房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點分析

陳 旭 元

(江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院，江蘇 南通 226300)

房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點分析

陳 旭 元

(江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院，江蘇 南通 226300)

論述了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的重要性，從結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計、結(jié)構(gòu)規(guī)則性設(shè)計、墻體與屋頂?shù)脑O(shè)計等方面著手，闡述了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計要點，以提高房屋建筑的抗震性能，保護(hù)人們生命財產(chǎn)安全。

房屋建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計，抗震設(shè)計

在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有極為重要的意義。當(dāng)前人們主要的工作、生活、活動場所大多集中在各種建筑物當(dāng)中，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，人們的安全則主要取決于建筑物的堅固程度。由此可見，在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，抗震設(shè)計的重要性是不容忽視的。在實際設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)把握住抗震設(shè)計的要點，從而確保房屋建筑具有良好的抗震性。

1 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計要點

1.1 場地的選擇

地殼的劇烈運動引發(fā)了地震的自然災(zāi)害。對于人類社會來說，地震是一種難以抵抗的重大災(zāi)害，會給人們的生命和財產(chǎn)安全造成極大的損害。當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時，會引起周圍的地質(zhì)運動，從而嚴(yán)重的破壞建筑物結(jié)構(gòu)。因此，在抗震設(shè)計當(dāng)中，選擇建筑場地是十分必要的，它能夠?qū)Ψ课萁ㄖ目拐鹦援a(chǎn)生極大的影響。在實際選擇過程中，應(yīng)當(dāng)選擇地勢開闊、地質(zhì)堅硬等抗震性能良好的場地。同時，要盡量遠(yuǎn)離河岸、山坡邊緣等場地，這些地方的地質(zhì)松軟，如果發(fā)生地震，很容易造成山體滑坡、房屋塌陷。如果一定要在這些場地建造房屋，則應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的抗震措施[1]。

1.2 地基的設(shè)計

對于房屋建筑來說，地基是最為重要的，其穩(wěn)定性和堅固性對于整個建筑物的性能都有著決定性的作用。因此在抗震設(shè)計當(dāng)中，對于同一個房屋建筑，必須建立在同一性質(zhì)的地基之上。應(yīng)當(dāng)單獨采用樁基或天然地基，不能兩種混用。同時，在處理建筑地基的過程中，應(yīng)當(dāng)采用相同的方法，以確保地基受力均勻。在地基設(shè)計當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對沉降問題、承載力問題等進(jìn)行充分的考慮，對不均勻沉降基礎(chǔ)，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，規(guī)避造成地基沉降的因素，從而提高建筑地基的整體承載力[2]，如圖1所示。

1.3 基礎(chǔ)的設(shè)計

在當(dāng)前社會中，隨著各種房屋建筑的發(fā)展，人們的聚集程度越來越高，一旦發(fā)生地震，將會造成更為嚴(yán)重的損失。因此，房屋建筑的基礎(chǔ)設(shè)計也具有較為重要的意義。所以，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將埋設(shè)深度增加。如果沒有進(jìn)行足夠的深埋，對于房屋建筑的嵌固程度，將會造成極大的影響，在地震過程中，將會加劇建筑物的振幅，從而加劇建筑物的破損。所以，在埋設(shè)建筑基礎(chǔ)的過程中，應(yīng)當(dāng)盡量加深，將基坑夯實，確保基礎(chǔ)穩(wěn)定性良好。同時，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計建筑基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間的連接，以保證房屋建筑的穩(wěn)定性。為了確保房屋建筑保持整體性的結(jié)構(gòu)，在基礎(chǔ)室外地坪下，不會設(shè)置內(nèi)外交圈基礎(chǔ)圈梁，而是將構(gòu)造柱作為圈梁，在建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行連接。如果基礎(chǔ)圖紙不符合要求，應(yīng)當(dāng)將圈梁設(shè)置在基礎(chǔ)底部，從而使其剛度和強(qiáng)度提高。

2 結(jié)構(gòu)規(guī)則性設(shè)計要點

2.1 體系分布

質(zhì)量分布、結(jié)構(gòu)剛度都是房屋建筑結(jié)構(gòu)中的重要因素。在建筑抗震設(shè)計當(dāng)中，大都規(guī)則化處理了建筑的立體結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)特點較為復(fù)雜，因此建筑物的整體質(zhì)量分布和剛度分布容易不均勻。這樣，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，建筑剛度中心難以和質(zhì)量中心重合。在受到地震扭轉(zhuǎn)力的作用下，就會扭轉(zhuǎn)建筑物的整體結(jié)構(gòu)，從而使其結(jié)構(gòu)遭到破壞。因此，在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)體系時，應(yīng)當(dāng)對這一問題進(jìn)行充分思考[3]。對于建筑物立面和平面的設(shè)計，應(yīng)當(dāng)盡量規(guī)整簡潔，確保質(zhì)量、剛度中心的重合。在不規(guī)則形狀建筑的設(shè)計中，對于偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端的墻體，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行抗震性測試，防止建筑由于頂部重量和基礎(chǔ)重量的不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致重心偏移，進(jìn)而引發(fā)鞭梢效應(yīng)。要均勻的分布房屋建筑的剛度和強(qiáng)度，從而提高其整體性的特點。

2.2 高度與寬度

在房屋建筑結(jié)構(gòu)中，對其抗震性能具有較大的影響，就是結(jié)構(gòu)的高度和寬度之間的比例。一般來說，如果高寬之比過大，抗震性就會有所降低，遭受地震力影響，就會產(chǎn)生更大的破壞。這是因為，如果房屋建筑具有較大的高寬之比，在地震的過程中，就會產(chǎn)生嚴(yán)重的傾斜和側(cè)移，從而更容易倒塌。同時，如果建筑高度越高，地震力就會對其造成越大的破壞。因此，在房屋建筑的抗震設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)對高度與寬度的比例進(jìn)行限制。尤其是在多發(fā)地震地區(qū)，還要限制建筑物的整體高度。這樣，在發(fā)生地震時，房屋建筑不會產(chǎn)生太大的振幅，從而使抗震性能得到了提高[4]。

2.3 防震縫與縱橫墻

在進(jìn)行抗震設(shè)計的過程中，防震縫和縱橫墻十分重要。因此在實際設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)劃分為規(guī)則、單獨的結(jié)構(gòu)單元，將防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)分離。對建筑結(jié)構(gòu)中的沉降縫、伸縮縫、防震縫等要進(jìn)行科學(xué)的布置，要基于防震縫的要求來布置伸縮縫和沉降縫。在設(shè)計防震縫的時候，應(yīng)當(dāng)參考房屋建筑的高度，并隨著高度變化改變其寬度，并且將墻布置在防震縫兩側(cè)[5]。防震縫、伸縮縫等聯(lián)系較為緊密，能夠防止溫差變化、墻體干縮等情況造成的裂縫。因此，應(yīng)當(dāng)在墻體中容易出現(xiàn)裂縫的位置設(shè)置伸縮縫，見圖2。

在房屋建筑當(dāng)中，地震當(dāng)中主要的承重構(gòu)件就是縱橫墻，其抗震意義和作用十分巨大。在地震中，地震力會作用在房屋建筑上，從而造成倒塌、傾斜的情況。在設(shè)計縱橫墻時，通常利用混凝土多層設(shè)計，需要注意保持豎向連續(xù)和布置均勻，在同一方向上，應(yīng)當(dāng)能夠確保適宜的寬度。在合理的布置縱橫墻之后，能夠防止由于建筑剛性承重墻間隔大、數(shù)量少、穩(wěn)定性差等問題。縱墻和橫墻的科學(xué)布置，能夠使建筑物的抗剪水平、抗彎能力等得到提升，從而在發(fā)生地震災(zāi)害的過程中，發(fā)揮出更大的作用，見圖3。

3 墻體與屋頂?shù)脑O(shè)計要點

房屋建筑的整體質(zhì)量，對其抗震性能也有著較大的影響，質(zhì)量越輕，抗震性能越高，其安全性也就越高。因此，在確保建筑物結(jié)構(gòu)堅固的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)將建筑質(zhì)量盡量降低。在實際設(shè)計中，墻體、屋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)在不影響建筑整體穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上可將質(zhì)量減輕。減輕墻體質(zhì)量，能夠使建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變輕。可以控制建筑材料，應(yīng)用質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的新型建筑材料。另外，在設(shè)計屋頂?shù)倪^程中，也可以選擇一些輕質(zhì)量的材料，從而降低建筑物頂部一些無用的負(fù)重。通過這種方式，能夠使建筑質(zhì)量得以改變，并且對其高度進(jìn)行控制，使建筑具有良好的抗震性能。

4 結(jié)語

在當(dāng)前社會中，人們的工作和生活離不開房屋建筑。在一天當(dāng)中的大多數(shù)時間，人們都是呆在建筑物當(dāng)中。而一旦發(fā)生地震災(zāi)害，人口密集的房屋建筑一旦發(fā)生破損或倒塌，將會造成不可估量的巨大損失。因此，在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)充分考慮到抗震設(shè)計的要點，采取有效的措施，提高房屋建筑的抗震性能，從而使其能夠更好的抵抗地震，保護(hù)人們的生命財產(chǎn)安全。

[1] 張桂霞.試論房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計工作.中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014(21):128.

[2] 孫玲玲,閆金環(huán).淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點.科技促進(jìn)發(fā)展,2011(S1):100.

[3] 宣 紅.淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計要求.科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(4):223.

[4] 王成立,譚寧希.房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求分析.城市建筑,2014(1):41.

[5] 李 迪.房屋建筑砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的主要問題與抗震設(shè)計.門窗,2013(5):229，232.

Analysis on seismic resisting design points of housing building structure

Chen Xuyuan

(CollegeofBuildingEngineering,JiangsuVocationalCollegeofEngineering,Nantong226300,China)

The paper discusses the importance of seismic resisting design in housing building structure design. Starting from aspects of fundamental structure design, structural regulation design, wall and roof design, it describes seismic resisting design points of housing building structure design, so as to improve housing building seismic resisting performance and to protect life and property safe.

housing building, structural design, seismic resistance design

2015-09-12

陳旭元(1974- )，男，碩士，講師

1009-6825(2015)33-0047-02

TU352

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