高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-錯(cuò)層

高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—錯(cuò)層2014.04.21第1頁，共18頁。第2頁，共18頁。對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的不利影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)《高規(guī)》構(gòu)造措施錯(cuò)層結(jié)構(gòu)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)錯(cuò)層的定義錯(cuò)層形式適用范圍第3頁，共18頁。

關(guān)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的定義，目前沒有一致的意見，主要因?yàn)閷?shí)際結(jié)構(gòu)中錯(cuò)層的類型太多、太復(fù)雜。由于建筑使用功能的需要，樓層結(jié)構(gòu)不在同一高度，當(dāng)上、下樓層樓面高差超過一般梁截面高度時(shí)應(yīng)按錯(cuò)層結(jié)構(gòu)考慮。當(dāng)上、下樓層高差不超過梁截面高度時(shí)，可不作為錯(cuò)層結(jié)構(gòu)。錯(cuò)層的面積大于等于本層樓板面積的30%錯(cuò)層的定義第4頁，共18頁。第5頁，共18頁。錯(cuò)層的形式第6頁，共18頁。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的適用范圍錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：錯(cuò)層結(jié)構(gòu)屬于豎向布置不規(guī)則結(jié)構(gòu)；錯(cuò)層附近的豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，難免會(huì)形成眾多應(yīng)力集中部位；錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的樓板有時(shí)會(huì)受到較大的削弱；剪力墻結(jié)構(gòu)錯(cuò)層

后會(huì)使部分剪力墻的洞口布置不規(guī)則，形成錯(cuò)洞剪力墻或疊洞剪力墻；框架結(jié)構(gòu)錯(cuò)層則更為不利，往往形成許多短柱與長柱混合的不規(guī)則體系。因此，高層建筑宜避

免錯(cuò)層。當(dāng)房屋兩部分因功能不同而使樓層錯(cuò)開時(shí)，宜首先采用防震縫或伸縮縫分為兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。

錯(cuò)層而又未設(shè)置伸縮縫、防震縫分開，結(jié)構(gòu)各部分樓層柱(墻)高度不同，形成錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，應(yīng)視為對(duì)抗震不利的復(fù)雜高層建筑，在計(jì)算和構(gòu)造上必須采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施。9度區(qū)不應(yīng)采用錯(cuò)層結(jié)構(gòu)。

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，如建筑設(shè)計(jì)中遇到錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，其房屋的高度應(yīng)滿足：7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)錯(cuò)層高層建筑的房屋高度分別不宜大于80m和60m；框架一剪力墻結(jié)構(gòu)錯(cuò)層高層建筑的房屋高度分別不應(yīng)大于80m和60m第7頁，共18頁。錯(cuò)層對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利影響1、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的樓板不連續(xù),在沒有樓板的區(qū)域,存在躍層構(gòu)件和不受樓板和梁約束的自由節(jié)點(diǎn),使內(nèi)力計(jì)算十分復(fù)雜2、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的各層樓板布置不均勻,不對(duì)稱,質(zhì)心和剛心嚴(yán)重偏置,在水平地震作用或風(fēng)荷載下會(huì)發(fā)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng).3、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)引起樓層概念模糊。4、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的層高不一致,容易造成延性較差的短柱和矮墻,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震很不利.第8頁，共18頁。錯(cuò)層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、結(jié)構(gòu)錯(cuò)層導(dǎo)致薄弱環(huán)節(jié)的機(jī)理導(dǎo)致承載力較差的主要癥結(jié)在于錯(cuò)開的兩段樓蓋在水平力作用下，不能始終一致地產(chǎn)生水平位移，不能保證協(xié)調(diào)傳力，在傳力路徑上容易出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。房屋受到的水平力(雖有風(fēng)荷載，但主要是水平地震力，水平地震力大部分產(chǎn)生于樓面上)要通過樓蓋與豎向的柱、墻相對(duì)位移傳給柱、墻，一層一層地往下傳。而錯(cuò)開的兩段樓蓋水平位移不一致時(shí)，就會(huì)在相關(guān)的柱、墻中產(chǎn)生很大內(nèi)力，形成薄弱環(huán)節(jié)，相鄰墻、柱受力也復(fù)雜。如圖1所示，第一層樓蓋錯(cuò)開為兩部分，可能使連接于兩部分間的柱、墻(畫斜線處)及相鄰墻、柱形成薄弱環(huán)節(jié)。第9頁，共18頁。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路

錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的模型有兩種處理思路一是建模時(shí)按同一層輸入（PKPM計(jì)算建模），可采用升降節(jié)點(diǎn)和改變梁頂標(biāo)高的方式處理，通過構(gòu)造處理（梁側(cè)加腋）使錯(cuò)置的兩部分樓板之間具有可靠的連接，形成無錯(cuò)層的整體樓蓋，這樣自然不會(huì)出現(xiàn)短柱，也就不會(huì)出現(xiàn)柱超筋現(xiàn)象;二是采用兩個(gè)結(jié)構(gòu)層建立模型，錯(cuò)層樓板交界處容易出現(xiàn)短柱，當(dāng)錯(cuò)層柱兩側(cè)梁的跨度相差較大時(shí)，柱端的負(fù)彎矩會(huì)較大，這時(shí)如果處理不得當(dāng)，往往會(huì)出現(xiàn)縱筋超筋問題，且解決起來較難。

第10頁，共18頁。錯(cuò)層的破壞第11頁，共18頁?！陡咭?guī)》中錯(cuò)層的構(gòu)造措施10.4.1抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高層建筑宜避免錯(cuò)層。當(dāng)房屋不同部位因功能不同而使樓層錯(cuò)層時(shí)，宜采用防震縫劃分為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。10.4.2錯(cuò)層兩側(cè)宜采用結(jié)構(gòu)布置和側(cè)向剛度相近的結(jié)構(gòu)體系。10.4.3錯(cuò)層結(jié)構(gòu)中，錯(cuò)開的樓層應(yīng)各自參加結(jié)構(gòu)整體計(jì)算，不應(yīng)歸并為一層計(jì)算。第12頁，共18頁。《高規(guī).》中錯(cuò)層的構(gòu)造措施10.4.4錯(cuò)層處框架柱的截面高度不應(yīng)小于600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，抗震等級(jí)應(yīng)提高一級(jí)采用，箍筋應(yīng)全柱段加密。10.4.5錯(cuò)層處平面外受力的剪力墻，其截面厚度，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于200mm，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于250mm，并均應(yīng)設(shè)置與之垂直的墻肢或扶壁柱；抗震等級(jí)應(yīng)提高一級(jí)采用。錯(cuò)層處剪力墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，水平和豎向分布鋼筋的配筋率，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于0.3％，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于0.5％。第13頁，共18頁。第14頁，共18頁。當(dāng)錯(cuò)層變標(biāo)高處合用同一根梁時(shí)，可采用梁側(cè)加腋法，以改善水平力的傳力途徑第15頁，共18頁。第16頁，共18頁。謝謝觀賞第17頁，共18頁。內(nèi)容梗概高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—錯(cuò)層。關(guān)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的定義，目前沒有一致的意見，主要因?yàn)閷?shí)際結(jié)構(gòu)中錯(cuò)層的類型太多、太復(fù)雜。由于建筑使用功能的需要，樓層結(jié)構(gòu)不在同一高度，當(dāng)上、下樓層樓面高差超過一般梁截面高度時(shí)應(yīng)按錯(cuò)層結(jié)構(gòu)考慮。錯(cuò)層的面積大于等于本層樓板面積的30%。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)屬于豎向布置不規(guī)則結(jié)構(gòu)。錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的樓板有時(shí)會(huì)受到較大的削弱。剪力墻結(jié)構(gòu)錯(cuò)層

后會(huì)使部分剪力墻的洞口布置不規(guī)則，形成錯(cuò)洞剪力墻或疊洞剪力墻。錯(cuò)層而又未設(shè)置伸縮縫、防震縫分開，結(jié)構(gòu)各部分樓層柱(墻)高度不同，形成錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，應(yīng)視為對(duì)抗震不利的復(fù)雜高層建筑，在計(jì)算和構(gòu)造上必須采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施。1、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的樓板不連續(xù),在沒有樓板的區(qū)域,存在躍層構(gòu)件和不受樓板和梁約束的自由節(jié)點(diǎn),使內(nèi)力計(jì)算十分復(fù)雜。2、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的各層樓板布置不均勻,不對(duì)稱,質(zhì)心和剛心嚴(yán)重偏置,在水平地震作用或風(fēng)荷載下會(huì)發(fā)生較大的