错层结构的判定及避免错层的对策

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高层结构设计-错层

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.

高层建筑错层结构设计

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。

结构计算中遇到结构错层的处理方式(值得收藏)

结构计算中遇到结构错层的处理方式(值得收藏)

结构计算中遇到结构错层的处理方式(值得收藏)一.对错层的楼层应采用弹性楼板计算对错层的楼板不应再按照默认的刚性板计算,一般至少应按照弹性膜计算,按照刚性板计算时容易发生错层处短柱的超限.错层处应使用弹性膜(50016)上部结构计算中,软件对于水平的楼板自动按照默认的刚性板计算.当楼板出现错层时,软件默认按照竖向错开的两块或者多块刚性板计算,这种相距过近的刚性板容易导致应力集中、导致某些构件的内力异常现象,其中最常见的是短柱超限.为了避免错层结构的计算异常,可把存在错层楼板的楼层设置为全部或者局部弹性板,至少设置为弹性膜,设置弹性板将增加计算工作量,按照现在YJK的计算能力,这种计算量的增加对计算效率的影响很小.当错层结构出现某些构件超限时,可首先采取的措施就是将超限构件周边的楼板设置为弹性膜或者其他类型的弹性板.1、用户问题第一层中左侧局部梁降标高2m,造成相连的三根柱计算结果超限,什么原因?错层处的柱抗剪超限,查看该柱的构件信息,可见X向组合剪力达到3309kn,截面不满足抗剪要求.查看X向地震的单工况剪力,该柱剪力突变,达到768kn.该柱的纵向配筋也较大.2、查找问题YJK错层处短柱抗剪超限,经查X向地震剪力达到将近800,出现突变增大,而相邻柱的剪力在100-200.剪力出现突变增大的原因是错层高低跨处按照默认的刚性板计算,由于上下两块刚性板作用,容易发生短柱的剪力突变.3、解决方案解决方案是将这里的楼板设置为弹性膜,本例设为弹性膜再计算后,错层处短柱剪力降为328,X向组合剪力从3309降低到1560,不到原来的一半,不再抗剪超限.该柱的纵向配筋也大大较少.错层处刚性板模型容易剪力突变,解决方案为把楼板设置为弹性膜,这是一个典型常见问题.4、小结上部结构计算中,软件对于水平的楼板自动按照默认的刚性板计算.当楼板出现错层时,软件默认按照竖向错开的两块或者多块刚性板计算,这种相距过近的刚性板容易导致应力集中、导致某些构件的内力异常现象.为了避免错层结构的计算异常,可把存在错层楼板的楼层设置为全部或者局部弹性板,至少设置为弹性膜,设置弹性板将增加计算工作量,按照现在YJK的计算能力,这种计算量的增加对计算效率的影响很小.当错层结构出现某些构件超限时,可首先采取的措施就是将超限构件周边的楼板设置为弹性膜或者其他类型的弹性板.二.错层处主梁内力不连续(壳元梁例)1、用户问题67247-三层顶上翻大梁中段弯矩等受力异常,主梁内力不连续2、查找问题错层梁出现主梁弯矩不连续,本例跨中错层处的左端弯矩为12374,右端弯矩为4273.这种不连续是由于错层梁的计算模型中存在错层距离长的竖直刚臂(简图中的粉红色线条).这种计算模型对错层梁的计算就是这个状况,误差较大.为了进行对比,可可先把上翻的大梁降标高为平梁,计算后,跨中梁的弯矩左端与右端基本相同,分别为9419和9437.再将错层梁模型的大梁改为按照壳元梁计算,壳单元梁比杆单元梁计算更接近实际,计算结果跨中梁的弯矩左端与右端基本相同,分别为10306和10304.再将错层梁模型的大梁改为按照实体单元梁计算,实体单元梁比杆单元梁计算更接近实际,计算结果跨中梁的弯矩左端与右端基本相同,分别为11969和11956.3、解决方案梁支座弯矩跨中左跨中右默认的计算模型12742123744273取消错层1728094199437按壳元梁计算165471030610304按实体元计算116761196911956经以上三种情况的比较,这种大截面的上翻错层梁,用杆单元模拟,通过刚臂考虑不同截面之间的偏心影响是失真的,分别改用壳元和实体单元定义该梁重新计算,可以看出可使计算结果更加符合实际情况.4、小结对有截面尺寸大、且较大错层的梁,错层次梁通过施加刚臂方式考虑偏心的影响,但对于刚性板假定下,会导致楼面的刚性板块与刚臂连接的相互作用,对主梁结果影响过大,导致错层主梁弯矩突变,所以这种情况按一般计算方法误差较大,使用降低该梁到平层的方法可以证实计算模型造成的误差,这种情况应该采用壳元或实体单元计算模型.三.错层位置弹性板无网格划分1、用户问题66824-错层板未生成网格划分,地下室顶板处有局部降板,降板处设墙,两侧指定弹性板,计算之后三维显示没有弹性板结果,麻烦帮忙看下,谢谢.2、查找问题经查,在第六标准层的楼板布置中输入了100mm的楼板错层3、解决问题您的梁标高已经降下去了,不用再输入楼板错层,输入为0就行,对于整体计算来说这个楼板错层没有什么用.4、小结好多错层结构,设置了弹性板不能生成网格划分,都是因为输入了楼板错层所致,对于错层来说只要按错层位置的实际标高输入了梁,软件能在错层楼面位置生成楼板,无需再输入这个楼板错层.此参数对整体计算没有作用,只对施工图有微小影响.四.对“构件标高忽略=500”的处理在YJK的配置文件中有个内部控制参数文本,具体路径为,XP系统:C:\Documents and Settings\All Users\ApplicationData\yjkSoft\YJKS1.8\config,WIN7Win10系统:C:\ProgramData\yjkSoft\YJKS1.8\config,控制参数文本为:其中的参数“构件标高忽略”的作用是在计算模型把楼层内梁端之间竖向距离小于该参数值时合并,默认值是500mm,合并500mm高差的梁,继承的是PKPM的做法.具体来说该参数的作用体现在两个方面,第一方面是把位于同一轴线的小于该参数的两根梁自动归并,第二方面是梁交叉连接但高差小于该值时有高差梁变为斜梁,因此该参数是对计算模型的一种简化归并.1、问题1不同楼板错层下的不同计算模型如下工程,同一层内有三种不同的楼板高度,错层值分别为750mm、350mm和400mm.由于参数“构件标高忽略”的默认值为500mm,计算模型在错层值为750mm处的计算模型正常,但是错层值为350mm和400mm处的错层梁变成斜梁,且错层高低跨处生成弹性斜板.这种同一层的三种错层梁的处理可能使计算出现异常,可以人工修改参数“构件标高忽略”值为100mm,此后生成的计算模型错层处都正常了.2、问题2位于同一轴线的平梁和斜梁被归并设置坡道时,常需布置斜的错层梁,如下实例中,当斜梁的高差小于500mm时,计算模型将把斜梁归并,斜的坡道楼板也变成平的楼板了,这显然与实际模型不符.解决方案是人工修改参数“构件标高忽略”值为100mm,此后生成的计算模型错层处都正常了.4、小结在软件的配置文件中的构件的忽略标高,含义为此距离范围内的标高调整,软件都是归并为楼面梁,若是要考虑小于此距离的错层或斜梁的标高调整,可以人工改小此值,在软件的后续版本中会把软件的默认隐含值改小一些.注:1.8.2.1版本后,参数“构件标高忽略”的默认值已从500mm降到了300mm.五.把位于上层的层间梁输到了本层1、用户问题:层间梁结果异常2、查找问题查看单工况内力可以看到主要是恒载内力异常,其他工况都没有问题,可初步判断为施工次序的问题,到前处理查看施工次序示意:可以看到施工模拟不正确.3、解决问题把此部分通过导到空间,导至空间层,再在空间建模模块把此部分层间梁导到第二层.导到上层重新计算后,结果正常,不再有超限的层间梁:当然即使不调整建模,把手工调整施工次序也能解决此问题,不过建议修还是最好改为更合理的建模方式.4、小结一般层间梁或者错层的梁标高与楼面梁的标高不同,建模时不要把本层的层间梁建在下层,因为软件默认是按楼层顺序进行施工模拟的,所以在下层建入上层的层间梁,会导致在施工模拟时,梁下部无支撑构件使恒载内力异常,一般建模都在一个标准层建模以保证施工模拟符合实际情况.六.用实体单元解决复杂错层的超限问题1、用户问题处于顶部的第九标准层柱子配筋突然增大,不知道是模型哪里有问题.2、查找原因超限部位位于顶层,受力不大,但是由于同一房间错层有两处,导致边框柱被分成三段.查看该柱的构件信息,可见该超限柱地震各工况的剪力异常大,导致该柱抗剪超限,这种情况就是计算模型的应力集中导致的不正常现象.3、解决问题把该层超限处的边框柱和墙体定义为实体单元,计算后再查看结果,可见该短柱的地震工况剪力降低到原来的10%,该柱不再超限.4、小结:对于这种较复杂的错层结构,按实体单元模拟效果更真实,能有效减少应力集中造成的超限.。

阐述错层结构设计问题及解决措施

阐述错层结构设计问题及解决措施

阐述错层结构设计问题及解决措施我国的经济发展速度很快,人们的收入有很大的提高,相应的生活水平也在不断地改善。

人们渐渐开始注重生活的品质,住宅和人们的生活紧密联系,所以人们对于建筑也提出了更多的要求。

对于一个建筑空间内不同使用功能的建筑空间有着不同的需求。

有的使用空间的层高需要较高,有的使用空间正常的层高就可以满足人们的使用需求。

错层结构的合理应用能很好地满足人们对建筑空间的这一要求。

错层结构,错层指的就是楼板的实际高度超过六百毫米以上,并且超过了原有的梁的高度,当然不仅仅包含这一点,同时对于面积也有要求,错层面积需要达到楼层总面积百分之三十。

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。

楼层标高相差不大于普通框架梁的截面高度。

错层面积较少,不大于该层面积的30%。

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。

二、错层结构的特点错层结构在建筑工程中是十分复杂的结构,在相应的错层区域要根据实际工程的科学计算计算然后设置建筑抗侧力的构件。

同时也会出现这种情况,因为计算的高度不同从而造成一定的结构刚度变化。

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。

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。

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。

技术资料-Building中错层处理方法

技术资料-Building中错层处理方法

1. 错层结构在Building中如何处理?具体问题1、错层结构的定义:广义:结构上指的是同一层的楼板不在同一平面上,有一定的高差。

狭义:当上、下楼层楼板高差大于梁截面高度时应按错层结构考虑。

当上、下楼层楼板高差小于梁截面高度时,可不作为错层结构。

2、错层在Building中的具体建模方法?分析要点有哪些?相关命令构件>编辑构件>复制>移动构件边界>偏心>楼板>问题解答一、如何建模?注意事项1:1、先按较高楼层建标准层,再通过“移动”或“偏心”楼板的方法建错层; “移动”楼板的操作方法“偏心”楼板的操作方法取所有层高的“并集”建所有标准层,再删减相应构件建立错层构件所有层取并集删除多余构件后形成的错层相关命令如下图所示:注意事项2“移动”楼板和“偏心”楼板的区别。

1、“移动”楼板——当错层楼板高差大于框架梁高时,用此操作方法,按错层结构来进行分析计算。

2、“偏心”楼板——当错层楼板高差小于框架梁高时,按普通结构进行分析计算,只是在出施工图时有所体现。

注意事项3两种方法的优缺点比较。

1、“移动”楼板优点:所有的柱子均没有被打断,不会形成小短柱,造成设计上的超筋现象。

模型图柱子内力图缺点:无法统计错层处的层位移及层位移比,需要人为的查找错层处柱子顶端处的位移。

2、“偏心”楼板优点:由于所有的柱子都被打断了,因此在统计层位移时,是可以统计包括错层结构在内的所有楼层的位移结构,方便查看和控制。

缺点:所有的柱子都被打断了,会在两个错层楼板之间形成短柱,造成设计计算时的超筋现象。

备注:这个地方的说的“短柱”特指两个错层楼板之间的短柱,而不是所有被打断的短柱,对于中间没有错层楼板的短柱,在设计计算时是按照实际层高进行设计的。

1号短柱的构件信息及轴力图2号短柱的构件信息及轴力图二、分析要点注意事项1宜考虑“双向地震作用”、“偶然偏心”。

具体操作方法如下:注意事项2错层结构易形成狭长板带,对于错层楼板宜定义为“弹性板”。

对“错层结构”问题处理的探讨

对“错层结构”问题处理的探讨

对“错层结构”问题处理的探讨对“错层结构”问题处理的探讨【摘要】:本文通过对一个工程实例的介绍,探讨错层结构问题的处理,从设计角度总结几点处理的方法,同时加强构造措施,以供参考。

【关键词】:错层结构模型调整构造措施中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:1.前言随着经济的发展,城市的公共建筑越来越多,功能的要求也越来越复杂,有的公共建筑要求有大空间,对于结构而言则意味着柱子要截断或局部几层通高;有的公共建筑则要求配合建筑有错落不齐的外观效果,对于结构而就要求梁不在同一个平面,与梁相连接的板就形成了错层,与梁相连接的柱就形成了短柱;而更有的公共建筑则要求以上两种情况同时出现。

针对这一情况,本文通过一实际工程,探讨对于此类问题的一些处理的方法。

2.工程实例某酒店,位于陕西洛川县,抗震设防为6度,地下一层,地上12层,地上1~5层为餐饮,6-10层为客房,11层为娱乐室,12层局部为会议室,其中12层层高为4.2米,会议室层高为7.0米,其中圆弧处为宾馆入口,圆型柱子在一,二层通高,局部详图如下图1:此工程在顶层即有柱子被抽掉又有错层的大空间,所以在处理时就比较复杂。

下面结合PKPM软件,谈谈错层结构设计分析中几点处理方法和应注意的问题。

图12.1错层结构的建模方式错层结构是指在建筑中同层楼板不在同以高度,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,因此错层结构在建模,计算等各个设计环节上都有特殊性,比平面结构的设计要困难得多。

在结构中仅局部存在错层构件的虽不属于错层结构,但这些错层构件仍应参考错层结构的规定进行设计。

2.1.1采用楼板错层PKPM提供了【楼板错层】,使部分房间板与同楼层其他板标高不同,根据PKPM软件自动生成楼板,使得这部分房间楼板标高与该楼层其他楼层标高不同,从而实现了错层设计。

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。

复杂高层二(错层、连体、多塔)

复杂高层二(错层、连体、多塔)

一、错层结构
何为错层:
1、有关于什么是错层结构有个解释,原文如下: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的截面高度时应按错层结构考虑。

2、
错层的建模:
1、对于框架结构可采用多个标准层的方法,楼层的层高取各楼板之间的高差

2、对于剪力墙结构
错层连接部位构件的受力以剪力和扭转为主,破坏形式为剪切脆性破坏。

错层连接部位构件配筋应加强:提高梁箍筋配箍率,柱为短柱箍筋沿全高加密,提高墙体配筋率、减小钢筋间距、增加钢筋直径,提高抗震等级
二、连体结构
各部分振动特性应该一致
8度长悬挑和大跨度都需要进行竖向地震计算
节点设计复杂,如果强连接,则两层塔楼的振动特性要求太高;否则,连体应做成一端铰接,一端滑动,比如弹性橡胶支座。

三、多塔
还是动力振动的影响
水平力传递遇到多个障碍。

多塔的判断,注意嵌固端的选择。

结构错层处理

结构错层处理

2.P-△效应对于多层结构P-Δ效应影响很小。

对于大多数高层结构,P-Δ效应影响将在5%~10%之间。

对于超高层结构,P-Δ效应影响将在10%以上。

所以在分析超高层结构时,应该考虑P-Δ效应影响。

(P-Δ效应对高层建筑结构的影响规律:中间大两端小) 三、对于框架结构: 1.两个相邻楼层错层小于500按一个楼层输入,大于500也按一个楼层输入,把其中一层的梁节点标高全部降(升)上去,相交的地方按层间梁方法再输入一根梁,这样计算书不会出问题.若按两层输入计算书会出现…楼层受剪承载力不能作为计算依据,只能作为参考(只能手工验算了)‟的问题。

剪力墙结构可按两层输。

2.如果错层梁按层间梁建模,在画结构平面图时没有楼板错层梁实际上还是楼层梁,要参与刚度计算;而层间梁不属于楼层不参与刚度计算3.我们设计院的总工是这么给我说的,框架的话,不超过3倍梁高就当一个标准层,剪力墙就应该当两个层来做4.错层梁在500以内按一层来处理,错层部位的柱要加强四、1,如果错层高度不大于框架梁高,可近似归并为同一楼层计算2,错层结构的实现:1)网格生成中定义上节点高,指相对标准层高的高差,定义之后,该节点处的柱、梁均与之同高。

此方法较方便。

2)主梁布置时利用梁顶标高1,2来实现,1指左(下),2指右(上),此方法不能改变柱的标高3)也可在本层修改中用错层斜梁实现基本上就这三种,可以选择适合你的一种。

五、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SA TWE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二、2.P-△效应对于多层结构P-Δ效应影响很小。

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若干问题思考建筑工程错层结构设计是建筑设计领域中的一个重要问题,是指在建筑结构设计中出现的错层现象。

错层结构设计的合理性和优化性对建筑的安全性、经济性和美观性都具有重要影响。

对错层结构设计若干问题进行深入思考和讨论,对于提高建筑结构设计水平和质量具有重要意义。

一、错层结构设计的概念和分类错层结构设计是指建筑结构设计中的一种特殊形式,即结构之间出现垂直错位或错层的设计方式。

其主要目的是通过错层设计,实现建筑结构的合理布局,提高建筑的使用性能和经济性。

根据错层结构的布局形式和结构特点,可以将错层结构设计分为平面错层结构、立面错层结构和空间错层结构等多种形式。

平面错层结构是指建筑平面中出现的错层现象,主要包括不同楼层之间的错位布置和错层间的连接方式。

立面错层结构是指建筑立面中出现的错层现象,主要包括不同楼层之间的错位设置和错层的造型设计。

空间错层结构是指建筑空间中出现的错层现象,主要包括不同空间体块之间的错位布置和错层的内部空间设计。

二、错层结构设计存在的问题和挑战在错层结构设计过程中存在诸多问题和挑战,主要包括结构布局不合理、错层连接方式不当、错层造型设计不协调等方面。

结构布局不合理是错层结构设计中最为关键的问题,其包括错层结构的位置选择、错层结构的尺寸比例、错层结构的布置方式等方面。

在实际工程设计中,设计师需要综合考虑建筑的功能需求、结构的受力特点、建筑的美学要求等多方面因素,确保错层结构的布局合理。

错层连接方式不当是错层结构设计中的另一个重要问题。

在错层结构设计中,为了实现错层结构的内部通行和连接,设计师需要设计合理的连接方式,确保错层结构的功能完善。

还需要考虑错层结构的造型设计问题,确保错层结构与建筑整体的风格和氛围协调。

三、错层结构设计的优化方法和技术手段为了解决错层结构设计中存在的问题和挑战,提高错层结构设计的合理性和优化性,设计师可以通过采用一些优化方法和技术手段进行改进。

高层建筑错层结构设计难点分析

高层建筑错层结构设计难点分析

高层建筑错层结构设计难点分析摘要:随着建筑使用功能要求的逐步提高,错层结构应用越来越广泛。

如果错层结构的设计不合理,有可能会引发建筑整体结构刚度和延性的突变,进而导致建筑在地震中结构受损严重。

本文首先阐述了高层建筑错层结构的定义,其次分析了高层建筑错层结构设计可能存在的问题,并提出了几点对策,以期为结构设计提供一定参考。

关键词:高层建筑;错层结构设计;分析引言建筑设计中经常采用错层来活跃建筑的功能布置,错层建筑可以利用不同的层高区分不同功能的空间,具有注重人性化体验、实用性较强、空间感强烈等优点,受到了越来越多人们的追捧。

错层结构侧向刚度不规则,会造成结构刚度和延性的突变,对抗震极为不利,结构设计时宜避免采用错层高层建筑,有错层时也宜采用防震缝将错层划分为独立的结构单元。

当高层建筑必须错层结构布置时,应避免因为结构设计不合理而影响建筑工程质量,缩短高层建筑使用寿命,威胁居民人身财产安全。

1、高层建筑错层结构的定义当相邻楼盖结构高差超过梁高时可确定为错层结构,此处的梁高应是楼层梁的代表性高度,并不是错层处的梁截面高度。

错层结构类型多,情况复杂,仅个别楼层或错层范围较小的结构可以不被认定为是错层结构。

在高层建筑设计中运用错层结构,能够使功能多样化的需求得到满足。

但是,错层结构受力复杂,平面和竖向均为不规则,应从概念和构造上加强处理,确保错层结构设计的安全。

2、高层建筑错层结构设计存在的问题2.1结构规则性问题错层结构本身具有竖向不规则的特征,结构抗震能力差,很多错层结构在设计时同时存在扭转不规则、平面凹凸不规则等复杂情况,使得建筑物抗震性能进一步削弱。

针对错层结构,首先要对抗侧力构件布置进行充分考虑及验算,尽量保证结构刚度合理分布,地震时很多错层结构的应力集中于建筑的错层位置竖向构件,造成应力集中,很容易成为结构的薄弱部位。

因此设计时需要充分考虑到错层结构本身的不规则性问题,在设计时让错层两侧结构布置和侧向刚度尽量相近,采取必要措施(如错层避开柱、楼板加腋、梁加腋等)减少错层对竖向构件的不利影响,并同步改善错层处竖向构件的承载能力和延性,以提高建筑物的整体抗震性能。

多塔--错层结构

多塔--错层结构

错层结构的模型输入:1,错层结构不大于框架梁高时的错层结构的处理。

2,对于错层高度大于框架梁高的单层单塔结构的错层输入。

3,对于错层高度大于框架梁高的多层单塔结构的错层输入。

4,局部楼板错层的输入。

5,错层洞口的输入。

错层结构的讣算:1,错层结构属于复杂多高层结构,抗震设计时应计入“双向地震作用”,若为高层则应考虑“偶然偏心”的影响。

2,山于错层结构易形成狭长板带,因此在进行结构的内力汁算和配筋时宜将楼板定义为弹性膜,同时应相应增加振型数,以保证结构有效质量系数大于0. 9o3,错层结构的层间位移角需手工汁算。

4,非刚性板假定下,SATWE程序能自动识别错层柱的讣算长度系数,如果强制执行刚性板假定,则SATWE程序计算柱计算长度系数时取楼层层高。

5,错层结构应注意的一些问题。

6,错层结构宜布置一些贯穿全楼的剪力墙核心筒,且核心筒的位置应尽可能布置在错层处。

7,错层处剪力墙宜布置成L型,T型,工字型,槽型等。

&错层结构应每隔3冷层设置一层完全贯通层,宜合理分配水平力,避免出现内力过于集中。

9,贯通层楼板应按加强层楼板进行设计,板厚不宜小于150mm,双向双层配筋。

10.错层柱轴压比控制应适当从严,柱箍筋应全长加密。

11.SATWE程序在计算错层结构时,会在错层的柱合墙处施加相应的水平力,以合理模拟作用下山重力产生的水平力。

12.SATWE程序对错层结构的楼层承载力和薄弱层的判断都有问题,因此建议所有错层的楼层都定义为薄弱层,乘以1. 15的放大系数。

13.对于山于错层引起的短柱和低矮墙,则应特别予以加强,如果条件允许建议做弹塑性时程分析,以保证这些薄弱构件在大震作用下不会严重破坏。

多塔结构的汁算方法1,整体计•算的请注意事项a,在SATWE程序中将结构定义为多塔结构。

b,所给的振型数要足够多,以保证有效质量系数大于0. 9。

c,定义多塔以后,对于老版本的软件,程序将对每一个缝隙面都讣算迎风面,因此风荷载偏大,新版PKPM增加一新功能,即可以人工定义遮挡面,从而有效的解决了这一问题。

PKPM中错层结构的分析设计

PKPM中错层结构的分析设计

PKPM中错层结构的分析设计摘要: 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。

但错层由于平面和竖向均不规则, 试验和研究表明, 错层结构的抗震性能较差, 因此在设计中, 因尽量避免, 尤其是高层结构, 当无法避免时, 在用PKPM软件计算和构造中均应采取有效的加强措施, 本文就在PKPM中各种结构类型结构设计的错层结构的建模、计算分析、注意事项以及错层结构的方案选择和抗震构造措施做了简要的分析。

关键词: PKPM 错层结构建模方式计算分析1、引言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。

从住宅类建筑设计角度看, 楼板不在同一高度的住宅楼还可以分为复式住宅、越层住宅和错层住宅, 但从结构设计角度看, 都可以归并为错层结构。

错层住宅能够使同一住户内动静分区, 空间富有变化, 增加了视觉的通透和层次感受, 受到许多业主的追捧。

工业厂房及配属的办公楼由于功能需要, 也常常需要按错层设计。

建筑结构中的现浇钢筋混凝土楼板在整体结构中起着协调竖向构件共同受力的作用, 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结构抗震的短柱和矮墙, 因此错层结构属于复杂多高层结构。

带错层的结构在建模、计算、出图等各个设计环节上都有特殊性, 错层结构同一楼层的楼板有不同的标高, 各相邻楼层平面布置往往各不相同, 很难形成一般意义的标准层, 因而比平层结构的设计要困难得多。

下边介绍错层结构设计分析中应注意的问题。

2.错层结构的建模方式PKPM结构软件系三维软件, 对错层结构的建模和计算是有利, 依据建筑结构类型的不同可以采用不同的建模方式。

2.1错层框架结构建模2.1.1修改梁标高方式这种方式适用于框架结构中仅有个别楼层个别房间错层的情况。

PCMCAD建模程序提供了【上节点高】、【错层斜梁】、及单击鼠标右键快捷构件修改方式, 都可以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楼标高不同。

高层建筑错层结构存在问题及对策

高层建筑错层结构存在问题及对策

高层建筑错层结构存在问题及对策摘要:建筑建设的发展促进了人民群众居住环境的不断改善,在满足基本居住、工作需求的同时,建筑设计朝着美观的方向发展。

近年来,错层结构成为建筑设计的一种流行趋势,错层结构就是平面和竖向均不规则分布、结构错综复杂,基于这种不规则的结构每层楼的标高和竖向构建高度均不同,楼板和平面也不规则。

因此需要在符合设计原则的基础上,对当前建筑的错层设计结构中存在的问题进行修正,以便提高建筑工程质量。

关键词:高层建筑;错层结构;问题;对策引言随着时代的发展步伐,我国建筑领域广泛采用了不好的建筑结构。

房子有缺陷的楼层结构和跳层一样,但由于没有完全分为两层,所以对复合房屋有丰富的空间感。

格式不正确的结构还可以使用不同的级别来区分不同功能的空间。

由于强调人类经验、实用性和强烈的空间意识等优点,越来越多的人寻求设计错误的层结构。

但是,错层的结构平面和垂直方向不规则,可能导致结构刚度和长度的突然变化,并可能在大地震中造成严重的结构破坏。

应避免由于结构设计不当而对工程质量造成不利影响,缩短建筑物的使用寿命,并危及居民财产的安全。

1高层建筑错层结构存在的问题及分析1.1错层结构的圈梁闭合比较困难。

在实际居住时,虽然错层结构中层高相同,但是建筑空间并不处于同一个层次,不同的使用功能空间处于不同的平面。

这种设计可以大大提高建筑室内的空间利用率,使得建筑更具美感。

但是空间的错落又会给老人、孩子带来生活上的不便。

如果建筑面积过小,则会降低错层结构的经济适用性,增加建筑成本。

在实际结构设计时,错层结构构件内力分布十分不均,其主要问题在于圈梁闭合难度大,很难抵抗水平荷载;顶层温度变化过大,墙体之间存在较大的强度差异等。

圈梁闭合难度大主要是由于错层结构的功能空间处于不同的平面,门窗洞口高度不稳定,门窗洞口的位置可能会与圈梁的位置重合,特别是外纵墙、楼梯间等部位,这些问题更加突出。

1.2承载能力计算方面的问题建筑工程采用错层设计,需要在设计过程中进行建模,并对错层后的结构进行承载力计算。

民用建筑错层结构设计的注意事项及其设计要点

民用建筑错层结构设计的注意事项及其设计要点

民用建筑错层结构设计的注意事项及其设计要点发表时间:2018-09-12T16:10:19.217Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:高向华陈红亮[导读] 摘要:本文通过对名建筑当中,错层结构的注意事项以及技术要求作出详细的分析。

机械工业第六设计研究院有限公司河南郑州 450000摘要:本文通过对名建筑当中,错层结构的注意事项以及技术要求作出详细的分析。

可以使参考的人员了解到在错层结构当中的主要运用模式。

在我国大量的民用建筑当中,错层结构仍然是运用的比较广泛的一种结构。

它有利有弊,但是相信通过不断的探索它的弊会越来越少利会越来越大。

关键词:民用建筑;错层;结构设计科技的进步发展,使得民用建筑错层结构工程日益增多,但是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,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,并且错层结构在建模、计算、出图等各个设计环节上都有其特殊性,因此需要加强对其进行分析。

1民用建筑错层结构的特征民用建筑错层结构在《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。

建筑错层结构的特征主要表现为:①错层结构属于坚向布置不规则结构,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。

②由于楼板错层,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,且限于目前讨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。

2民用建筑错层结构设计要点2.1合理选取计算模型在进行民用建筑施工的时候,错层结构,在设计的时候往往会进行计算模型的选取。

不同类型的分析要进行不同的算法。

高层建筑错层结构存在的问题及措施

高层建筑错层结构存在的问题及措施

高层建筑错层结构存在的问题及措施◎黄民希肖聪引言建筑建设的发展促进了人民群众居住环境的不断改善,在满足基本居住、工作需求的同时,建筑设计朝着美观的方向发展。

随着我国人们提出了逐渐提高的居住要求,在建筑行业中逐渐产生了多样化的建筑形式。

在错层建筑结构设计中,具有理想的空间效果和居住性能,可以人们的空间使用、舒适度等方面需求予以满足。

近年来,错层结构成为建筑设计的一种流行趋势,错层结构就是平面和竖向均不规则分布、结构错综复杂,基于这种不规则的结构每层楼的标高和竖向构建高度均不同,楼板和平面也不规则。

因此需要在符合设计原则的基础上,对当前建筑的错层设计结构中存在的问题进行修正,以便提高建筑工程质量。

一、建筑工程错层结构定义与特点1.错层结构定义。

错层结构是指基于建筑功能的需求而设计的楼层结构不在同一高度的结构形式,前期建筑每层楼水平面高度不一致,且房间的屋顶和地面形状不同于常规平面。

目前,主要运用错层进行建筑设计,以便最大化利用空间来满足业主需求。

错层结构建筑楼层标高差要大于常规建筑,且错层结构不少于该层的30%。

2.错层建筑特点。

错层结构的楼面高层往往大于一般梁的截面高度,其类型多、情况复杂,错层面积至少大于该层面积的三分之一。

错层附近由于存在复杂的竖向抗侧力结构,因此极易形成应力集中部位。

相比于普通结构,错层结构具有结构水平剪力差、应力集中部位多、结构抗震性能差等特点。

其中结构水平剪力差是由于结构设计不规则所致。

错层处楼板不连续,平面不规则结构削弱了楼板的作用,楼层的水平剪力也会受到影响而下降;错层结构不规则易导致薄弱层出现,再加之竖向抗侧力构件受力复杂,提高了产生应力集中部位的几率。

因此,错层结构易出现较多的应力集中部位。

目前的计算机软件无法精确的计算出这些应力集中部位,这也增加了结构设计的难度。

此外,竖向不规则的错层结构还易形成长短柱混合不规则体系,这些会影响到建筑结构整体的抗震性能。

二、高层建筑工程错层结构设计中存在的问题建筑结构错层设计,在一定程度上提高了建筑的美学价值,虽然层高没有改变,但是增加了使用空间,提高了建筑空间利用率,拓展了建筑的使用功能。

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若干问题思考摘要:就建筑工程的错层结构而言,由于可以对建筑的内部空间进行充分利用,因此得到了社会各界的高度重视。

错层结构设计由于具有注重人性化体验、实用性较强、空间感强烈等优点,受到了越来越多人们的追捧。

但是错层结构平面和竖向均不规则,会造成结构刚度和延性的突变,可能导致强烈地震时结构破坏严重。

应避免因为结构设计不合理而影响工程质量,缩短建筑使用寿命,威胁居民人身财产安全。

关键词:建筑工程;错层结构;设计1.错层结构处理根据错层结构的上述对抗震不利的特点,应对错层结构从概念设计和构造加强两方面进行处理。

1.1概念设计(1)当建筑不同部位因功能不同而导致结构错层时,应尽量采用防震缝将复杂错层结构转化为若干个独立的相对规则的非错层结构单体。

(2)错层结构两侧应采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系,使错层结构两侧具有相近的动力特性,尽量减少错层结构的扭转效应,减少错层处竖向抗侧力构件的内力突变,尽量避免形成薄弱部位。

(3)由于错层结构楼板不连续,应对错层结构两侧各按一个标准层输入进行结构的整体计算和配筋计算。

需要特别指出的是现有的结构计算软件,可将错层的楼层按一个楼层输入,通过调整节点高度或构件的高度来达到错层的布置,软件处理时并不能发现问题,但是计算结果却很不合理,对采用如此方法建模的错层结构,应注意核查其合理性。

另外,计算软件不能区分真实楼层和计算楼层,所以软件输出的计算位移比不能直接采用,应根据软件输出的位移,手工计算复核位移比。

1.2构造加强(1)错层处的框架柱截面高度不应小于600mm,混凝土强度等级不应低于C30,箍筋应全长加密,且应该满足短柱的体积配箍率。

抗震等级应提高一级。

(2)错层处的剪力墙厚度抗震时不应小于250mm,并应设置与其垂直的墙肢或扶壁柱,抗震等级应提高一级。

混凝土强度等级不应低于C30,应加大水平和竖向分布钢筋的配筋率。

(3)若错层处的框架柱和剪力墙不能满足设计要求时,可在框架柱和剪力墙内设置型钢,增强框架柱和剪力墙的延性。

建筑工程错层结构设计相关问题思考

建筑工程错层结构设计相关问题思考

建筑工程错层结构设计相关问题思考摘要:近年来,在部分建筑中,开始广泛应用错层结构。

错层结构属于一种具有复杂性的结构,其平面和竖向均不规则分布。

因为错层结构属于建筑方案中不规则的结构形式,每层楼板由于标高不同、板楼、平面不规则,竖向的构建高度差距相差较大,所以需要设计者充分结合当前建筑工程中错层结构设计中存在的问题,在设计原则和一般设计程序的基础上,解决错层结构设计中存在的问题,以此提升建筑工程质量。

关键词:建筑工程;错层结构;设计1.建筑工程错层结构的定义与特点1.1错层结构的定义建筑工程的错层结构指代的是楼层结构不在同一高度,且房间的上层楼面和下层楼面高度与常规的截面高度有所区别。

当前部分建筑设计中普遍运用侧层结构进行建筑设计,原因在于能够广泛应用空间,满足居住者多样化的需求。

但从错层结构的立场来说,关于错层结构的设计使楼层的标高相差要比一般的常规结构高,其次是一般的错层结构不能小于该层面积的30%。

1.2错层结构的特点错层结构本身具有不规则的特征,从当前的发展来看,很多错层结构在设计环节存在着错层楼板不连续、楼板结构下会形成楼板受力减小的问题,除此之外,错层结构的不规则对于楼板本身的水平承载力也会存在影响。

针对错层结构,一定要对设计的数量和错层部分竖向的抗侧力构件刚度进行调研,很多错层结构的应力集中于建筑的受力部分,缺少相应的抗震性,很容易演变成钢筋混凝土的短柱体系。

因此设计者需要充分考虑到错层结构的构造问题,改善构件的承载能力和延性。

2.建筑工程错层结构设计中存在的问题2.1计算方面的问题2.1.1承载能力计算建筑工程的错层结构设计过程中,首先需要进行模型的建立建模,计算时要错开楼层,按照相应的结构进行整体计算。

当一定建筑空间层的设计中将一层变为两层时,会使得建筑本身的荷载力折减,如果折减过多就会导致整个楼层不安全。

其次,楼板刚性假定由于错层,楼板都相当于开大洞,楼板的刚性假定不能成立。

在弹性楼板计算时,需要结合实际情况进行计算。

错层结构的判定及避免错层的对策

错层结构的判定及避免错层的对策

错层结构的判定及避免错层的对策由于错层结构属于复杂高层建筑,《高规》有较严限制,结构成本迅速攀升,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,避免工程造价成本太高,以控制工程成本。

一、几种错层的规定及认识.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500,即高差超过500为错层。

2、《广东高规补充》规定9.4.4条,楼层板面高差大于相处楼面梁高,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。

3、北京院《建筑结构专业技术措施》P152页规定,如下图:(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)(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);(3)、当两侧楼板横向用同一根梁相连,虽然h2<1.5b,但纵向梁净距(h0- h1)>b时,为楼面错层(图三);(4)、当较大错层面积大于该层总面积30%时,为楼层错层。

小结:第一种错层认识较模糊,稍比《高规》清晰一些,《广东高规补充》的规定义较第一种错层认识进了一步,但规定的后半句太严,且无错层面积例规定,有一块板下沉或上升都有错层的问题;北京院《建筑结构专业技术措施》则较为详细,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,该条反而广东比北京控制严;二、避免错层结构的对策.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;(1)、调整建筑方案。

此方法操作具有难度,要跟销售价格来定,若销售价位高,利润大则可不调整,若销售价位低,利润空间小,则应调整;(2)、将大错层调整为小错层。

规避错层结构的成本上升;(3)、通过设缝将错层部份隔开。

此方法在方案较难实现,若为裙房与塔楼局部错层,应设法设缝隔开;若塔楼中住宅错层,该部分较难实施;2、较大错层.《广东高规补充规定》及北京院《结构技术措施》对错层的定义,但错层在一定范围时可通过技术处理达到非错层结构的目的。

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错层结构的判定及避免错层的对策
由于错层结构属于复杂高层建筑,《高规》有较严限制,结构成本迅速攀升,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,避免工程造价成本太高,以控制工程成本。

一、几种错层的规定及认识.
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500,即高差超过500为错层。

2、《广东高规补充》规定9.4.4条,楼层板面高差大于相处楼面梁高,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。

3、北京院《建筑结构专业技术措施》P152页规定,如下图:
(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)
(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);
(3)、当两侧楼板横向用同一根梁相连,虽然h2<1.5b,但纵向梁净距(h0- h1)>b时,为楼面错层(图三);
(4)、当较大错层面积大于该层总面积30%时,为楼层错层。

小结:第一种错层认识较模糊,稍比《高规》清晰一些,《广东高规补充》的规定义较第一种错层认识进了一步,但规定的后半句太严,且无错层面积例规定,有一块板下沉或上升都有错层的问题;北京院《建筑结构专业技术措施》则较为详细,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,该条反而广东比北京控制严;
二、避免错层结构的对策.
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;
(1)、调整建筑方案。

此方法操作具有难度,要跟销售价格来定,若销售价位高,利润大则可不调整,若销售价位低,利润空间小,则应调整;
(2)、将大错层调整为小错层。

规避错层结构的成本上升;
(3)、通过设缝将错层部份隔开。

此方法在方案较难实现,若为裙房与塔楼局部错层,应设法设缝隔开;若塔楼中住宅错层,该部分较难实施;
2、较大错层.
《广东高规补充规定》及北京院《结构技术措施》对错层的定义,但错层在一定范围时可通过技术处理达到非错层结构的目的。

(1)、针对《广东高规补充规定》9.4.1条;
a、前半句可通过加高梁即可达到,且对造价影响不大;
b、后半句有歧义,楼板间垂直净距可理解为两楼板面之间的垂直净距,也可理解为上板底与下板面的垂直净距,在具体项目时应争取为后一种理解,就和北京院的规定接近;
c、加宽错层板的之间的梁宽也可规避本条条款,例如错层500,连接梁设600高,400宽,即满足《广东高规补充规定》的要求;
三、总结.
错层结构项目应充分利用《广东高规补充规定》及北京院《建筑结构专业技术措施》规定来规避成本大幅提升,同时应协调好项目当地施工图审查部门的工作,在安全、可靠、经济的条件下达到节约工程造价的目的。

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