼层间的控制参数,如层间位移比,层间刚度比,层间受剪承载力比等计算失真,因此不宜机械地直接采用这些数值,而应加以分析判断和手工校核调整,确定其是否合理.(5)SATWE可自动搜索错层结构中的跃层柱及正确设定其计算长度系数,但内力和配筋只能按楼层分段描述,设计人员可取各段配筋中的最大值出图.(6)目前SATWE没有自动搜索分析短柱和矮墙的功能,需要设计人员手工对这些容易发生脆性破坏的构件采取特别的加强措施.(7)考虑到错层结构计算分析的复杂性和不确定性,除了用SATWE等软件进行常遇地震下的弹性计算以外,必要时还应采用EPDA程序进行弹塑性动力时程分析和Pushover弹塑性静力分析,以便对比验算及找出需要加强的薄弱部位.(8)带转换层,加强层,连体,多塔等情况,或建筑各部分层数,结构布置或刚度等有较大不同的错层高层结构,即属于明显不规则的复杂高层建筑,根据建设部令第111号的精神,应进行专项审查,这是保证错层结构设计质量的重要措施.3 错层结构的方案选择和抗震构造措施由于错层结构在很大程度上违反了计算分析程序的基本假定,使有限元计算未必能得到与实际工程相符的合理结果.如能回避,应尽量采用没有错层结构的设计方案.如不能回避,对错层结构更应当强调概念设计,方案选择和抗震措施的重要性.3.1 尽可能选择没有错层的设计方案高规(JGJ3-2002)10.4.1条规定,抗震设计时,高层建筑宜避免错层,可以参考以下办法:1)如结构的错层楼板高差不大于梁高(或不大于500mm)时,可忽略楼板的高差,按没有错层计算.2)当结构仅有错层梁而没有错层楼板时,可以在PKPM中用布置层间梁的方式建模,按非错层结构进行计算.3)当房屋不同部位因功能不同使楼层错层时,宜采用防震缝划分为独立的结构单元,分别按非错层结构计算.4)多塔结构各塔层高不一致时,由于SATWE程序可以分别定义各塔层高及整体计算分塔输出结果,使这类错层多塔结构的建模和计算变得相对方便.3.2 优化错层结构设计方案1)在有可能的情况下,尽量减少错层的范围和错层的楼层数.2)错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系.3)错层建筑应尽可能采用抗震性能好的混凝土剪力墙结构,而不宜采用框架结构(例题仅为说明错层的建模方式,没有推荐之意).4)错层处宜设置通高核心筒,其余部位布置带翼缘的剪力墙,错层处的剪力墙应少开洞,并布置边框柱和边框梁.5)错层楼板应尽量避免"一错到顶",可以每隔几个错层布置整层贯通楼板,板厚不小于150mm,双层双向配筋,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%.3.3 强化错层结构的抗震构造措施(1)高层建筑错层处框架柱的截面高度不应小于600mm,混凝土不应低于C30,抗震等级应提高一级采用,箍筋应全柱段加密,并从严控制柱的轴压比.(2)错层处平面外受力的剪力墙,其截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震等级应提高一级采用,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%,建议错层处墙肢按照剪力墙底部加强部位的要求增大剪力设计值.。
错层结构
PKPM错层结构建模方式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.错层结构由于楼板不连续,会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化,错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙,属于复杂多高层结构,因此错层结构在建模,计算,出图等各个设计环节上都有其特殊性,比平层结构的设计要困难得多.下面结合PKPM软件,谈谈错层结构设计分析中应注意的问题.1 错层结构的建模方式1.1 错层框架结构建模1.修改梁标高方式该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况.PMCAD提供了【上节点高】,【错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构件修改方式,来指定或修改梁两端的标高,使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同.根据PKPM软件自动生成楼板,且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律,使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同,从而实现了错层设计.2.增加标准层方式该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况.如果仍然使用修改梁标高的方式,虽然可行,但手工计算错层标高繁冗易出错,修改的工作量太大.在PMCAD模型输入时,结构层的划分原则是以楼板为界,通过增加标准层,将错层部分的楼板人为地分开,实现相同楼层梁板标高不同的目的. 该方式在工程中广泛应用,下面举例说明该类错层结构的建模过程.某框架错层结构(图1),平面可均匀地划分为左,中,右三部分.左边1层,层高5m;中间2层,层高4m;右边2层,层高3m.该错层结构由于有5个不同标高的楼板,通过增加标准层后按5个标准层建立模型,楼层的层高取各楼板的高差,建模时仅复制轴网,梁和柱的布置范围按表1操作.模型各楼层数据表 1楼层号层高(m)柱布置范围梁布置范围层1 3 全部右边层2 1 全部中间层3 1 全部左边层4 1 中间和右边右边层5 2 中间中间1.2 错层剪力墙结构建模错层剪力墙结构也采用增加标准层的方式,但由于结构中没有梁,不能以梁确定楼板的标高;同时因为墙在立面上是连续的,也不能以墙确定楼板的标高.楼层标高应通过【楼层组装】命令在楼层表中设定,程序自动在指定标高处布置整层楼板,而错层结构中没有楼板的部分,可以用【楼板开洞/全房间洞】命令将其设置为洞口,或用【修改板厚】命令将板厚设定为0.这两条命令在开洞效果方面完全一致,不同之处仅在于前者在开洞处没有板荷载,而后者保留了开洞处的荷载,设计人员可以灵活选用.1.3 错层框剪结构建模可综合采用错层框架结构和剪力墙结构的方法.1.4 错层砌体结构建模单从建模角度看,错层砌体结构可以采用错层混凝土剪力墙的建模方式;但从设计角度看,由于砌体结构按规范要求应采用基底剪力法作分析,而基底剪力法仅适用于平面规则对称的结构,不适用于错层结构分析.因此在抗震设防烈度较高的地区,不宜设计带错层的砌体结构.如楼板高差小于500mm,砌体结构可按没有错层设计;如楼板高差大于500mm,可通过设缝将错层砌体结构转换为不带错层的结构.1.5 错层多塔结构建模错层多塔结构建模时,可以先用PMCAD按相同的楼层标高建立多塔模型,再利用SATWE前处理"多塔结构补充定义"中的【多塔立面/修改参数】命令,将各塔楼的相关塔段设定为不同的层高.1.6建模注意事项(1)PM1中的【布层间梁】命令不是用来做错层结构的,其仅用于布置楼层之间的梁(如工业厂房的圈梁),该梁上不生成楼板.(2)PM2中的【楼板错层】命令主要用于设定部分房间楼板不同于本层标高,且高差较小的情况(如卫生间),而不能改变梁的标高,且仅对施工图有效,对计算没有影响,不能用于建立错层模型.2 错层结构的计算分析2.1 错层对结构抗震性能的不利影响1)错层结构的楼板不连续,在没有楼板的区域,存在跃层构件和不受楼板和梁约束的自由节点,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,质心和刚心严重偏置,在水平地震作用或风荷载下会发生较大的扭转效应.3)错层结构引起楼层概念模糊,如例题本来是2层的框架结构,由于建模和计算的需要,人为地变成了5层,使以层模型为基础的计算分析与实际不符.4)错层结构的层高不一致,容易造成延性较差的短柱和矮墙,对结构抗震很不利.2.2 错层结构计算分析中应注意的问题(1)根据规范精神,错层结构中,错开的楼层应各自参加结构整体计算,不应归并为一层计算.但各自独立计算的错层楼板不宜简单地按"刚性楼板"假定计算,特别是楼板被洞口切分成狭长板带时,应考虑楼板面内刚度消弱的影响.建议将这些楼板设定为"弹性膜",用SA TWE计算时选择"总刚分析方法",将按两种模型定义的楼板的计算结果进行分析对比.(2)在没有楼板的区域可能存在大量的跃层竖向构件和不受梁板约束的自由节点,因此"计算振型个数"需要增多,以保证有效质量系数大于0.9.(3)错层结构属于复杂多高层结构,抗震计算时应选择"考虑双向地震作用";如是高层错层结构,还应选择"考虑偶然偏心".新版SA TWE程序允许同时选择以上两项,程序分别计算,取不利情况.(4)错层结构层高不一致,使有关楼层间的控制参数,如层间位移比,层间刚度比,层间受剪承载力比等计算失真,因此不宜机械地直接采用这些数值,而应加以分析判断和手工校核调整,确定其是否合理.(5)SA TWE可自动搜索错层结构中的跃层柱及正确设定其计算长度系数,但内力和配筋只能按楼层分段描述,设计人员可取各段配筋中的最大值出图.(6)目前SA TWE没有自动搜索分析短柱和矮墙的功能,需要设计人员手工对这些容易发生脆性破坏的构件采取特别的加强措施.(7)考虑到错层结构计算分析的复杂性和不确定性,除了用SATWE等软件进行常遇地震下的弹性计算以外,必要时还应采用EPDA程序进行弹塑性动力时程分析和Pushover弹塑性静力分析,以便对比验算及找出需要加强的薄弱部位.(8)带转换层,加强层,连体,多塔等情况,或建筑各部分层数,结构布置或刚度等有较大不同的错层高层结构,即属于明显不规则的复杂高层建筑,根据建设部令第111号的精神,应进行专项审查,这是保证错层结构设计质量的重要措施.3 错层结构的方案选择和抗震构造措施由于错层结构在很大程度上违反了计算分析程序的基本假定,使有限元计算未必能得到与实际工程相符的合理结果.如能回避,应尽量采用没有错层结构的设计方案.如不能回避,对错层结构更应当强调概念设计,方案选择和抗震措施的重要性.3.1 尽可能选择没有错层的设计方案高规(JGJ3-2002)10.4.1条规定,抗震设计时,高层建筑宜避免错层,可以参考以下办法:1)如结构的错层楼板高差不大于梁高(或不大于500mm)时,可忽略楼板的高差,按没有错层计算.2)当结构仅有错层梁而没有错层楼板时,可以在PKPM中用布置层间梁的方式建模,按非错层结构进行计算.3)当房屋不同部位因功能不同使楼层错层时,宜采用防震缝划分为独立的结构单元,分别按非错层结构计算.4)多塔结构各塔层高不一致时,由于SATWE程序可以分别定义各塔层高及整体计算分塔输出结果,使这类错层多塔结构的建模和计算变得相对方便.3.2 优化错层结构设计方案1)在有可能的情况下,尽量减少错层的范围和错层的楼层数.2)错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系.3)错层建筑应尽可能采用抗震性能好的混凝土剪力墙结构,而不宜采用框架结构(例题仅为说明错层的建模方式,没有推荐之意).4)错层处宜设置通高核心筒,其余部位布置带翼缘的剪力墙,错层处的剪力墙应少开洞,并布置边框柱和边框梁.5)错层楼板应尽量避免"一错到顶",可以每隔几个错层布置整层贯通楼板,板厚不小于150mm,双层双向配筋,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%.3.3 强化错层结构的抗震构造措施(1)高层建筑错层处框架柱的截面高度不应小于600mm,混凝土不应低于C30,抗震等级应提高一级采用,箍筋应全柱段加密,并从严控制柱的轴压比.(2)错层处平面外受力的剪力墙,其截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震等级应提高一级采用,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%,建议错层处墙肢按照剪力墙底部加强部位的要求增大剪力设计值.。
PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算
PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算错层结构的计算（一）错层结构的模型输入⑴错层高度不大于框架架高时的错层结构的处理；⑵对于错层高度大于框架梁高的单塔错层结构的输入⑶对于错层高度大）（以l0）l0Ψl中的工程为十层框架错层结构，首层层高2m，第二层层高4.5m。
其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。
（图略）（三）SATWE软件的计算结果⑴计算结果表：－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－表1 柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计算长度系数柱1／3.25／3.25／1.44／1.44／柱2／1.00／3.25／1.25／1.44／柱3／1.00／1.00／1.25／1.25／－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－表2 柱1、柱2、柱3按公式7.3.11-1和7.3.11-2计算的计算长度系数柱1／3.59／3.83／1.60／1.70／柱2／1.33／3.83／1.42／1.70／柱3／1.19／1.12／2.23／2.14／－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－表中数据依次为：柱号／首层Cx／首层Cy／二层Cx／二层Cy／柱1是边柱，首层无梁，二层与三根梁相连；柱2Cy的计左＝0.1。
不度比取10，面外按实际情况计算；⑨双向墙托柱、柱托双向墙，双向刚度比均取10（柱端已定义为铰接的不在此列）。
⑵斜柱（支撑）的计算长度取1.0。
⑶地下室的越层柱，程序不能自动搜索，而按层逐段计算柱的计算长度系数。
⑷所有边框柱，其计算长度系数内定为0.75。
⑸对于混凝土柱，其计算长度系数上限为2.5，钢柱的计算长度系数上限为6.0。
⑹程序只执行现浇楼盖的计算长度系数，没有执行装配式楼盖的计算长度系数。
⑺目前的SATWE软件对有吊车或无吊车的排架结构的柱计算长度系数仍按框架结构实行。
有关错层结构的探讨
有关错层结构的探讨作者：董德立来源：《中国房地产业·下旬》2018年第10期【摘要】由于错层结构属于复杂结构，《高规》有较严限制，且《高规》对错层结构的界定较模糊，有必要对错层结构有清晰的认识，积极地寻找相应合理的对策，设计时尽量避免错层。
【关键词】错层;错层结构;超限1、几种错层的规定及认识1.1一般认为，当楼层结构不在同一高度，当上下楼层楼面高差超过一般梁截面高度时应按错层结构考虑。
有文献认为一般梁截面高度为600，即高差超过600为错层。
1.2《广东高规补充》规定 9.4.4条，楼层板面高差大于相连处楼面梁高或板面高差小于相连处楼面梁高但楼板间垂直净距大于支承梁梁宽时称为错层。
1.3北京院《建筑结构专业技术措施》规定，如下图：1.3.1楼面错层高度h0大于相邻高侧的梁高h1时，为楼面错层（图一）1.3.2两侧楼板横向用同一砼梁相连，但楼板间垂直净距h2大于支承梁宽的1.5倍时，为楼面错层（图二）。
1.3.3当两侧楼板横向用同一根梁相连，虽然h2b时，（图三）为楼面错层。
1.3.4当较大错层面积大于该层总面积30%时，为楼层错层。
北京院技术措施较为详细，具有可操作性，且北京地区大部分为8度区，广东地区大部分为7度抗震设防区，但针对错层的界定，广东比北京控制严，故我们可采用北京院规定。
2、错层结构2.1错层结构是指多数楼层同时前后、左右错层，属于复杂连接的结构。
仅前后错层或左右错层属于楼板不连续超限。
错层结构为一次超限。
2.2仅局部楼板错层或个别楼层有夹层不计入错层结构。
2.3 地下室顶板内外形成高差不算错层结构。
地下室顶板高差可在采取合适的处理措施之后，再适当降低室内顶板标高回填。
2.4楼层高差不大于该楼层一般框架梁高度，不算错层结构。
2.5错层面积不大于30%，不算错层结构。
2.6平面规则、质心和刚心接近重合的剪力墙结构，纵横墙体能直接传递各错层楼面的楼层剪力时，不算错层结构。
2.7能够采取技术措施消除错层时，不算错层结3、避免错层结构的对策3.1大错层——由于建筑方案有其设计意图或市场卖点需求，故仅有如下措施：3.1.1调整建筑方案。
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如何正确计算错层结构？
本篇主要介绍高烈度多层框架结构错层时如何进行结构设计，以及如何正确地分析电算结果，必要时应手算校核使其满足规范及实际设计要求。
概述
前段时间设计一框架结构售楼处，根据建筑使用功能要求，地上部分主要有三大块功能分区：沙盘展厅部分为通高一层，层高10.1m；休息洽谈及内部办公区域分为两层，层高分别为5.6m和4.5m；样板间分为三层，层高为3.6x2+3.15m （此部分顶层为坡屋面）；故形成错层结构，局部平剖面见图1和图2。
项目所在地区抗震烈度分别为8度（0.20g），一组，场地类别为Ⅱ类，丙类设防。
地下一层为车库，运用PKPM进行结构设计计算。
图1 建筑二层平面布置图
图2 建筑剖面
结构的难点和重点
工程规模看似很小，但是平面和竖向均不规则，无论跃层柱还是错层可均归纳为楼板局部不连续，进而引起楼层侧向刚度和抗剪承载力存在突变。
使用pkpm 软件进行计算，跃层柱属于很普遍的情况，主要注意正确定义柱子的计算长度，而错层属于比较复杂的情况，也是本工程的难点，按照惯例和个人工程经验，个人建议计算错层一般按以下情况对待：当错层部位相邻高差不大于楼层楼层普遍梁高且不大于600mm时，按照一个标准层计算，其余情况则应增加标准层来计算设计。
结构计算中的问题和原因
明确计算方法，我们按部就班进行pkpm建模计算，由于错层和坡屋面的原因，模型分为6个标准层，层高依次为4.8（地下）+3.6+1.8（最先方案）+1.8+2.9+3.15（坡屋面），根据建筑图按常规输入各构件及荷载计算，查看计算结果发现如下问题：
整体指标方面：地下一层和顶层坡屋面层除外，其余各标准层存在相邻楼层侧向刚度比和抗剪承载力之比不满足规范的情况，层间位移角Y方向为1/529，大于1/550，位移比1.30。
配筋方面：错层处框架柱剪压比在第一第二标准层超限。
原因分析：计算时为了模拟真实的受力情况，我们将错层两侧按照两个标准层来输入，形成个别楼层层高较小，如第三层为1.8m，与首层3.6m相差很大，造成刚度和抗剪承载力相差过大；错层柱剪压比超限也由此而引起。
解决方法
明确问题产生原因，下一步我们就努力减小由于层高差距引起的刚度突变。
在最大化满足建筑使用的前提下，我们把首层休息办公区域层高抬高200mm （样板间部分3.6m不能变化），即最终的三四标准层层高为2.0m+1.6m，其次加大第三标准层框架梁梁高及梁宽来增加刚度（优选梁高，但往往梁高受限，本工程框架柱为700x700，根据建筑要求也不可加大），同时降低下层结构刚度，如减小部分框架梁梁高。
错层柱超限可通过减小截面削弱其刚度，降低所受地震力，但同时考虑Y向位移角不足，采取加大此排框架柱尺寸至800x800。
根据上述方法，又对个别细节部位构件反复调整计算，结果显示侧向刚度比、抗剪承载力之比和层间位移角（最大为1/607<1/550）, 最大位移比为Y-偶偏下为1.26，均满足规范要求，错层柱不再超限。
容易忽略的重要指标复核
计算到这里，查看pkpm结果各项都满足规范就开始进行绘图工作为时尚早。
这里还要清楚一点，错层结构建模中人为的增加了大量的标准层，造成计算中跨层部分位移角和位移比结果失真，不能区别真实楼层与计算楼层的关系，故必须对实际高度进行手算补充校验。
详细介绍可参照《建筑结构设计问答及分析》第3.6.3条，针对本工程需要对标高5.6m（休息办公区域顶板处，层高5.6m）、标高7.2m（二层样板间顶板处，层高3.6m）和标高10.1m（二层办公区域顶板处，层高4.5m）进行校核，位移角校核见下表1，位移比校核见表2（鉴于篇幅限制，表2只列出X+和Y-两个方向中位移比最大的一组数据）。
表1.1
表1.2
表2.1
表2.2
通过上表可以看出，手算补充结果中位移角最大值为Y向7.2m标高处，
1/616<1/550,满足规范要求，但我们注意下与pkpm计算结果里面7.2m标高处比较，1/616>1/632,所以补充验算是必要的也是必须的。
位移比最大值1.25为Y-
标高7.2m处，也满足我们的计算要求。
一些构造措施
到这里我们的方案和计算已基本完成，开始施工图绘制。
本工程虽然属于多层框架，但错层受力复杂，我们仍然可以参照《高规》第10.4节内容，错层柱提高抗震等级，箍筋全高加密，同时为了提高错层柱延性，参照《抗规》第6.3.6条文说明，错层柱内设置核芯柱，如图2；错层两侧楼板定义弹性膜计算，板厚最小120mm，配筋双层双向。
引申和结论
现在随着建筑功能的多样化，对结构工程师的要求也越来越高，对结构方案和软件计算的分析和判断尤为重要。
不能机械的只运用计算机，只要电算结果不超限就认为方案可行甚至合理，也要结合实际情况对计算结果进行评估，必要时必须手算补充验算，确保工程安全！。