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。

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。

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 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。