高层结构设计—错层VIP专享VIP免费

高层结构设计—错层2014.04.21对结构抗震的不利影响结构设计《高规》构造措施错层结构错层结构错层的定义错层形式适用范围关于错层结构的定义，目前没有一致的意见，主要因为实际结构中错层的类型太多、太复杂。由于建筑使用功能的需要，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。当上、下楼层高差不超过梁截面高度时，可不作为错层结构。错层的面积大于等于本层楼板面积的30%错层的定义错层的形式错层结构的适用范围错层结构的结构特点：错层结构属于竖向布置不规则结构；错层附近的竖向抗侧力结构受力复杂，难免会形成众多应力集中部位；错层结构的楼板有时会受到较大的削弱；剪力墙结构错层后会使部分剪力墙的洞口布置不规则，形成错洞剪力墙或叠洞剪力墙；框架结构错层则更为不利，往往形成许多短柱与长柱混合的不规则体系。因此，高层建筑宜避免错层。当房屋两部分因功能不同而使楼层错开时，宜首先采用防震缝或伸缩缝分为两个独立的结构单元。错层而又未设置伸缩缝、防震缝分开，结构各部分楼层柱(墙)高度不同，形成错层结构，应视为对抗震不利的复杂高层建筑，在计算和构造上必须采取相应的加强措施。9度区不应采用错层结构。抗震设计时，如建筑设计中遇到错层结构，其房屋的高度应满足：7度和8度抗震设计时，剪力墙结构错层高层建筑的房屋高度分别不宜大于80m和60m；框架一剪力墙结构错层高层建筑的房屋高度分别不应大于80m和60m错层对结构抗震不利影响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。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.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2、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。错层的破坏《高规》中错层的构造措施10.4.1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。10.4.2错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系。10.4.3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。《高规.》中错层的构造措施10.4.4错层处框架柱的截面高度不应小于600mm，混凝土强度等级不应低于C30，抗震等级应提高一级采用，箍筋应全柱段加密。10.4.5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。错层处剪力墙的混凝土强度等级不应低于C30，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％。当错层变标高处合用同一根梁时，可采用梁侧加腋法，以改善水平力的传力途径谢谢观赏