有关错层结构的探讨

文/董德立 湘潭市建筑设计院 湖南湘潭 411100

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h2＜1.5b,但纵向梁净距＞b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。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。

3.1.2 将大错层调整为小错层。规避错层结构的成本上升。

3.1.3 通过设缝将错层部份隔开。此方法在整体方案中较难实现，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。

3.2 较大错层——按北京院《结构技术措施》对错层的定义，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。同时应协调好项目当地施工图审查部门的工作。

4、错层结构设计要求

4.1 错层结构不可以层层错，应该每隔三至四层设置一个贯通层。也可将上部若干层贯通。贯通层的楼板应该按加强层楼板设计，楼板厚度不能小于150mm，并且应该双层双向配筋。

4.2 错层处的剪力墙应该布置成L 形、T 形、工字形、槽形等，注意剪力墙应尽量带翼缘或有翼墙。宜采用带边框剪力墙。

4.3 错层结构适合布置贯穿全楼的剪力墙核心筒，并且核心筒的位置要尽可能地布置在错层处。例如电梯井应尽量布置在靠近错层处。

4.4 在错层处的剪力墙最好不开洞，或者是开到错层以上。

4.5 错层两侧可以采用结构布置和侧向刚度都接近的结构体系，楼板错层处应该选择同一钢筋混凝土梁将两侧楼板连成整体。

4.6 错层处的框架柱的截面高度应不小于600mm，混凝土的强度等级应不低于C30，箍筋应该全柱段加密，纵筋配筋率不小于1.5%，体积配箍率不小于1.5%。可以采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱，以提高构件的抗震性能。框架柱的抗震等级应该提高一级，如果原本就是特一级则可以不再提高。

4.7 在错层位置的平面内外均可以设置可靠的抗侧力剪力墙，厚度不应小于250mm，同时应该设置与其垂直的墙肢或扶壁柱。错层处剪力墙的抗震等级应提高一级，混凝土强度等级应不低于C30，墙体的水平及竖向分布筋配筋率应不低于0.5%。

4.8 不宜采用框架和框架-剪力墙结构。

4.9 错层处剪力墙平面外受力分析按双向分别采用与剪力墙同截面的柱计算平面外配筋。

4.10 错层结构错开的楼层均应参于整体计算分析，不能采用同一层降标高的计算模型。不属于错层结构的错层楼面，可采用同层降标高模型。

4.11 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。应采用每个局部分块刚性楼盖假定进行整体计算，对楼层位移和层间扭转位移比，需用每个局部楼盖四个角点的对应数据手算复核；错层部位的内力，应注意沿楼盖错层方向和垂直于错层方向的差异，按不利情况设计，并进行中震的性能设计。

考虑到错层结构计算分析的复杂性和不确定性，除了进行常遇地震下的弹性计算以外，必要时还应进行弹塑性动力时程分析以便对比验算。

5、小结

5.1 结构错层和错层结构是不同的，前者属于楼板不连续的平面不规则类型，后者属于复杂连接结构。

5.2 尽量避免设计错层结构；楼面错层应尽量采取措施消除。

5.3 应注意错层结构计算控制参数失真的调整。