時(shí)間:2023-10-13 16:07:14
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【關(guān)鍵詞】房屋建筑 結(jié)構(gòu) 抗震 設(shè)計(jì)
據(jù)統(tǒng)計(jì),每年世界范圍內(nèi)發(fā)生地震的次數(shù)已達(dá)50 萬多次,而國內(nèi)的地震次數(shù)便占了當(dāng)中的 1/3。地震災(zāi)害嚴(yán)重?fù)p害了國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會發(fā)展,并帶來了嚴(yán)重災(zāi)難。因此在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需對結(jié)構(gòu)的抗震性能充分考慮。針對地震災(zāi)害采取有關(guān)預(yù)防措施,盡可能減少地震災(zāi)害對于房屋建筑的損害,確保人們的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全。本文就對房屋建筑在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)上的若干要求展開了研究。
一、合理選擇建筑場地
受地震災(zāi)害影響,地震范圍內(nèi)的建筑物會被嚴(yán)重破壞。由于地震而引起的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致建筑直接面臨結(jié)構(gòu)破壞,由此可見,地質(zhì)條件也屬于房屋建筑受損的一個(gè)重要因素。因此在房屋建筑設(shè)計(jì)中,需對建筑場地進(jìn)行合理選擇。一方面,應(yīng)首選地質(zhì)堅(jiān)硬、地勢開闊等有利于抗震的地質(zhì)條件,從而減少地基土在地震期間的沉陷程度,預(yù)防房屋建筑發(fā)生坍塌不良現(xiàn)象。另一方面,盡可能避免山坡邊緣、河岸等地質(zhì)軟不利于抗震的地段,以免在地震期間,在地質(zhì)條件的共同影響下,導(dǎo)致房屋建筑出現(xiàn)倒塌的情況。若實(shí)在無法避免此類地段,則需要采取相應(yīng)的有效抗震措施。第三,不應(yīng)選擇自然災(zāi)害并發(fā)區(qū)域等危險(xiǎn)地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作為房屋建筑的建造地段,以避免地震災(zāi)害并發(fā)其他自然災(zāi)害而導(dǎo)致房屋建筑破損程度加重。最后,建筑場地的土質(zhì)剛度、覆蓋層厚度等也屬于建筑物受到地震損害的一項(xiàng)重要因素。有關(guān)研究指出,建筑地段的土質(zhì)堅(jiān)硬、覆蓋層薄屬于減少地震災(zāi)害對于房屋建筑損害程度的一項(xiàng)重要原因。因此在選址時(shí),還需要對土質(zhì)及其覆蓋厚度進(jìn)行考察。
二、房屋建筑的地基設(shè)計(jì)
首先,在建造房屋建筑期間,同一個(gè)房屋建筑不允許建造在性質(zhì)不同的地基上。并且在地基應(yīng)用上,盡量全然應(yīng)用天然地基或是樁基,盡可能避免出現(xiàn)兩種地基各一半的狀況。從而增強(qiáng)房屋建筑的整體剛性,提高房屋建筑的抗震性能。
其次,在埋置房屋建筑的基礎(chǔ)時(shí),需注意其埋置深度的控制。若基礎(chǔ)埋置深度過淺,將會減少房屋建筑的嵌固作用,增強(qiáng)房屋建筑在地震期間的振幅,提高震害發(fā)生幾率。因此在設(shè)計(jì)房屋建筑的基礎(chǔ)埋置深度時(shí),應(yīng)盡量增加其埋置深度。并認(rèn)真做好基槽回填工作以及夯實(shí)工作,確保回填土可基礎(chǔ)側(cè)面的緊密接觸,提高房屋建筑地基穩(wěn)定性。
最后,房屋建筑是由上部建筑、基礎(chǔ)兩個(gè)部分所構(gòu)成的一個(gè)整體。因此在建筑室外地坪下,不應(yīng)應(yīng)用內(nèi)外交圈基礎(chǔ)圈梁,以免影響上部建筑和基礎(chǔ)的整體性。此外,應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱鋼筋嵌入基礎(chǔ)圈梁內(nèi),從而加強(qiáng)上部建筑和基礎(chǔ)的連接牢固性。若建筑建造地段的土質(zhì)剛度較弱,則還需設(shè)置圈梁在基底底部。
三、房屋建筑屋頂與墻體的抗震設(shè)計(jì)
在地震期間,房屋建筑的受損程度與建筑質(zhì)量之間呈正比關(guān)系。也就是建筑質(zhì)量越重,建筑的受震害程度則越嚴(yán)重。反之,若建筑質(zhì)量越輕,那么其受震害程度將會越小。其次,建筑結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,其在地震災(zāi)害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能最小化建筑質(zhì)量,以達(dá)到最小化減小房屋建筑受震害程度的目的。
一方面,減輕房屋建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,從而達(dá)到減輕房屋建筑墻體質(zhì)量的目的。若建筑的墻體質(zhì)量過重,將會降低建筑的抗震性能,使得建筑在面臨地震災(zāi)害時(shí),易受破壞。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需對減輕墻體重量這一點(diǎn)進(jìn)行考慮。
另一方面,在建筑屋蓋設(shè)計(jì)期間,應(yīng)盡量選擇質(zhì)量較輕的材質(zhì)。并且不要在建筑屋頂設(shè)計(jì)中添加不必要的附屬物,以免增加屋蓋重量,間接增加建筑高度,對房屋建筑抗震性能產(chǎn)生不良影響。若在屋蓋設(shè)計(jì)期間,個(gè)別物品是必須建造的,則需要通過設(shè)計(jì)盡可能降低其高度,并增強(qiáng)牢固性。選擇質(zhì)量輕的材料,從而提高建筑的抗震性能。
四、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性
1. 合理控制房屋建筑高寬度
對于房屋建筑而言,其受震害程度與建筑本身的高寬比具有一定的關(guān)系。受地震作用影響,房屋建筑的傾斜程度(側(cè)移程度)會因?yàn)槠浔旧砀邔挶仍酱蠖絿?yán)重。同時(shí),房屋建筑的層數(shù)越多,其在地震災(zāi)害中所面臨的破壞也會越嚴(yán)重。因此,為了保障房屋建筑對于地震破壞的抵抗能力。在設(shè)計(jì)期間,需對其建筑的高度與寬度進(jìn)行合理控制。結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況,在保障房屋建筑的抗震要求的條件下,對房屋建筑層數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整。
2. 規(guī)則性設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)
在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,均勻分布結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量、規(guī)則設(shè)計(jì)建筑平面與立體結(jié)構(gòu)等是保障建筑抗震性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。若房屋建筑具有平面設(shè)計(jì)復(fù)雜,而質(zhì)量、剛度等分布混亂的情況,在面臨地震時(shí),房屋建筑將會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)情況,使房屋建筑受到嚴(yán)重破壞。其次,在建筑整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,房屋若具有規(guī)則性,在地震期間發(fā)生扭轉(zhuǎn)的可能性較大。并且若建筑采用錯(cuò)落立面,將會因?yàn)楦叨冗^高而引起鞭梢效應(yīng)。
3. 合理處理房屋建筑的防震縫
若房屋建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則,需處理好建筑的防震縫。設(shè)置防震縫期間,應(yīng)將房屋建筑劃分為相互獨(dú)立且規(guī)則的結(jié)構(gòu)。防震縫兩邊需具備足夠?qū)挾龋瑥氐追珠_防震縫兩邊的上部建構(gòu)。并順著建筑高度,在防震縫兩側(cè)布置墻體。
4. 合理布置房屋建筑的縱橫墻
墻體屬于房屋建筑的主要承重構(gòu)件,由于房屋建筑的剛度大小主要取決于墻體數(shù)量,若承重墻體上,將會加大墻體間隔,進(jìn)而降低房屋建筑的剛度以及抗震能力。因此在設(shè)計(jì)期間,需均勻分布房屋建筑的橫墻以及縱墻,從而確保房屋建筑的整體抗震性能。
5. 合理布置構(gòu)造柱以及圈梁
構(gòu)造柱、圈梁等均屬于提高房屋建筑抗震性能的重要組成部分。其中構(gòu)造體有利于增強(qiáng)建筑墻體的抗剪性能,并優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)變形能力,從而使建筑結(jié)構(gòu)在外力作用不大的影響下僅發(fā)生變形,不對建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此,在布置構(gòu)造柱時(shí),需以《抗震規(guī)范》作為布置依據(jù),在墻體交叉處均設(shè)置構(gòu)造柱,促使墻體材料由脆性演變?yōu)檠有?。另外,圈梁有利于緩解地震對于建筑的損害,提高墻體之間的連接牢固性,對于增強(qiáng)房屋穩(wěn)固性、整體性等可起到明顯的促進(jìn)作用。在一定情況下,還可抑制墻體產(chǎn)生裂縫。
五、 結(jié)語
目前,抗震技術(shù)屬于房屋建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的一項(xiàng)主要技術(shù),抗震設(shè)計(jì)的好壞將會直接影響到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需根據(jù)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求,對房屋建筑進(jìn)行合理設(shè)計(jì),滿足房屋抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。盡可能提高房屋的抗震能力,減少地震災(zāi)害對于房屋建筑的損害。
參考文獻(xiàn):
[1]唐與拓,金燕,于得水.多層磚混房屋震害分析及抗震加固措施[J].山西建筑,2009(12).
[2]張建,倪彩琴.淺議房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中問題的分析[J].建筑設(shè)計(jì)管理,2010(05).
[3]孫三霞,姜效光,李紅培.淺談磚砌體房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)[J].價(jià)值工程,2010(13).
[4]毛華毅.淺談高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的若干問題[J].山西建筑,2010(09).
[關(guān)鍵詞] 房屋建筑 結(jié)構(gòu) 抗震 設(shè)計(jì)
中圖分類號:TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
據(jù)統(tǒng)計(jì),每年世界范圍內(nèi)發(fā)生地震的次數(shù)已達(dá)50 萬多次,而國內(nèi)的地震次數(shù)便占了當(dāng)中的 1/3。地震災(zāi)害嚴(yán)重?fù)p害了國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會發(fā)展,并帶來了嚴(yán)重災(zāi)難。因此在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需對結(jié)構(gòu)的抗震性能充分考慮。針對地震災(zāi)害采取有關(guān)預(yù)防措施,盡可能減少地震災(zāi)害對于房屋建筑的損害,確保人們的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全。本文就對房屋建筑在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)上的若干要求展開了研究。
一、 合理選擇建筑場地
受地震災(zāi)害影響,地震范圍內(nèi)的建筑物會被嚴(yán)重破壞。由于地震而引起的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致建筑直接面臨結(jié)構(gòu)破壞,由此可見,地質(zhì)條件也屬于房屋建筑受損的一個(gè)重要因素。因此在房屋建筑設(shè)計(jì)中,需對建筑場地進(jìn)行合理選擇。一方面,應(yīng)首選地質(zhì)堅(jiān)硬、地勢開闊等有利于抗震的地質(zhì)條件,從而減少地基土在地震期間的沉陷程度,預(yù)防房屋建筑發(fā)生坍塌不良現(xiàn)象。另一方面,盡可能避免山坡邊緣、河岸等地質(zhì)軟不利于抗震的地段,以免在地震期間,在地質(zhì)條件的共同影響下,導(dǎo)致房屋建筑出現(xiàn)倒塌的情況。若實(shí)在無法避免此類地段,則需要采取相應(yīng)的有效抗震措施。第三,不應(yīng)選擇自然災(zāi)害并發(fā)區(qū)域等危險(xiǎn)地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作為房屋建筑的建造地段,以避免地震災(zāi)害并發(fā)其他自然災(zāi)害而導(dǎo)致房屋建筑破損程度加重。最后,建筑場地的土質(zhì)剛度、覆蓋層厚度等也屬于建筑物受到地震損害的一項(xiàng)重要因素。有關(guān)研究指出,建筑地段的土質(zhì)堅(jiān)硬、覆蓋層薄屬于減少地震災(zāi)害對于房屋建筑損害程度的一項(xiàng)重要原因。因此在選址時(shí),還需要對土質(zhì)及其覆蓋厚度進(jìn)行考察。
二、 房屋建筑的地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
首先,在建造房屋建筑期間,同一個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)單元不允許建造在性質(zhì)不同的地基上。并且在地基選擇和處理上,盡量全部應(yīng)用天然地基或是樁基,盡可能避免出現(xiàn)兩種地基各一半的狀況。從而可以避免不利因素,保證房屋建筑的抗震性能。
其次,在埋置房屋建筑的基礎(chǔ)時(shí),需注意其埋置深度的控制。若基礎(chǔ)埋置深度過淺,將會減少房屋建筑的嵌固作用,增大房屋建筑在地震期間的振幅,提高震害發(fā)生幾率。因此在設(shè)計(jì)房屋建筑的基礎(chǔ)埋置深度時(shí),應(yīng)盡量增加其埋置深度。并認(rèn)真做好基槽回填工作以及夯實(shí)工作,確?;靥钔梁突A(chǔ)的側(cè)面緊密接觸,提高房屋建筑基礎(chǔ)部分的穩(wěn)定性。
另外,對于砌體結(jié)構(gòu)的房屋建筑是由上部建筑、基礎(chǔ)兩個(gè)部分所構(gòu)成的一個(gè)整體。因此在建筑室外地坪下,不應(yīng)應(yīng)用內(nèi)外交圈基礎(chǔ)圈梁,以免影響上部建筑和基礎(chǔ)的整體性。此外,應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱鋼筋嵌入基礎(chǔ)圈梁內(nèi),從而加強(qiáng)上部建筑和基礎(chǔ)的連接牢固性。若建筑建造地段的土質(zhì)剛度較弱,則還需設(shè)置圈梁在基底底部。
三、 房屋建筑屋頂與墻體的抗震設(shè)計(jì)
在地震期間,房屋建筑的受損程度與建筑質(zhì)量之間呈正比關(guān)系。也就是建筑質(zhì)量越重,建筑的受震害程度則越嚴(yán)重。反之,若建筑質(zhì)量越輕,那么其受震害程度將會越小。其次,建筑結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,其在地震災(zāi)害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能最小化建筑質(zhì)量,以達(dá)到最小化減小房屋建筑受震害程度的目的。一方面,減輕房屋建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,從而達(dá)到減輕房屋建筑墻體質(zhì)量的目的。若建筑的墻體質(zhì)量過重,將會降低建筑的抗震性能,使得建筑在面臨地震災(zāi)害時(shí),易受破壞。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需對減輕墻體重量這一點(diǎn)進(jìn)行考慮。另一方面,在建筑屋蓋設(shè)計(jì)期間,應(yīng)盡量選擇質(zhì)量較輕的材質(zhì)。并且不要在建筑屋頂設(shè)計(jì)中添加不必要的附屬物,以免增加屋蓋重量,間接增加建
筑高度,對房屋建筑抗震性能產(chǎn)生不良影響。若在屋蓋設(shè)計(jì)期間,個(gè)別突出形狀是必須建造的,則需要通過設(shè)計(jì)盡可能降低其高度,并增強(qiáng)牢固性。選擇質(zhì)量輕的材料,從而提高建筑的抗震性能。
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性
1. 合理控制房屋建筑高寬比
對于房屋建筑而言,其受震害程度與建筑本身的高寬比具有一定的關(guān)系。受地震作用影響,房屋建筑的傾斜程度(側(cè)移程度)會因?yàn)槠浔旧砀邔挶仍酱蠖絿?yán)重。同時(shí),房屋建筑的層數(shù)越多,其在地震災(zāi)害中所面臨的破壞也會越嚴(yán)重。因此,為了保障房屋建筑對于地震破壞的抵抗能力。在設(shè)計(jì)期間,需對其建筑的高度與寬度進(jìn)行合理控制。結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況,在保障房屋建筑的抗震要求的條件下,對房屋建筑層數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整。
2. 規(guī)則性設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)
在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,均勻分布結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量、規(guī)則設(shè)計(jì)建筑平面與豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置等是保障建筑抗震性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。若房屋建筑具有平面設(shè)計(jì)復(fù)雜,而質(zhì)量、剛度等分布不規(guī)則的情況,在面臨地震時(shí),房屋建筑將會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)情況,水平體系構(gòu)件應(yīng)力突變導(dǎo)致房屋建筑主要受力構(gòu)件受到嚴(yán)重破壞。其次,在建筑豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)中,抗側(cè)力體系的剛度和承載力有明顯的突變,在地震期間發(fā)生嚴(yán)重震害的可能性較大。并且若建筑采用復(fù)雜的建筑體型,也會導(dǎo)致在地震中發(fā)生嚴(yán)重破壞;其中頂部局部突起將會因?yàn)楦叨冗^高而引起鞭梢效應(yīng)。
3. 合理處理房屋建筑的防震縫
若房屋建筑結(jié)構(gòu)平面或者豎向不規(guī)則,需處理好建筑的防震縫。設(shè)置防震縫期間,可將房屋建筑劃分為相互獨(dú)立且規(guī)則的結(jié)構(gòu)。防震縫兩邊結(jié)構(gòu)單元之間設(shè)置足夠?qū)挾鹊目p,徹底分開防震縫兩邊的上部建構(gòu)。防震縫寬順著建筑高度的增加而放大,同時(shí)可以在防震縫兩側(cè)布置垂直相交的抗撞墻體。
4. 合理布置砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑的縱橫墻
墻體屬于砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑的主要承重構(gòu)件,由于房屋建筑的剛度大小主要取決于墻體數(shù)量,若承重墻體布置時(shí)隨意加大墻體間距和不均勻布置,將會降低房屋建筑的剛度以及抗震能力。因此在設(shè)計(jì)期間,需均勻分布房屋建筑的橫墻以及縱墻,從而確保房屋建筑的整體抗震性能。
5. 合理布置砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑的構(gòu)造柱以及圈梁
構(gòu)造柱、圈梁等均屬于提高砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑抗震性能的重要組成部分。其中構(gòu)造柱有利于增強(qiáng)建筑墻體的抗剪性能,并改善建筑結(jié)構(gòu)變形能力,提高建筑物的整體剛度從而使建筑結(jié)構(gòu)在外力作用下僅發(fā)生局部變形,不對建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此,在布置構(gòu)造柱時(shí),需以《抗震規(guī)范》作為布置依據(jù),在墻體交叉處均設(shè)置構(gòu)造柱,促使墻體材料由脆性演變?yōu)檠有?。另外,圈梁也可以提高墻體之間的連接牢固性,對于增強(qiáng)房屋穩(wěn)固性、整體性等可起到明顯的促進(jìn)作用。在一定情況下,還可抑制墻體產(chǎn)生裂縫。
五、 結(jié)語
目前,抗震技術(shù)屬于房屋建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的一項(xiàng)主要技術(shù),抗震設(shè)計(jì)的好壞將會直接影響到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需根據(jù)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求,對房屋建筑進(jìn)行合理設(shè)計(jì),滿足房屋抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。盡可能提高房屋的抗震能力,減少地震災(zāi)害對于房屋建筑的損害。本文只從基本概念做出闡述,實(shí)際設(shè)計(jì)還要運(yùn)用靜力和動(dòng)力的數(shù)值計(jì)算手段,用數(shù)值計(jì)算結(jié)果來量化宏觀指標(biāo),幫助工程師合理設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
[1]唐與拓,金燕,于得水.多層磚混房屋震害分析及抗震加固措施[J].山西建筑,2009(12).
[2]張建,倪彩琴.淺議房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中問題的分析[J].建筑設(shè)計(jì)管理,2010(05).
關(guān)鍵詞:房屋建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要求;設(shè)計(jì)方法
中圖分類號:TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的基本原則
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的過程中需要遵循一定的原則,講求方法,才能夠確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可行性。為此,設(shè)計(jì)的過程中需要遵循以下原則。
(一)確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有必要的性能
在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中,一定要保證建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有一定的承載能力、穩(wěn)定性、剛度和延性等性能。結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)底層柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則,在設(shè)計(jì)中對于可能會造成構(gòu)件相對薄弱的部位,需要采取從事提高其抗震能力,對于承受豎向荷載的主要構(gòu)件則最好不作為主要的耗能構(gòu)件。
(二)盡量多的設(shè)置抗震防線
一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系需要有多個(gè)延性較好的分體系組合而成,并且由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。例如框剪結(jié)構(gòu)就是由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成,雙肢或者多肢剪力墻體系組成的。由于在一次地震之后將會伴隨著多次余震的出現(xiàn),如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)只有一道防線,那么在建筑遭到第一次破壞之后再遭余震,就會因?yàn)閾p傷積累導(dǎo)致建筑物坍塌。抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該有最大可能數(shù)量的內(nèi)部和外部冗余度,在設(shè)計(jì)中需要有意識的建立起一系列分布的屈服區(qū),這樣能夠使結(jié)構(gòu)吸收和消耗大量的地震能量,從而能夠提高建筑的抗震性能。
(三)恰當(dāng)?shù)奶幚斫ㄖY(jié)構(gòu)的構(gòu)件強(qiáng)弱關(guān)系
在設(shè)計(jì)的過程中需要正確的處理好構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系,在統(tǒng)一樓層內(nèi)使主要耗能構(gòu)件屈服之后,其他抗側(cè)力構(gòu)件則仍然處于彈性階段,這樣能夠使得有效屈服保持較長的階段,能夠保證建筑結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是,如果在抗震設(shè)計(jì)中一部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)超強(qiáng),那么就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的其他部位出現(xiàn)相對薄弱的現(xiàn)象,所以說在設(shè)計(jì)的過程中需要恰當(dāng)?shù)奶幚斫Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱關(guān)系,對于不合理的加強(qiáng)的作法或者是在施工中以大代小,改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的這些做法都需要盡量的避免。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)方法
(一)建筑場地的選擇
當(dāng)前地震的發(fā)生雖然可以預(yù)測,但是還是會給建筑物造成很大程度的損壞,地震發(fā)生的過程中,由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,就使得整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,嚴(yán)重的話會直接導(dǎo)致整個(gè)建筑物倒塌。所以,為了能夠有效地減小地震對房屋建筑的損壞,我們必須選擇好施工場地。
(1)由于我國地理?xiàng)l件比較復(fù)雜,最佳的施工場地應(yīng)該選擇在地勢平坦、開闊的地區(qū),這樣能夠減少地震時(shí)的沉降度,提高建筑物的穩(wěn)定性,進(jìn)而減少建筑物的坍塌情況。
(2)有些地區(qū)的地形本身就容易受到地震的破壞,例如,河流、山川附近、地形不均勻地區(qū)等等,如果在這樣的土地上建設(shè)建筑物,一旦發(fā)生地震,就會直接導(dǎo)致建筑物倒塌。在選擇施工場地的時(shí)候應(yīng)該盡量避開這些地區(qū),如果不能避開,就必須做好抗震措施。
(3)有些危險(xiǎn)地區(qū)能夠直接主觀判斷出來,例如容易發(fā)生泥石流、滑坡等地區(qū),建筑物一定不能在這些地區(qū)建設(shè),如果把房屋建筑在這些地區(qū),一旦發(fā)生地震就會引發(fā)一些其他的自然災(zāi)害,給人們的生命安全造成更大的危害。此外,建筑場地土地的性能也和建筑物的抗震性有直接關(guān)系。通過大量的實(shí)踐數(shù)據(jù)顯示,土質(zhì)越堅(jiān)硬,抗震性能就越好。
(二)地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
(1)為了全面的加強(qiáng)房屋建筑整體的剛性,增強(qiáng)建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性。在房屋建造的過程中,同一個(gè)建筑單元不能夠建設(shè)在不同性質(zhì)的地基上,也不能夠采用不同的方式,要么就全部采用天然地基的方式,要么就全部采用樁基方式,不能一半采用天然地基,一半采用樁基。
(2)房屋建筑物的基礎(chǔ)的埋置要有一定的深度,埋置過淺就會使建筑物的嵌固作用減小,從而使建筑物在地震中的振幅增大,極易發(fā)生震害。所以,在對建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行埋置時(shí),要盡可能的增加埋置的深度,同時(shí)做好基槽的回填和夯實(shí)工作,使回填土與基礎(chǔ)的側(cè)面發(fā)生緊密的接觸,更好地提高地基的穩(wěn)定性。
(3)基礎(chǔ)和上部建筑構(gòu)成了房屋建筑的整體,為了加強(qiáng)兩部分建筑之間的整體性,基礎(chǔ)在室外的地坪下不宜做內(nèi)外交圈的基礎(chǔ)圈梁。同時(shí)為了使上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間的連接更加的牢固,就要把上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱鋼筋插入到基礎(chǔ)的圈梁中。當(dāng)?shù)鼗耐临|(zhì)剛度不強(qiáng)時(shí),還應(yīng)該在基底的底部布置圈梁。
(三)建筑設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
(1)房屋的高度和寬度。不論是房屋建筑的高度還是寬度都不能夠單獨(dú)影響抗震性能,而是高寬比。房屋建筑的抗震性能和高寬比成反比,也就是說,建筑物的高寬比越大,建筑物的抗震性能越不好,受到地震損害的程度就越高。此外建筑物受到地震損壞的程度還和層高有關(guān)系,層數(shù)越高,損害程度就越大。所以為了減小建筑物受到地震損害的程度,對建筑物實(shí)行限高政策。此外,在抗震性能設(shè)計(jì)的時(shí)候,還應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇最佳的高度和寬度。
(2)房屋建筑的結(jié)構(gòu)體系。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,要盡量的使結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量分布的均勻,而且使建筑的平面和立體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)規(guī)則的感覺。如果平面設(shè)計(jì)的過于復(fù)雜,就會使質(zhì)量和剛度分布的不均勻,在發(fā)生地震時(shí),就會使建筑物發(fā)生嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,加重地震對房屋的破壞。另一個(gè)影響抗震效果的因素就是結(jié)構(gòu)的整體布置,不規(guī)則的房屋,在地震中更容易發(fā)生扭轉(zhuǎn),而且如果采用的是錯(cuò)落的立面,也會由于高度過高而產(chǎn)生“鞭稍效應(yīng)”。
(3)縱橫墻的分布。在房屋建筑物中,最主要的承重構(gòu)件就是墻體,墻體在地震中很容易產(chǎn)生裂縫甚至是倒塌,所以要對縱橫墻進(jìn)行合理的配置。在對房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要使橫墻和縱墻分布均勻,共同承擔(dān)房屋的重量。通常來說,墻體的剛度決定建筑物的剛度,如果房屋建筑中承重墻比較少,就會使得墻體之間的空間變大,建筑物的剛度就很小,抗震能力就會弱。所以應(yīng)該根據(jù)實(shí)際工程情況來確定好房屋建筑的墻體,保證建筑物的剛度。
(4)建筑懸挑梁梁高度選用。有一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員經(jīng)常對梁饒度計(jì)算這一環(huán)節(jié)進(jìn)行忽略,在對建筑物進(jìn)行正常使用這一狀態(tài)下,梁高的選用往往都比較小,這也就造成了建筑物梁截面受壓區(qū)應(yīng)力過高,梁截面受壓區(qū)也就產(chǎn)生了非線性的徐變 。如果我們進(jìn)一步發(fā)展挑梁變形,梁支座的截面上部的受拉區(qū)也就經(jīng)常會出現(xiàn)一些豎向裂縫,這些豎向裂縫的跨度也就比較大。受到了支座附近剪彎作用影響,豎向裂縫也就不斷的向下延伸,進(jìn)而成為了斜裂縫,這時(shí),建筑物的梁也就已經(jīng)接近了毀壞的程度,建筑物裂縫在梁支座位置的斜向延伸,那些靠近上部的縫寬度也就越大。
(四)墻體和屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)要求
房屋建筑的質(zhì)量越輕,其遭受地震破壞的程度也就越小,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也就越強(qiáng),房屋的安全性也就越高。所以為了減輕房屋建筑在地震中受到的破壞,就要把結(jié)構(gòu)的各部分做得輕一些。房屋建筑的上部建筑主要是墻體和屋蓋。
(1)要使房屋建筑結(jié)構(gòu)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變輕,就要使房屋的墻體變輕。如果墻體的重量過大,其抗震性能就會變得很弱,發(fā)生地震時(shí),就會很容易遭到破壞。所以,應(yīng)該控制墻體重量材料的特性。
(2)在屋蓋的設(shè)計(jì)中,屋蓋要盡可能用材質(zhì)比較輕的材料,并且盡量不要在屋頂增加沉重的附屬物,那樣不僅增加了屋蓋的重量,還增加了房屋的高度,加大了房屋建筑的高寬比,影響房屋的抗震性能。如果是必須建造的,也要盡量做得矮些、牢固些,或者是用重量較輕的材料。
(五)砌體結(jié)構(gòu)中的圈梁和構(gòu)造柱的布置
圈梁對于減輕震害有著極大的作用,無論是地基中的圈梁還是墻體中的圈梁。圈梁能夠使墻體之間的連接更加的牢固,有效的增強(qiáng)房屋建筑的整體性和穩(wěn)固性,也可以在一定程度上阻礙墻體裂縫的產(chǎn)生,同時(shí)還能夠阻止建筑地基的不均勻沉降而使結(jié)構(gòu)遭到破壞。構(gòu)造柱的設(shè)置也對房屋建筑的抗震有很大的作用,構(gòu)造柱的設(shè)置能夠提高墻體的抗剪能力,同時(shí)能夠增加結(jié)構(gòu)的變形能力,使結(jié)構(gòu)在較小外力的作用下只是發(fā)生變形,而不影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。在房屋建筑的特性保持不變的同時(shí),構(gòu)造柱的數(shù)量要根據(jù)《抗震規(guī)范》來進(jìn)行設(shè)置,但是在墻體交叉的地方,都要設(shè)置構(gòu)造柱,這樣就會使墻體的材料從脆性向著延性發(fā)展。
結(jié)語
地震是人們正常生活的嚴(yán)重安全隱患,建筑設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真研究以往地震災(zāi)害中建筑的破壞原因和狀態(tài),在房屋建筑結(jié)構(gòu)中強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì),不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì),提高建筑的抗震能力,最大程度的降低因地震造成的損失。
參考文獻(xiàn)
[1]盧建平.論房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)要求[J].江西建材,2011,04:57-58.
【關(guān)鍵詞】房屋,建筑結(jié)構(gòu),抗震設(shè)計(jì),要求
中圖分類號:TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.前言
由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快,社會需求不斷增多,使得建筑的高度不斷加高,形態(tài)愈加復(fù)雜,建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)也趨于多樣化。我國作為一個(gè)多震國家,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重抗震設(shè)計(jì),良好的抗震設(shè)計(jì)和抗震措施至關(guān)重要??拐鹪O(shè)計(jì)中,要進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)??拐饦?gòu)造措施是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。針對房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和抗震措施,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工中,應(yīng)熟悉各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震構(gòu)造措施。
二.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求
地震作用越大,房屋抗震要求越高。不同設(shè)防烈度和場地上,結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗震能力會有差別,結(jié)構(gòu)可能進(jìn)入彈塑性狀態(tài)的程度不同。震害表明,未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在7度區(qū)只有個(gè)別構(gòu)件破壞,8度、9度破壞增多,因此,對不同設(shè)防烈度和場地可以有明顯差別。結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能,主、次要抗側(cè)力構(gòu)件的要求可以有區(qū)別。如框架結(jié)構(gòu)中的框架與框架――抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架應(yīng)有所不同。房屋越高,地震反應(yīng)越大,其抗震要求越高。綜合考慮地震作用,結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等因素劃分抗震等級進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),可以對同一設(shè)防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等級設(shè)計(jì);對同一建筑物中結(jié)構(gòu)部分采用不同抗震等級。
三.影響建筑抗震的因素分析
1.建筑抗震取決于所選取建筑結(jié)構(gòu)形式
為實(shí)現(xiàn)“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標(biāo),新版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中取消了磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu),提高了磚混結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)要求。目前普遍使用的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)形式中,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能最為突出,剪力墻次之。單純的框架結(jié)構(gòu)造價(jià)雖然抗震性能不如前兩種,但其造價(jià)較低,施工技術(shù)成熟,是目前最為常見的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)建筑當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,結(jié)合建筑的使用功能,選取合適的結(jié)構(gòu)形式,對于建筑抗震意義重大。
2.建筑抗震取決于適宜的抗震措施
在場地類型不同的情況下,抗震措施主要由建筑的不同等級決定。在確定建筑等級及場地類型之后,將先進(jìn)的抗震理念和系統(tǒng)的分析計(jì)算納入到抗震措施設(shè)計(jì)中,即可改善建筑抗震設(shè)計(jì),提高建筑抗震效果。
3.影響房屋建筑抗震性能的因素
房屋建筑抗震性能取決于場地選擇、施工質(zhì)量等其他因素。建筑工程場地選擇不當(dāng)?shù)仍斐墒┕べ|(zhì)量下降,這些因素都可能對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能造成重要影響。選擇建好的工程場地、加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)督,對于提高建筑抗震性能是十分必要的。
四.建筑抗震設(shè)計(jì)具體分析
抗震設(shè)計(jì)的重要基本要求就是要確保房屋基礎(chǔ)構(gòu)造的延性設(shè)計(jì)要求得以保證,能夠在建筑結(jié)構(gòu)延性問題上設(shè)立多道防線,以此才能避免建筑結(jié)構(gòu)脆性過大造成的構(gòu)造強(qiáng)度失衡、失控的現(xiàn)象發(fā)生,從而影響其抗震性能及成果。因此,這就需要做好以下幾點(diǎn)把握。
1.周全考慮房屋建筑選址問題在房屋工程項(xiàng)目立項(xiàng)之初,就要周全考慮好能夠發(fā)揮抗震成果的選址問題,如健全周到考慮好土體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、地貌等問題,并要預(yù)測分析地震活動(dòng)發(fā)生時(shí)建筑構(gòu)造的承受能力,且要記錄相關(guān)技術(shù)資料檔案中,待實(shí)地考證時(shí)能夠綜合評價(jià)。此外,還要避開影響建筑構(gòu)造抗震效果發(fā)揮的不利區(qū)域、地段等,當(dāng)避無可避時(shí)應(yīng)當(dāng)立足實(shí)際采取合理控制措施
2.加強(qiáng)建筑構(gòu)造規(guī)劃研究
由于地震發(fā)生時(shí)建筑結(jié)構(gòu)本身會發(fā)生應(yīng)力過于集中、突破塑性變形彈性極限等的可能,進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)抗震薄弱部分。因此,建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)能保證建筑結(jié)構(gòu)延性、安全度、以及選取合適的建筑平面、剖面進(jìn)行設(shè)計(jì),既要保證建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度穩(wěn)定,又能避免建筑脆性過大而延性過小的負(fù)面現(xiàn)象發(fā)生。
3.保證地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求當(dāng)房屋項(xiàng)目工程的地基土體為粘性土、軟土、液化土、以及不均勻沉降土?xí)r,應(yīng)當(dāng)評估好地基的基礎(chǔ)沉降是否在預(yù)控范疇之內(nèi),是否發(fā)生嚴(yán)重不規(guī)則沉降現(xiàn)象,從而才能有針對性的采取防控措施。
4.滿足建筑構(gòu)造體系設(shè)計(jì)要求
抗震性能價(jià)值體現(xiàn)是建筑構(gòu)造體系設(shè)計(jì)中的重要組成部分。因此在構(gòu)造設(shè)計(jì)上就要綜合分析、周全考慮、能夠統(tǒng)籌把握好各項(xiàng)綜合因素。如考慮好抗震防御等級、抗震強(qiáng)度控制指標(biāo)、項(xiàng)目建設(shè)場地、以及基礎(chǔ)地基處理、供應(yīng)材料的質(zhì)量體系要求、現(xiàn)有技術(shù)規(guī)模等問題。
5.確保建筑構(gòu)造的構(gòu)件要求
(一)房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)、要求,如混凝土的圈梁、構(gòu)造柱、芯柱、或者配筋砌體等的質(zhì)量建設(shè)體系要求就必須能夠保證。
(二)要保證混凝土結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì),在建筑的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)能具備尺寸合理、縱向承重鋼筋及箍筋的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),目的是控制剪切破壞先于彎曲破壞發(fā)生的可能,以及防止鋼筋屈服而引起的構(gòu)件塑性變形遭受破壞發(fā)生。
(三)鋼結(jié)構(gòu)建筑施工時(shí)能夠保證其構(gòu)件尺寸、規(guī)格、數(shù)量合理,進(jìn)而才能避免整體構(gòu)造抗震成果發(fā)揮不利、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。最后,還要周全考慮好建筑構(gòu)造構(gòu)件之間的鏈接、銜接性的體現(xiàn),控制好構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性,保證其在地震發(fā)生時(shí)的塑性破壞能夠晚于其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件,進(jìn)而才能增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與安全度。
五.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震關(guān)鍵措施和設(shè)計(jì)方法
1.建筑結(jié)構(gòu)抗震措施要點(diǎn)
(一)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從建筑的全局出發(fā),全面考慮各種建筑部位的功能,在此基礎(chǔ)上,科學(xué)設(shè)計(jì)每個(gè)部分的構(gòu)件,保證每個(gè)部件之間的契合,促使每個(gè)部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設(shè)計(jì)要求,滿足一定的現(xiàn)實(shí)需求,同時(shí),通過抗震設(shè)計(jì),使得每個(gè)構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力,當(dāng)?shù)卣饋硪u,每個(gè)構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破會,整體組合構(gòu)件將會有著更強(qiáng)大的承載力和柔性,從而延緩地震破壞的速度,消耗爆發(fā)的能量。增強(qiáng)建筑的整體抗震能力。
(二)要嚴(yán)格選擇地基選址,地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),因此,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要科學(xué)避開山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本著堅(jiān)硬,牢固,平坦,開闊的選址原則。親身實(shí)地,利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備,進(jìn)行地質(zhì)勘探,山石水土監(jiān)測,并取樣論證,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個(gè)地基牢固可靠,地質(zhì)穩(wěn)定無滲漏,無坍塌,無暗河,無熔巖,無火山……從而保證整個(gè)地基不會因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計(jì)。
(三)采用合理的建筑平立面。建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理,結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則,通過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)表明,簡單、規(guī)則、對稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng),對延緩地震烈度范圍延伸,消耗地震的能量,減少地震對整體結(jié)構(gòu)的破壞,而且,對稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計(jì)算其地震反應(yīng)。
(四)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,不同結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)體系的承載力受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等多種條件的影響,因此房建結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要綜合考慮,做到科學(xué)選擇,嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)。
(五)結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用,吸收與耗散地震能量,避免結(jié)構(gòu)倒塌。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞,爭取更多的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)彎曲破壞。
六.結(jié)束語
因?yàn)樯婕暗饺祟惿?cái)產(chǎn)安全的重要問題,建筑物的抗震問題是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)界討論比較多的話題之一。因此,我們在對建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,必須把房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)要求放到非常重要的位置,并采取適當(dāng)?shù)拇胧?,盡量避免地震對建筑物的損壞,為保障人民的生命及財(cái)產(chǎn)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
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關(guān)鍵詞:房屋 建筑 結(jié)構(gòu) 抗震 設(shè)計(jì)
中圖分類號:TS958文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
針對抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和建筑類型, 在設(shè)計(jì)中要考慮地區(qū)和建筑結(jié)構(gòu)條件, 雙重的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì), 在建筑物本身的材料、 地理位置、 結(jié)構(gòu)層、 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行抗震設(shè)計(jì), 采取有效的抗震措施, 降低建筑物在地震作用下的不穩(wěn)定性, 提高建筑物的整體穩(wěn)定性。
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)概述
目前在我國建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí),需要做到“小震不壞,中震可修,大震不倒”。這是對于抗震設(shè)計(jì)的具體要求。即在發(fā)生的地震烈度低于建筑的抗震設(shè)防烈度時(shí),建筑建筑處于彈性工作狀態(tài),即其在地震中不會受到損壞,仍可以正常進(jìn)行使用;而對發(fā)生的地震烈度與建筑的抗震烈度相當(dāng)時(shí),則此時(shí)建筑結(jié)構(gòu)處于非彈性階段,建筑物可能受到損壞,但經(jīng)一般性的修理即可繼續(xù)使用,即建筑物在地震破壞下經(jīng)修理后仍可以繼續(xù)進(jìn)行使用,即建筑結(jié)構(gòu)處于可修復(fù)的范圍;而當(dāng)發(fā)生較大震級的地震時(shí),其烈度高于建筑物設(shè)防的烈度,在這種情況下,建筑物處于非彈性變開中,但要求建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)不致于倒塌或危及生命安全,在非彈性變形下人員可以從建筑物內(nèi)進(jìn)行逃離。
2 房屋結(jié)構(gòu)抗震性能所存在的問題
地震所造成的損害主要來源于地震發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的地震波,地震波具有較強(qiáng)的穿透力,可以在非常短的時(shí)間內(nèi),通過土壤、巖層和低級,使建筑物發(fā)生外部的裂變和擠壓,當(dāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的力量超過了建筑物的承受能力,就會發(fā)生建筑物的變形、損壞甚至倒塌。
現(xiàn)階段,房屋的抗震技術(shù)主要采用等效斜撐的方法,該方法具有一定的有效性,但是由于其精確度較低,所以在實(shí)際的應(yīng)用的過程中具有一定的局限性。對于結(jié)構(gòu)抗震的剛度,按照相關(guān)理論有些學(xué)者企圖從非線有限元的角度進(jìn)行模型的填充,但是實(shí)施過程過于復(fù)雜,實(shí)際效應(yīng)并不高。在抗震設(shè)計(jì)的過程中,我們應(yīng)該對其有理論上的把握。影響建筑物抗震能力主要在于建筑物的剛度,所謂的規(guī)定,與在按空框架分析的基礎(chǔ)上乘以小于 1 的周期修正系數(shù)體現(xiàn)填充墻對結(jié)構(gòu)的剛度貢獻(xiàn),而不去計(jì)算填充墻的剛度。周期修正系數(shù)與地震作用下混凝土結(jié)構(gòu)的反應(yīng)密切相關(guān)。所以在抗震設(shè)計(jì)中對于周期修正系數(shù)的確定是確定框架填充墻結(jié)構(gòu)是否合理的一個(gè)重要的因素。如果我們沒有進(jìn)行精確的計(jì)算,那么將直接導(dǎo)致在建筑施工和使用過程中穩(wěn)定性和抗震性的不精確。另外,對于結(jié)構(gòu)周期修正系數(shù)的合理性,現(xiàn)階段也存在一定的疑問,并沒有十分肯定的理論依據(jù)和學(xué)界認(rèn)可。
3房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法
第一,以房屋建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造為依據(jù)。傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方案的確定主要依據(jù)房屋的基本機(jī)構(gòu),以鋼筋混凝土框架為主要特點(diǎn)的房屋為例,則主要考慮鋼筋混凝土的構(gòu)件尺寸、最小配筋率等等方面。近些年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國的抗震技術(shù)有了一定水平的提高,抗震設(shè)計(jì)規(guī)范也得到了一定程度的完善,對建筑結(jié)構(gòu)從整體到局部的設(shè)計(jì)都形成了一套完整的抗震措施,對于大部分建筑,只要按照規(guī)范進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),就能保證建筑結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能。
第二,以房屋建筑規(guī)劃和場地為依據(jù)。為了提高房屋的抗震水平很多開發(fā)商在建筑的前期對建筑場地進(jìn)行較為科學(xué)準(zhǔn)確的測定和選擇??拐饘訉τ诮ㄖ镂磥淼姆€(wěn)定性具有十分重要的作用。同時(shí)在建設(shè)的過程中,房屋的外部情況與其他建筑物之間物理空間關(guān)系也應(yīng)該進(jìn)行綜合的考慮,例如鄰棟樓之間的距離、建筑物的外觀等等都十分重要。同時(shí)在設(shè)計(jì)的前期,應(yīng)該考慮到建筑物上部位移的特點(diǎn)、位移的性能等等方面。我們知道建筑物的使用周期較長,所以在設(shè)計(jì)的過程中,在建筑能夠移動(dòng)的范圍內(nèi)不能有其他物體成為障礙物。所設(shè)計(jì)的入出口等等要保證在出現(xiàn)地震時(shí)的絕對安全。
第三,以房屋建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)為依據(jù)。抗震設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)就是為了保證在發(fā)生地震的時(shí)候能夠保證建筑物的安全性。因此,在設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該根據(jù)建筑物所在區(qū)域的抗震設(shè)防烈度對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì),保證結(jié)構(gòu)在地震力作用下的小震不壞,中震可修,大震不倒。同時(shí),對于沒有進(jìn)行地震作用設(shè)計(jì)的建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,也應(yīng)該滿足相應(yīng)的構(gòu)造措施,使房屋發(fā)生故障時(shí),可能造成的損害程度在可控的范圍內(nèi)。同時(shí),大風(fēng)對于建筑的影響也很大,所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)方案確定的過程中,應(yīng)該考慮到大風(fēng)對于建筑物水平震動(dòng)所能帶來的影響,從而保證建筑物的抗震性。
4 提高房屋筑工程杭震設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效措施
第一,選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖ龅?。在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)方案前,對于重大工程來說,應(yīng)該綜合考量建筑地址的地理特性,對其進(jìn)行較為科學(xué)詳細(xì)和準(zhǔn)確的地震安全性評估。形成評估結(jié)果后,在設(shè)計(jì)和施工的過程中,應(yīng)該嚴(yán)格按照評估的結(jié)果,設(shè)計(jì)較為科學(xué)的防震標(biāo)準(zhǔn)要求,然后進(jìn)行相關(guān)施工。所以擬定進(jìn)行建筑的前期,應(yīng)該選擇地震發(fā)生頻率較低、發(fā)生地震后能夠有效降低地震影響的地方進(jìn)行選址,盡量避免那些本身就容易給建筑物帶來不良影響的地方。
第二,選擇科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)形式。近些年,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,建筑施工的材料和建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也開始呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)。現(xiàn)階段主要使用的結(jié)構(gòu)包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)以及鋼混結(jié)構(gòu)。在實(shí)際選擇中,由于地域不同和設(shè)防烈度等不同因素的影響也會對建筑結(jié)構(gòu)的選擇產(chǎn)生一定的影響。所以在設(shè)計(jì)抗震方案的過程中,應(yīng)該選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式。對于以上幾種結(jié)構(gòu)形式而言,鋼筋混凝土具有一定的優(yōu)越性,它具有較強(qiáng)的柔韌性,在承受高壓的條件下變形能力較強(qiáng),是現(xiàn)階段使用較為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。但是實(shí)際操作的過程中,也應(yīng)該結(jié)合建筑的時(shí)期情況進(jìn)行綜合的考量。我們知道隨著房屋層數(shù)的不斷增加,在發(fā)生地震的時(shí)候所能造成的水平位移也不斷增大。建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會發(fā)生一定的變化,所以在設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該給予較多的考量和關(guān)注。
第三,提高抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量。地震的破壞力很大,一旦發(fā)生地震,建筑本身的抗震的能力與人們的生命財(cái)產(chǎn)關(guān)系密切。我國對于建筑的抗震能力的關(guān)注較晚,現(xiàn)階段的發(fā)展水平也不是很高。如果建筑的設(shè)計(jì)防范不夠合理,不僅會加大建筑工程的成本,同時(shí)對于建筑的質(zhì)量而言也并不會有很大的提高。所以在設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該遵循合理科學(xué)的觀點(diǎn),提高建筑結(jié)構(gòu)自身的可靠性和安全性。在設(shè)計(jì)過程中,對于建筑的內(nèi)部細(xì)節(jié)能夠給予較多的關(guān)注,提高抗震能力。
第四,建筑的體型要簡單,平立面布置宜規(guī)則
當(dāng)建筑物其體型較為簡單和規(guī)則時(shí),在設(shè)計(jì)時(shí)能夠更好地明確其受力性能,而且對于其在地震發(fā)生時(shí)的實(shí)際反應(yīng)及其內(nèi)力也能夠進(jìn)行準(zhǔn)確地分析,而且結(jié)構(gòu)內(nèi)部具體的構(gòu)造也易于處理,這樣的結(jié)構(gòu)即使在地震作用下其受到的損害也較小。而相對于體型及平面不規(guī)則的建筑物,由于立面上高低錯(cuò)落,這樣就會形成剛度和強(qiáng)度上的突變,極易使應(yīng)力或是變形集中出現(xiàn),導(dǎo)致薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生,在地震作用下其薄弱處會首先發(fā)生變形損壞,產(chǎn)生較大的危害。
5 總結(jié)
綜上所述,房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)是判斷整個(gè)建筑質(zhì)量的重要依據(jù),也是保證人們安全生活的重要保障,甚至可以在一定程度上,對于整個(gè)社會的穩(wěn)定都具有一定的影響。所以在抗震設(shè)計(jì)的過程中,首先我們應(yīng)該認(rèn)識到抗震意識應(yīng)該成為建筑設(shè)計(jì)的重要理念之一,并且在設(shè)計(jì)的過程中,對于該理念進(jìn)行嚴(yán)格的執(zhí)行和操控。本文論述了傳統(tǒng)房屋抗震的方法,并且在實(shí)際實(shí)踐中提出了自己的建議,旨在希望可以提高建筑自身的安全性,使建筑行業(yè)朝著更加健康安全穩(wěn)定的方向發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】房屋;建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計(jì)
引言
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,我國每年發(fā)生地震的次數(shù)接近全球地震總次數(shù)的三分之一,而全球每年發(fā)生的地震次數(shù)則高達(dá)驚人的50萬次,與此同時(shí),我國每年發(fā)生的五級以上地震次數(shù)也高達(dá)20多次。近些年來,汶川、玉樹、于田地區(qū)接連發(fā)生的大地震給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重的損失,引起了人們對于房屋建筑抗震性能的重視。在房屋建筑的設(shè)計(jì)時(shí),更多的考慮到結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì),可以在一定程度上減少地震對房屋建筑造成的破壞,從而在更大程度上保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,減少不必要的損失。
1 建筑場地的選擇要求
地震會導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的變化,從而對震區(qū)范圍內(nèi)的建筑結(jié)構(gòu)造成不同程度的破壞,輕則受損,重則直接坍塌。而在房屋建設(shè)過程中,按照要求合理地選擇建筑場地,能有效減輕由于地震造成的房屋建筑損壞情況。
首先,鑒于我國復(fù)雜的地理?xiàng)l件,房屋建筑的施工場地要選擇地勢平坦開闊、土地質(zhì)地堅(jiān)硬的地方,減少房屋建筑在地震過程中由于地質(zhì)條件原因而可能發(fā)生的沉降、坍塌現(xiàn)象,提高房屋建筑的穩(wěn)定性和安全性。其次,房屋建筑場地選擇時(shí)要避免山體周邊、河岸湖畔等容易遭受地震災(zāi)害的地區(qū),降低地震災(zāi)害帶來的危險(xiǎn)。此外,房屋建筑場地還需要避開可能發(fā)生并發(fā)自然災(zāi)害的地區(qū),防止在地震災(zāi)害發(fā)生的同時(shí),泥石流、地陷、滑坡等自然災(zāi)害同時(shí)發(fā)生,對房屋建筑造成更加嚴(yán)重的損害,并增加救援工作難度。
2 房屋建筑的地基、屋頂及墻體的抗震設(shè)計(jì)要求
2.1 地基的抗震設(shè)計(jì)要求
根據(jù)要求合理的對房屋建筑的地基進(jìn)行設(shè)計(jì),對于提高房屋建筑的抗震性能,增強(qiáng)房屋建筑的剛性有重要意義。在房屋建筑的地基設(shè)計(jì)時(shí),要嚴(yán)格按照以下幾點(diǎn)要求:首先,一個(gè)房屋建筑的必須建筑在同一性質(zhì)的地基上,并且盡量全部選擇天然地基或樁基,防止由于地基性質(zhì)不同,導(dǎo)致房屋損害;其次,對房屋建筑的深度要進(jìn)行嚴(yán)格控制,房屋建筑的基礎(chǔ)埋置深度盡量足夠深,從而對房屋起到很好的固定作用,并能減小地震期間房屋的振幅,提高房屋建筑的安全穩(wěn)定性。同時(shí)還要做好基槽的回填工作,夯實(shí)基礎(chǔ),保障安全;最后,房屋的上層建筑和地基內(nèi)的基礎(chǔ)建筑是一個(gè)整體的部分,在上層建筑的圈梁和構(gòu)造柱鋼筋的設(shè)計(jì)上要充分考慮到二者的統(tǒng)一性和完整性,加強(qiáng)二者之間的聯(lián)系,從而提高整個(gè)建筑的穩(wěn)定鞏固程度。
2.2 屋頂、墻體的抗震設(shè)計(jì)要求
在房屋建筑屋頂和墻體的抗震設(shè)計(jì)中,首先要考慮到的就是質(zhì)量問題,這是因?yàn)榉课萁ㄖ诘卣鹌陂g的受損程度與房屋建筑的質(zhì)量呈正相關(guān),換句話說,要想減輕房屋建筑的受損程度,提高房屋建筑的抗震性能,就要相應(yīng)的減輕房屋建筑的質(zhì)量。因此,在房屋建筑屋頂和墻體的設(shè)計(jì)中,要注意減輕這些構(gòu)造的質(zhì)量,具體的方法是采用質(zhì)量較輕的材質(zhì)、免去不必要的附屬物、減少不必要的高度等,防止這些不合理的設(shè)計(jì)對房屋建筑的抗震性能造成不利的影響。同時(shí),減輕房屋建筑質(zhì)量以后,房屋建筑的穩(wěn)定性也得到了相應(yīng)的提升,在面對地震災(zāi)害的時(shí)候,房屋建筑的安全性也得到提升。
3 房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要求
3.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)的高度
除了房屋建筑的質(zhì)量,房屋建筑結(jié)構(gòu)本身的高寬比也與其在地震中的受害程度有著密不可分的關(guān)系,這主要會影響到房屋建筑在地震中的傾斜程度,高寬比越大,相應(yīng)的傾斜程度也愈發(fā)嚴(yán)重。尤其是在當(dāng)下城鎮(zhèn)化大建設(shè)時(shí)期,部分城市在房屋建設(shè)時(shí)盲目地追求高層建筑,更需要引起重視。毫無疑問,房屋建筑的層數(shù)越多,高度越高,那么在地震中遭受的破壞也必然更加嚴(yán)重。因此,我們再進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的高度設(shè)計(jì)時(shí),需要對建筑的高度進(jìn)行合理有效地的控制,尤其是在地質(zhì)結(jié)構(gòu)活動(dòng)比較頻繁的地區(qū),更加嚴(yán)加限制房屋的高度,從而保障房屋建筑達(dá)到抗震要求。
3.2 房屋建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)則性設(shè)計(jì),確保房屋建筑的剛度、質(zhì)量均勻分布,是提升房屋建筑抗震性能的重要方法。這是由于不規(guī)則的、復(fù)雜的平面或立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及混亂的房屋建筑的質(zhì)量和剛度分布,有可能使房屋建筑在地震發(fā)生時(shí)期發(fā)生結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn),從而對房屋建筑造成嚴(yán)重的破壞。尤其是高層建筑,不規(guī)則的設(shè)計(jì)還可能會引發(fā)鞭梢效應(yīng),破壞性更加顯著。
3.3 房屋建筑結(jié)構(gòu)的防震縫和縱橫墻的布置
房屋建筑設(shè)計(jì)還需要合理設(shè)置建筑的防震縫,尤其是在建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的時(shí)候,更需要處理好防震縫的設(shè)置。設(shè)計(jì)房屋建筑的防震縫,需要將建筑劃分成為規(guī)則且相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu),并保留足夠的寬度以保障兩邊建筑的徹底分開,然后再按照建筑高度布置墻體。
作為房屋建筑的主要承重構(gòu)造,墻體的數(shù)量和剛度是決定房屋建筑抗震能力的關(guān)鍵。具體來說,如果房屋建筑中的縱橫墻體較少,那么墻體之間的間距自然就增大,承重的壓力一旦超過限額,那么在地震災(zāi)害過程中就很容易發(fā)生倒塌,然后引起連鎖反應(yīng),造成房屋建筑的坍塌。因此在房屋建筑設(shè)計(jì)過程中,要合理、均勻的分布縱橫墻體,并保證一定的數(shù)量,共同承受房屋上層建筑的質(zhì)量,保證房屋建筑的剛度。
3.4 房屋建筑結(jié)構(gòu)的圈梁和構(gòu)造柱的布置
無論是地基中圈梁,還是房屋建筑中的圈梁,都可以在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)發(fā)揮巨大的作用,從而減輕地震對房屋建筑造成的損害。這是由于圈梁是連接墻體的關(guān)鍵,可以保障墻體的牢固性,同時(shí)增強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的完整性,阻礙墻體在地震時(shí)形成裂縫,減輕由于地基不規(guī)則沉降所造成的結(jié)構(gòu)性破壞。
同樣,構(gòu)造柱的使用也能顯著提高房屋建筑的抗震性能,這是由于在墻體交叉的地方設(shè)置構(gòu)造柱可以提高墻體的抗剪能力,增強(qiáng)墻體的變形抗壓能力,保障墻體在較小的外力作用下,只會發(fā)生小部分范圍內(nèi)的變形,但是卻不會破壞建筑的整體穩(wěn)定性。
結(jié)束語
汶川地震、玉樹地震的陰霾還尚未散去,人們的生命財(cái)產(chǎn)在地震災(zāi)害中遭受到了慘痛的損失,這也在很大程度上提升了人們對于房屋建筑抗震性能的重視程度。地震這類的自然災(zāi)害雖然是不可避免的,但是我們卻可以通過提高房屋建筑的抗震能力,盡量在損失減少到最小。通過在房屋建筑過程中合理的選址、設(shè)計(jì),配合優(yōu)質(zhì)的材料和精良的施工,就可以明顯提升建筑的抗震性能,從而挽救更多的生命和財(cái)產(chǎn)。
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【關(guān)鍵詞】房屋建筑;結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);要求
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們的生活水平也在不斷提高,因而對房屋建筑設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。設(shè)計(jì)師不斷引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念,在設(shè)計(jì)中應(yīng)用縣級的技術(shù),不斷研究新型的高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保建材,進(jìn)而促進(jìn)房屋建筑設(shè)計(jì)的進(jìn)步。
一、房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法
(一)繪制房屋建筑結(jié)構(gòu)的平面圖
很多設(shè)計(jì)師在繪制結(jié)構(gòu)平面圖的時(shí)候都很疑惑是否要輸入相應(yīng)的結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模,根據(jù)相關(guān)的規(guī)定,如果房屋建筑地處六級防震區(qū),那么就可以省略截面抗震驗(yàn)算,可是要設(shè)置一定的建筑抗震措施。所以,對于一般的砌體房屋結(jié)構(gòu)可以不在軟件中建模,實(shí)行直接設(shè)計(jì),可是在設(shè)計(jì)中一定要注意受壓和局部受壓的情況。在時(shí)間比較充足的情況下,輸入建模會更好,因?yàn)槔盟O(shè)計(jì)師可以對荷載進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的導(dǎo)算。當(dāng)然,如果房屋建筑的地區(qū)抗震級別在六級以上,就必須輸入軟件,進(jìn)行建模設(shè)計(jì)。
(二)房屋建筑的屋頂結(jié)構(gòu)圖
如果建筑是坡面,那么目前對結(jié)構(gòu)的處理方式主要有兩種,即有梁式和折板式。二者適用的房屋建筑情況不同。一般量版式比較適用于那些建筑面不夠規(guī)整、板破跨度比較大、屋面坡度和屋脊線轉(zhuǎn)折比較復(fù)雜的坡屋面設(shè)計(jì)。二板式則與有梁式適用的情況相反。兩種方式的板都是偏心受拉構(gòu)件。在進(jìn)行板配筋的時(shí)候要注意設(shè)有部分或者全部的板負(fù)筋拉通,這樣才能有效抵抗拉力。而板厚也要根據(jù)不同的房屋建筑做相應(yīng)的設(shè)計(jì)和要求,厚度一般不能低于120厚。對于梁板折角處的鋼筋如何布置也要有大樣示意圖。對于那些坡屋面板進(jìn)行平面畫圖的時(shí)候,一般情況下設(shè)計(jì)師會采用剖面示意圖加上大樣詳圖的方法,從而使施工人員能夠更好的理解圖紙。要想設(shè)計(jì)出并繪制出一份房屋建筑結(jié)構(gòu)圖,設(shè)計(jì)師就一定要做到心中有數(shù)。設(shè)計(jì)師不光要有一定的空間概念,更要具備正確理解房屋建筑圖紙和意圖的能力,只有這樣施工人員才能清晰明確的理解設(shè)計(jì)圖紙。因?yàn)槲菝娴钠鹌潞苋菀自斐山ㄖ镩w樓層部分的墻體會超高,所以設(shè)計(jì)師就要充分結(jié)合門窗頂設(shè)置相應(yīng)的圈梁減低墻的高度。
(三)房屋建筑結(jié)構(gòu)的大樣詳圖
如果能夠確保建筑詳圖準(zhǔn)確無誤,那么就可以在建筑詳圖的基礎(chǔ)上直接繪制大樣詳圖,當(dāng)然,也可以在之前做過的大樣詳圖上進(jìn)行局部的改進(jìn)。在這個(gè)階段所要考慮的最主要的兩個(gè)因素就是建筑結(jié)構(gòu)受力合理、施工方便,當(dāng)然這必須在抱枕建筑外形的條件下進(jìn)行。要使房屋建筑的標(biāo)高、外形尺寸同建筑專業(yè)協(xié)調(diào)一致。
二、建筑房屋基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基本要求
所謂的建筑凡物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指多房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)一般都是以概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論作為設(shè)計(jì)方法的依據(jù)。房屋的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般是要解決房屋結(jié)構(gòu)自身的重力恒載、人、家具、設(shè)備和雪的壓力等活載的豎向的靜力的作用以及風(fēng)壓力、地震力的水平方向史昂的荷載的動(dòng)力作用下,房屋建筑機(jī)構(gòu)所應(yīng)有的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的問題。房屋建筑的靜載作用通常會從上部向下部傳遞,而地震作用則恰恰相反,是由基礎(chǔ)部位傳遞到上部結(jié)構(gòu)。
三、當(dāng)前我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題及解決措施
(一)對于獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的荷載值選取不恰當(dāng)
很多凡物建筑都會采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),通常情況下,如果民用房屋低于8層或者高度不超過25米,對于地基和基礎(chǔ)的抗震承載力可以省略驗(yàn)算。換句話說,如果防震等級在8度以內(nèi),
這些房屋建筑就可以不必進(jìn)行地基和基礎(chǔ)相應(yīng)的抗震承載力??墒窃趯@些房屋建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),不可忽略的是風(fēng)荷載對房屋建筑的影響。所以在設(shè)計(jì)房屋建筑的結(jié)構(gòu)時(shí),一定要輸入風(fēng)荷載,雖然在地震區(qū)一般建筑不會受到風(fēng)荷載的控制,可是為了安全起見,一定要輸入。
另外,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)房屋的獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí),對于用在凡物基礎(chǔ)頂面上的外荷載一般只選取軸力設(shè)計(jì)值和彎矩設(shè)計(jì)值,并不選取剪力設(shè)計(jì)值,有的設(shè)計(jì)師只選取軸力設(shè)計(jì)值,這樣就會造成基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸過小,配筋過少,進(jìn)而嚴(yán)重影響基礎(chǔ)本身和建筑物上部結(jié)構(gòu)的安全。
(二)不能合理進(jìn)行框架和簡圖計(jì)算、選取模型
對于那些沒有地下室的框架房屋,對獨(dú)立基礎(chǔ)的埋置比較淺,通常在﹣0.05米的時(shí)候會設(shè)置基礎(chǔ)拉梁,這個(gè)時(shí)候應(yīng)該把基礎(chǔ)拉梁按照1層輸入。例如某校的一棟學(xué)生宿舍樓,這個(gè)項(xiàng)目是3層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的乙類建筑,2類建筑場地。建筑高3.3米,基礎(chǔ)的埋深是4米,基礎(chǔ)的高度是0.8米,室內(nèi)和室外的高度差是0.45米。在8度的地震區(qū)這個(gè)工程寬假結(jié)構(gòu)為2級抗震等級。設(shè)計(jì)者按照3層的框架房屋進(jìn)行計(jì)算,第一層的高度是3.35米,也就是家丁訪蘇框架固定在﹣0.05米的基礎(chǔ)拉梁頂面;基礎(chǔ)拉梁的斷面和配筋都贊著構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì);基礎(chǔ)則按照中心受壓進(jìn)行計(jì)算??梢钥闯觯@樣選取計(jì)算簡圖十分不科學(xué)。首先,拉梁按照構(gòu)造設(shè)計(jì)是沒辦法將柱腳彎矩平衡住的,第二,框架房屋的結(jié)構(gòu)地主的高度必須選取基礎(chǔ)頂面到第一層樓蓋頂面的高度。所以這樣的框架結(jié)構(gòu)最好按照4層進(jìn)行基數(shù)按,也就是把基礎(chǔ)拉梁層當(dāng)做1層輸入,如果拉梁上有荷載,也要把荷載一起輸入。這樣一來,計(jì)算剪力的第一層層高就應(yīng)該是3.15米,第二層為3.35米,第三、四層樓高為3.3米。而且框架柱的底層的柱腳彎矩設(shè)計(jì)值必須乘以相應(yīng)的增大系數(shù)1.25。在對拉梁層進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),最好對底層柱的配筋進(jìn)行相應(yīng)的比較,確定到底由基礎(chǔ)頂面的截面進(jìn)行控制,還是有基礎(chǔ)拉梁頂面處的截面進(jìn)行控制。由于受到地基土的一些限制,所以對于該類計(jì)算簡圖,在相關(guān)的程序的總信息輸入中,可以把地下室的層數(shù)輸入為1,再計(jì)算一次,按照兩個(gè)計(jì)算的結(jié)果id保羅圖對框架結(jié)構(gòu)底層柱進(jìn)行合理的配筋。
(三)對基礎(chǔ)拉梁層計(jì)算模型選取不合理
基礎(chǔ)拉梁層沒有樓板,如果用TAT或者SATWE等相關(guān)的點(diǎn)算程序?qū)蚣苓M(jìn)行整體的計(jì)算時(shí),樓板的厚度做好取0,定義相應(yīng)的彈性節(jié)點(diǎn),并且用總剛分析的方法對其進(jìn)行分析計(jì)算。有些設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候雖然將樓板的厚度取為0,也定義了相應(yīng)的彈性節(jié)點(diǎn),可是沒有通過總剛分析方法進(jìn)行分析,所以程序在進(jìn)行相應(yīng)的分析時(shí),就會按照剛性的樓面假定進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算,所以往往回合實(shí)際情況不太符合,對于平面不規(guī)則的房屋,一定要注意這點(diǎn)。
(四)不能合理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)拉梁
如果多層的框架房屋的基礎(chǔ)深埋值比較大,設(shè)計(jì)師為了適當(dāng)?shù)臏p速小底層柱的相應(yīng)的計(jì)算長度和底層的一些位移,可以在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置基礎(chǔ)拉梁,可是設(shè)計(jì)師最好要按照訪蘇寬假梁進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì),而不是按照可嘉的構(gòu)造要求。而且一定要按照相關(guān)的要求設(shè)置相應(yīng)的箍筋和加密區(qū)。如果為了抗震,最好還是采取短柱基礎(chǔ)方案。
四、結(jié)論
在當(dāng)今社會,人們對于房屋的質(zhì)量要求越來越高,房屋建筑不僅要安全、舒適,更要具有很高的功能性和審美性。房屋建筑結(jié)構(gòu)對于建筑來講十分重要,它不僅關(guān)系到房屋建筑的質(zhì)量,還關(guān)系到施工單位的施工過程能否順利進(jìn)行。隨意設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)時(shí),一定要抓住設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn),然后根據(jù)建筑物的具體情況靈活運(yùn)用各種設(shè)計(jì)方法,創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路,不斷引進(jìn)國際上一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和建筑材料,進(jìn)而設(shè)計(jì)出一個(gè)具有先進(jìn)水平的房屋建筑結(jié)構(gòu)方案,從而不斷推進(jìn)我國程式化進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]楊宣紅.淺析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題[J].建筑與裝飾,2011(10)