建筑工程错层结构设计若干问题思考 杨红卫

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:杨红卫
[导读] 摘要:社会的高速发展,带动了我国各个行业领域的进步,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。
        身份证号::37142119860728XXXX  山东德州 253000
        摘要:社会的高速发展,带动了我国各个行业领域的进步,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。
        关键词:建筑工程;错层结构;设计
        引言
        随着人们对居住环境提出愈来愈高的要求,使得建筑模式呈现出多元化的特征。结合相关调查可以发现,建筑工程错层结构由于应用功能及空间效果优越,且迎合居住者多样化的要求,所以在建筑行业中得到了广泛的使用。而如何科学设计错层结构,使其发挥出应有的价值,已成为现阶段相关人员值得深思的课题。
        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
        首先,不规则的结构与水平剪力。从当前的发展趋势来看,在错层结构模式中存在着不少错层的楼板,在不连续楼板结构下,会在无形当中使楼板的受力性能逐渐减少,甚至还会对其水平承载力带来不利影响;其次,应力集中部位较多。针对错层结构模式来说,里面会存在着一定数量的薄弱层,错层部位竖向抗侧力构件刚度较大,在众多受力状态下很容易衍生出多种应力集中部位;最后,没有较强的抗震性能。客观地讲,错层结构可以看做是不规则的竖向结构,该结构很容易演变成钢筋混凝土短柱体系,所以构造措施应加强。
        2在结构设计方面存在的问题
        从上文中可以得知,因为错层结构的诸多特点,从而导致建筑结构内部各构件受力不均,以及受力复杂等情况出现,不仅导致设计人员很难进行有效的设计,而且也影响了建筑工程的抗震能力。在设计错层结构过程中,实际主要存在圈梁难以闭合、水平荷载难以抵抗、顶层温度变化大、墙体强度不同这四大问题。其中,对于圈梁难以闭合问题来说,主要就是因为错层结构中,不同空间下其功能不同,不在同一平面中的功能空间,就会导致门窗洞口出现高度错位。一般情况下,错层结构圈梁处往往存在洞口无法有效闭合的问题,这一问题主要在楼梯间以及外纵墙处部分比较明显。通常情况下,为了提高建筑工程结构的抗震能力,在设计过程中,设计人员必须秉持均匀对称的原则,避免结构不规则以及突变的问题发生。对建筑结构抗震规范进行分析,其中也要求建筑结构遵循这一原则,只有这样,才能不断地提高工程项目的稳定性以及安全性。对于错层结构来说,本身结构就有着严重的不规则性,并且加上不连续的楼板错层,当遇到地震时,错层部分就会形成较大的剪切应力和弯曲应力,难以继续承载,易导致结构不稳,严重影响结构质量。最后,在设计过程中,还有一个重大问题就是顶层温度。建筑工程顶层部分有着较大的温差,在遇到昼夜温差较大的天气下,温度的应力就会受到严重的影响,容易对错层部位产生过多的弯曲应力和剪切应力,加大了结构构件承载力的负担,降低建筑工程的稳定性。


        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
        设计人员可以从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提升错层剪力墙的抗震能力。在抗震等级选取这一块,设计人员可以对不同的部位选取不同的抗震等级。对于非错层部位框架梁,可以考虑选用三级地震等级,而对于错层处的框架梁的抗震等级则可以考虑采用二级。所以采取相关措施适当的增加错层处剪力墙的厚度,厚度要不低于地震二级的规定要求,可以适当加强纵筋和箍筋的配筋量。对于其他非错层部位剪力墙的墙厚度,严格按照地震三级的要求操作,到达规定的厚度。这样可以在保证抗震效果的前提下,可以有效的节省一部分成本和资源浪费。
        针对错层部位结构的楼板受力较复杂,且容易产生多个应力集中部位的情形,设计人员可以采用加强楼板厚度方式解决这一问题。设计人员才进行设计时,要结合实际情况,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。对于楼板问题的处理除了采用适当加厚处理外,还可以采用增加部分通长钢筋的方法解决,在确保操作符合要求和建筑结构安全的情况下,这种方法可以在最大程度上减少成本的投入。
        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加强顶层错层墙体伸缩性能
        顶层本就是直接受热体,特别是在昼夜温差大的地方,温度变化更明显。为了防止建筑顶层由于温度变化而发生弯曲和变形的问题,顶层需要设相比于标准层间距更小的小混凝土构造柱,样可以提高错层墙体的伸缩能力
        3.4对整体结构的扭转位移比限值做好严格的把关
        相关设计人员在设计扭转位移比限值的前期阶段,应当结合工程实际状况制定出切实可行的设计方案,并在此基础上对设计工作的具体目标以及要求加以确定,采取科学合理的手段处理问题,以此来促进其工作水平的全面提升。不仅如此,在对该结构进行管理与控制期间,一定要有计划、有目的地开展扭转值的控制工作,做到具体问题具体分析,以便可以在最短的时间内妥善处理相关问题,继而建立起最为适宜的设计结构以及设计形式。
        结语
        基于新时代背景之下,尽管错层结构博得了众人的眼球,然而在实践当中还存在许多等待处理的难题,不但会对建筑工程质量带来不利影响,而且还会严重危及到相关人员的人身安全。因此,要科学设计错层结构,使其发挥出应有的价值。
        参考文献
        [1]秦海锋.建筑工程错层结构设计若干问题分析[J].绿色环保建材,2019(9):64+66.
        [2]章传胜,魏大平,陈大好,沈伟.高层错层结构设计与措施[J].江苏建筑,2019(1):60-63.
        [3]武晓军.浅析高层住宅错层剪力墙结构设计[J].江西建材,2015(21):32~33.
        [4]魏文豪,韩宝权,邢国兴.高烈度区通信建筑结构设计研究[J].邮电设计技术,2018(8):88~92.
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