房屋建筑结构的抗震设计要求探究

2017-11-02 22:18李邦国
城市地理 2017年9期
关键词:房屋结构设计分析抗震设计

李邦国

摘要:随着国家建设发展的速度的提升,在建筑工程的安全性方面人们对其的重视程度也逐渐的增加。建筑结构的抗震设计就是目前建筑行业的研究重点,这也是其在建筑施工建设计中的重点内容,因为其关系到了人们的日常生活和工作安全,提高其质量保证抗震效果,是目前抗震结构设计的重要研究内容。就目前其在抗震结构设计方面还存在一些问题影响着建筑结构抗震设计的发展。本文就针对房屋建筑结构的抗震设计要求展开论述。

关键词:房屋结构;抗震设计;设计分析

引言:近些年来,我国部分地区发生了强烈的地震,造成了巨大的人员伤亡和经济损失,地震已经成为威胁我国人民生命财产安全的主要自然地质灾害之一。地震的破坏性极大,可以在极短的时间内摧毁抗震力较弱的建筑。因此,本文结合房屋建筑结构的特点,针对抗震设计问题展开论述。

一、建筑结构抗震设计基本要求

为了保证建筑结构的稳定性,进行设计过程中,需要结合国家抗震设计标准,提升结构抗震性能。但是不同类型的建筑结构具有不同的抗震性能,并且不同设防烈度和场地也具有明显的差别。设计人员需要提升抗侧力构件的性能,设计稳定的框架结构,从而延长建筑物的使用寿命,保证建筑的稳定性和安全性。随着房屋高度不断增加,就会产生非常明显的地震反应。因此,设计人员要选择合理的结构类型和房屋高度,结合建筑物的性能,合理划分抗震等级,做好抗震设计,针对不同的高度房屋,选择不同抗震等级。在同一建筑结构内部,选择不同的抗震等级。

二、建筑结构抗震设计要求

(一)砌体结构建筑设计要求

国内外的地震灾害中,受损程度和倒塌最为严重的建筑多为砌体结构型建筑。由于砌体结构建筑的弱点就在于它的材料与堆砌方式,导致地震来临的时候在剪切和连接等问题上引发房屋不同程度的受损或倒塌。下面分析砌体结构的实例和改进策略。

房屋的转角处在地震中,所吸收的震力最多最强,因为其刚度之大,又衔接两个水平的墙体,同时受到两个墙体水平方向传来的震力,所以转角处的墙体最先被破坏,改进的建议:建筑施工时应重视构造柱和墙体的施工先后,并且在转角处的墙体之间加入钢筋和构造柱,加强转角处纵横墙之间的连接,从而达到提高抗震的目的。

砌体结构的房屋在建筑是容易存在内外墙不同时施工、未设置拉结筋等问题,对应的改进建议:建筑设计严格按照《抗震规范》中规定设置圈梁、钢筋和构造柱等要求去建造实施。

(二)框架结构建筑设计要求

建筑结构抗震设计中不建议采用单跨框架結构,在《抗震规范》第6.1.5条规定,“高层建筑不用采用单跨框架结构,多层建筑不宜采用单跨框架结构”。显而易见,单跨框架的混凝土结构抗震能力低弱,在08年汶川地震灾害经验表明,采用单跨框架架构建筑的学校等其他建筑,在地震灾害中倒塌的比例非常大。改进建议:在单跨框架结构的外侧可设置框架柱。砌体墙针对刚性小、抗震能力低的特性,应按照《抗震规范》中的规定,采取相对的措施来减少对主建筑的抗震影响。比如应设置水平悬梁、圈梁、拉结筋等于主体建筑结构可靠拉结。《抗震规范》第13.3.3条规定,钢筋混凝土结构的砌体填充墙,宜采用柔软连接或者与柱脱开,并采取有效措施确保墙体的稳定,避免非结构构建倒塌造成人员伤亡。

1、剪力墙结构的改进建议

08年汶川地震中,拥有钢筋混凝土结构抗震墙的房屋无一倒塌,并且大部分建筑的结构主体受损度轻微,数据表明,钢筋混凝土抗震墙的抗震能力与刚性。

连系梁端极为敏感的开动剪力墙中,在震灾中很容易被震力造成垂直的弯曲和裂缝,还容易出现走向倾斜的剪切裂缝。在汶川地震中剪力墙连梁部位由于剪力过大,而出现了剪力墙与连梁不问出现了很严重的十字形受损裂缝。建议设计剪力墙和连梁的时候,如果能让连梁在强制底部屈服之前发生弯曲,那么就可以最大效果的消耗地震灾害中的地震能量,从而保证墙体不被破坏。

2、墙肢破坏的改进建议

由于剪力墙底部墙肢受到的震力最大,极容易出现裂缝和最先被破坏。随着震力的强度与方向不同,墙肢底部出现的裂缝也不同。有时地震散发出强大的拉力时,在水平受用的墙肢往往横向压力较小,但在底部却容易出现不同程度的水平裂缝。剪切斜裂缝的情况容易出现在层低但宽度广的墙肢,而剪力墙高宽比例小时,墙肢出现的斜向裂缝可能会对墙肢更具破坏性。

三、砖混结构的改进建议

建筑结构抗震设计中,房屋建筑的整体结构尽量保持简单、对称,避免个性设计手法等不规则建筑形体的出现,力求建筑的质量与刚度能减少地震灾害中扭转确保建筑物的整体性。并且在砌体房屋建设的楼层数目上也应按照规范进行,在建筑设计方案允许的情况下尽量降低和减少楼层数目、减小建筑整体质量对于抗震能力都有优势。

在地震灾害的研究中,可发现多层砖混结构房屋的抗震能力与墙体的面积是成正比的,因此可通过适当砖混结构的墙体面积来提高建筑物的抗震能力。多层砖混结构建筑承载震灾能量的部分是底层结构,为了减轻整个结构对震灾的承载力,设计方案中可在墙体面积上着手。例如墙纵、横墙属于砖混房屋的主要承重结构,因此为了避免在震灾发生时墙体倾斜或倒塌,应在纵、横墙的布置中多下功夫。纵、横墙的连接同样重要,在连接处增加水平拉筋等措施,可以有效地防止地震作用使纵、横墙交接处被拉开,保证了房屋的整体性。横墙是震力的主要承载者,确保建筑能够将横向震力传递给横墙,在设计中横墙的数量的距离都应符合抗震规范要求,避免由于布置问题而使墙体被震力破坏。

结语:房屋建筑的抗震能力与建设材料有着紧密的联。因此,进行建筑结构抗震设计过程中,需要结合实际情况,根据不同类型房屋结构,明确抗震设计标准和要求,提升房屋的抗震性能在建筑结构抗震设计中应多关注这方面的问题,确保房屋建筑的抗震能力。endprint

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