王爽
摘要:當(dāng)前階段地震災(zāi)害仍然是一種無法做到有效預(yù)測的災(zāi)害類型,做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計工作是保證建筑工程安全性的準備措施,也是保證建筑結(jié)構(gòu)在地震災(zāi)害過程中的有效措施。本文探討了抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:抗震設(shè)計;房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;應(yīng)用
建筑工程作為人類工作、學(xué)習(xí)和生活的基本場所,其對于人類正常生活秩序的重要性是不言而喻的。為了實現(xiàn)對人類生活正常秩序的有效維持,保證人類的生命及財產(chǎn)安全,做好對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是對建筑設(shè)計、施工企業(yè)的基本要求。
一、結(jié)構(gòu)抗震對房屋建筑的重要性分析
作為世界上最大的自然災(zāi)害之一,地震以其傷害性大,且具有突發(fā)性的特點,而對所有的建筑物帶來毀滅性的破壞?,F(xiàn)階段,通用的抗震規(guī)范原則為: 在面對小的地震時,做到建筑物不受破壞; 在中震時,造成的破壞能夠通過維護恢復(fù); 在大地震面前,保證建筑物不會倒塌。這種地震設(shè)計原則,在促進建筑物結(jié)構(gòu)抗震能力方面,起到了積極的指導(dǎo)作用。大多數(shù)的建筑物,抗震性能得到了大幅度的提升,使得近些年地震造成的傷亡,呈逐漸下降的趨勢。
但是,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計原則的出發(fā)點是保證人們的生命安全,因此,地震過后的房屋性能則不在考慮范圍內(nèi)。情況往往是,經(jīng)過中小地震后,很多建筑物的部分使用功能完全喪失,建筑物處于報廢狀態(tài)?,F(xiàn)階段,高昂的室內(nèi)裝修、智能家居系統(tǒng)設(shè)計費用,比建筑物本身價值要高,因此地震造成的經(jīng)濟損失是很大的。因此,提升房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震能力,減少地震帶來的人員傷亡和經(jīng)濟損失,仍是一個重要的課題,值得廣大建筑設(shè)計人員去探索。
二、抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
1、房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的合理布局
構(gòu)件的豎向和平面布置是該房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),很大程度上影響了房屋的抗震性能。在布局方面,要力求簡潔和規(guī)則。另外,質(zhì)量和剛度的中心接近重合是房屋結(jié)構(gòu)的另一原則,從而有效的提升房屋結(jié)構(gòu)的抗震性能。錯落的豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計和頭重腳輕是房屋結(jié)構(gòu)豎向布局的大忌,因此,要適當(dāng)調(diào)整房屋結(jié)構(gòu)的中心,使其趨于最低。在豎向強度和剛度方面,要注意保證其均勻性,尤其要嚴格控制凸出屋面的部分,避免地震時因為凸出屋面的建筑物部分過高而發(fā)生的鞭梢效應(yīng)。設(shè)計人員在對房屋結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時,要盡可能的按照抗震性能要求進行,減少使用極其不規(guī)則的設(shè)計方案。在特殊要求下、非用不可的情況下,要特別注意抗震縫的設(shè)置,適當(dāng)?shù)幕麨榱悖嵘@些小個體的抗震性能,進而促進整體結(jié)構(gòu)抗震性能的提升。既保證房屋建筑結(jié)構(gòu)功能齊全,抗震能力強,同時又不失美觀大方。
2、 增強砌體房屋的剛度和整體性
砌體房屋抗震能力的強弱主要取決于空間整體穩(wěn)定性和剛度,理想的抗震構(gòu)件是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土樓蓋,它的水平高度和整體性能優(yōu)良,既能增強房屋的整體性和剛度,使得平面上墻體對齊,又能解決房屋散落、滑移的問題。為了提高墻體的整體性和穩(wěn)定性,常常要在房屋墻體的適當(dāng)部位增設(shè)構(gòu)造柱和鋼筋,從而改善房屋的抗震性能。
3、 砌體房屋的層數(shù)和高度的控制
為了保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)性的抗震能力,要對砌體房屋的層數(shù)和高度進行嚴格控制,這是無數(shù)次的地震災(zāi)害帶給我們的教訓(xùn)。研究表明,層數(shù)越多,高度越大的建筑物,在面對地震災(zāi)害時,越不堪一擊。因此,在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要嚴格按照相關(guān)規(guī)范進行,對總高度和總層數(shù)進行合理的控制。在土地資源緊缺的今天,部分開發(fā)商為了攫取更多的利潤,不按照抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定,在技術(shù)條件不成熟的情況下,盡可能多的增加樓層數(shù)。而地震災(zāi)害發(fā)生時,這些樓層往往是遭受破壞程度最大的。
4、 合理布置縱墻與橫墻
作為多層磚混房屋的關(guān)鍵承重部分,縱橫墻的布置對建筑的抗震能力有著很大影響。在地震發(fā)生時,地震力的作用會影響承重的縱墻和橫墻,使其出現(xiàn)裂縫,甚至傾斜和倒塌,對房屋造成了嚴重的破壞,因此縱墻和橫墻的布置是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。承重墻結(jié)構(gòu)體系的選擇原則一般是首選橫墻,或者縱橫墻一起承重。布置時要合理、對稱、美觀。墻體布置方式中,縱墻貫通的布局是首選方案。當(dāng)房屋建筑條件不能滿足縱墻貫通的布局時,為了提高房屋的抗震能力,避免出現(xiàn)建筑物縱墻和橫墻在交接處被拉開的現(xiàn)象,可以在縱橫墻的交接處增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱,為了使其更牢固,加強構(gòu)造配筋也是必要的措施。
5、 墻體面積和砂漿強度的選擇
墻體面積大小和砂漿強度等級對多層磚混房屋的抗震性能有著較大的影響,因此這兩項指標的選擇合理,可以在很大程度上提升房屋的抗震性能。通過查詢經(jīng)驗數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)對多層磚混房屋進行抗震實驗時,房屋二層以上的部分,在地震發(fā)生時,受到地震作用力很小,大多數(shù)能夠達到抗震承載力標準。而一層和二層的部分,受到的地震作用力較大,屬于薄弱層,在第一層表現(xiàn)的尤為明顯。底層薄弱層是可以加固的,研究表明,當(dāng)合理的增加墻體的承載面積或者砂漿的強度等級時,底層的抗震承載力明顯增強,基本滿足要求。
6、 房屋圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置
水平圈梁的主要作用是連接內(nèi)外墻,進而使房屋的整體性得到大幅提升,在多層磚混房屋建筑中應(yīng)用較多,大多設(shè)置在沿樓板標高位置。設(shè)置圈梁的主要目的是發(fā)揮各片墻體的抗震性能,因為這樣做能夠減少預(yù)制板的散落,避免了磚墻平面倒塌現(xiàn)象的出現(xiàn),將樓蓋和縱、橫墻連接成一個整體。除此之外,設(shè)置圈梁的另一個功能是提高墻體的抗剪能力,因為設(shè)置圈梁能夠防止墻體開縫,或者當(dāng)裂縫出現(xiàn)時避免裂縫的延伸。另外,地震發(fā)生時,地表會出現(xiàn)不均勻的沉陷和裂縫,這對房屋造成的影響是巨大的,而設(shè)置圈梁則能減輕這種現(xiàn)象帶來的危害。
總而言之,房屋建筑行業(yè)是市場上需求源源不斷的行業(yè),我們要進行不斷地探索,或許我們目前對于災(zāi)難方面的技術(shù)仍舊有欠缺,但是,我們只要對于抗災(zāi)設(shè)計有所重視,就能不斷改善我們的技術(shù),建造更優(yōu)質(zhì)的建筑。
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