张静
广西城市设计有限公司 广西 南宁 530000
摘要：随着人们对居住环境提出越来越高的要求，建筑模式呈现出多样化的特点。结合相关调查可以发现，建筑工程错层结构以其优越的应用功能和空间效果，迎合了居住者的多样化需求，在建筑行业得到了广泛的应用。然而，如何科学地设计交错结构，使其发挥应有的价值，已成为现阶段相关人员值得思考的课题。
关键词：建筑工程；错层结构；设计；问题思考
前言：随着人们对居住环境提出越来越高的要求，建筑模式呈现出多样化的特点。结合相关调查可以发现，建筑工程错层结构以其优越的应用功能和空间效果，迎合了居住者的多样化需求，在建筑行业得到了广泛的应用。
1、交错结构的特点
(1)错层结构属于竖向不规则结构，错层部分竖向抗侧力构件刚度突变是由计算高度不同引起的；剪力墙结构错列后，容易形成错列孔或叠置错列剪力墙，使洞口布置不规则；框架结构错开后形成长短柱不规则结构，更不利。(2)由于楼板交错，相当于交错楼板上的一个大洞，楼板会被大大削弱，形成平面不规则结构。错层附近竖向抗侧力构件受力复杂，容易形成多个应力集中部位，且由于目前计算软件能力有限，无法准确计算，应按结构概念进行加固。
2、错层结构设计在使用方面的利弊分析
随着人们生活水平的提高，人们对建筑的要求越来越多样化。在总结分析这些需求时，发现很多人对建筑空间的需求很大。为了满足人们对建筑空间的个性化需求，错层结构设计模式逐渐应用于现代建筑工程中。错层结构设计主要是指房屋的层高虽然相同，但不同功能的空间不在同一平面。比如客厅或者卧室里的灯光，这些不同功能空间的平面高度明显不同，也就是建筑空间不在一个层次上。这种结构设计理念的提出及其在现代建筑结构设计中的合理应用，不仅可以从根本上提高建筑内部空间的整体利用率，而且可以最大限度地提高整个建筑的美学和舒适性。但错层结构设计的概念并不适合所有人，是适合年轻人的结构设计方法，不适合老年人。此外，这种错层结构设计方法更适合在建筑面积相对较大的建筑工程中应用。如果建筑面积相对较小，不仅不能充分发挥这种错层结构的优势和特点，还会出现成本高等一系列问题。
3、错层住宅结构设计中存在的问题
错层结构是指同一楼层的楼层位于不同高度，且高度差大于梁高(或大于500mm)的结构类型。正是由于楼板的不连续性，使得构件的内力分布复杂，地震作用沿层高分布。同时，错层容易出现短柱和矮墙，影响抗震效果。它是一种复杂的结构设计类型。错层结构给建筑结构设计带来了许多问题，也对抗震安全提出了新的挑战。接下来主要从四个方面进行分析：环梁不易闭合。错层建筑的门窗洞口高度经常变化，因此往往很难在圈梁的水平位置关闭洞口，尤其是楼梯间、外纵墙等地方；水平荷载难以抵抗。抗震规范中明确指出，在建筑的整体布局中，要保证外形对称简单，质量和刚度分布均匀对称，尽可能避免平面或立面的不规则和突变，并直接指出楼层不应错开。由于错层结构的同一楼层的楼层在不同的水平面上，错层部分在地震时会产生较大的剪应力和弯曲应力，使其不稳定性大大增加，变得更加危险。
4、建筑工程错层结构设计优化措施
4.1提高错层剪力墙的抗震能力
设计人员可以从三个方面提高错层剪力墙的抗震能力：合理选择抗震等级、适当加强楼板厚度、增加一些贯穿长度的钢筋。
在抗震等级的选择上，设计人员可以针对不同的部位选择不同的抗震等级。对于非错层框架梁，可以考虑选用三级抗震，对于错层框架梁，可以考虑采用二级抗震。因此，应采取相关措施增加错层剪力墙的厚度，厚度不应低于地震二级的要求，以适当加强纵筋和箍筋的配筋量。其他非错层剪力墙的墙厚，严格按照地震三级要求，达到规定厚度。这样在保证抗震效果的前提下，可以有效节约部分成本和资源浪费。鉴于错层结构的楼板受力复杂，容易产生多个应力集中部位，设计人员可以通过加强楼板厚度来解决这个问题。设计时，设计师要考虑实际情况。一般一层的预埋端厚度在180mm左右，其他楼层的厚度不小于120 mm，另外错层内的楼层可以采用双层双向配筋，增强结构的稳定性和可靠性。除了适当的加厚处理，楼板问题也可以通过增加一些贯穿长度的钢筋来解决。在保证运营满足要求和建筑结构安全的情况下，该方法可以最大限度地降低成本投资。
4.2在交错结构处设置贯穿层
为了满足现代建筑业对错层结构设计的要求，在考虑错层结构实际状态的情况下，错层结构应设置透层，以逐步提高错层结构在建筑工程中的稳定性和承载力，以及错层结构在建筑工程中的作用。如某建筑工程包含大面积错层结构，建筑长度约69m，建筑宽度约126m，建筑主体高度52.1m，共18层。对于该建筑，在设计错层结构时，有必要根据建筑的整体空间结构设置贯通层，以提高错层结构的稳定性和质量，防止建筑工程中错层结构的倒塌，有效延长错层结构在建筑工程中的使用寿命。而且，在建筑工程错层结构处设置贯通层时，设计人员需要通过各种基础数据信息计算错层层数，进而加强贯通层与建筑工程错层结构之间的关联效应，以突出贯通层在建筑工程错层结构设计中的作用。
4.3进行科学的刚性地板设计
为了解决错层结构设计中楼板平面刚度设计的问题，需要科学的刚性楼板设计。错层结构设计人员不应使用平面变形的楼板，应充分保证错层结构设计中布置和配筋结构的科学可行性。对于一些不能完全满足刚性楼板要求的错层结构，采用斜向配筋、双层配筋、增加系梁、在入口处增加暗梁和边梁、增加暗梁和边梁的配筋量可以弥补计算误差，从而提高刚性楼板设计的科学可行性。
4.4建立全面高效的工程监理机制，确保两者之间的协调
针对结构设计中存在的问题，可以建立全面高效的工程监理机制，确保两者之间的协调。为确保设计要求和建筑质量标准在工程中的有效实施，应加强设计、施工和对接环节的监督，做好设计交底。建设项目在施工准备、实施和竣工阶段，需要根据相应的设计方案和图纸指导实际的技术操作。因此，设计人员应根据测试方案的可行性选择最佳设计。工程队在进行实际工作时，一方面要根据工程的实际情况选择最佳的施工方案，提前做好施工准备；另一方面，工程团队应严格按照设计方案和技术应用标准进行实际操作，确保设计目标的有效实施。
4.5改变部分楼层的受力方向
一般来说，砌体结构房屋通常由横墙承担重量。如果在错层的情况下提高安全性，墙体两侧的楼板可以由一侧的纵墙和另一侧的横墙共同承担重量，分担承重，安全性大大提高。这样就可以避免一面墙上的两层出现在一个自然层，从而将水平作用带来的伤害降到最低。
结论：错层结构在我国建筑工程建设中应用广泛，但结构相对复杂，专业性强，设计难度大。在我国的相关设计规范中，错层结构设计的刚性规范不够全面，有很多遗漏。因此，要求设计人员从多方面考虑结构设计中可能出现的问题，利用计算机软件科学计算各部分的应力，以保证错层结构设计的合理性、科学性和适用性，从而促进我国建筑业的发展。
参考文献：
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