李海基
摘 要:地震災害對人們的生命財產安全具有非常大的威脅,建筑結構抗震性能的設計是一項具有重要現實意義的問題,對建筑抗震能力設計要十分慎重。在進行具體的抗震設計時,設計人員要積極尋求多元化的建筑抗震方法,通過創新性視角降低地震對建筑物的破壞程度,通過采取相應的對策增強建筑結構的整體抗震性能。
關鍵詞:抗震設計;房屋建筑;結構設計;應用
1 前言
建筑工程作為人類工作、學習和生活的基本場所,其對于人類正常生活秩序的重要性是不言而喻的。為了實現對人類生活正常秩序的有效維持,保證人類的生命及財產安全,做好對建筑結構的抗震設計是對建筑設計、施工企業的基本要求。本文探討了抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用。
2 結構抗震對房屋建筑的重要性分析
作為世界上最大的自然災害之一,地震以其傷害性大,且具有突發性的特點,而對所有的建筑物帶來毀滅性的破壞。現階段,基本的抗震設防目標是: 當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時,主體結構不受損壞或不需修理可繼續使用;當遭受相當于本地區抗震設防烈度的設防地震影響時,可能發生損壞,但經一般性修理仍可繼續使用;當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時,不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。這種抗震設計原則,在促進建筑物結構抗震能力方面,起到了積極的指導作用。大多數的建筑物,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,這種結構設計原則的出發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。情況往往是,經過中小地震后,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。現階段,高昂的室內裝修、智能家居系統設計費用,比建筑物本身價值要高,因此地震造成的經濟損失是很大的。因此,提升房屋建筑結構抗震能力,減少地震帶來的人員傷亡和經濟損失,仍是一個重要的課題,值得廣大建筑設計人員去探索。
3 房屋建筑結構設計中抗震設計的基本原則
3.1 房屋建筑結構構件的性能
在進行房屋建筑設計時,承載力、穩定性等建筑結構構件性能是抗震設計考慮范圍內的重點內容。其中應遵循強柱弱梁、強節點弱構件等結構構件設計的基本原則。對于構件的薄弱部位進行重點的抗震能力設計。
3.2 抗震防線的布設點設計
延性設計是抗震設計中的重要組成部分。延性良好的體系進行組合形成抗震的整體結構,為更好的實現抗震設計需要延性良好構件之間的協作。在房屋建筑結構設計時應盡量多布設抗震防線,預防余震的發生。
3.3 房屋建筑結構構件的強弱關系
在進行房屋建筑結構設計時應注意構件間的強弱關系。在抗震設計的過程中若出現一部分較強情況,則必定存在其薄弱的地方,強弱兩者間必須正確處理。
4 抗震設計在房屋建筑結構設計中的應用
4.1 房屋結構構件的合理布局
構件的豎向和平面布置是該房屋結構設計的關鍵環節,很大程度上影響了房屋的抗震性能。在布局方面,要力求簡潔和規則。另外,質量和剛度的中心接近重合是房屋結構的另一原則,從而有效的提升房屋結構的抗震性能。錯落的豎向結構設計和頭重腳輕是房屋結構豎向布局的大忌,因此,要適當調整房屋結構的重心,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生的鞭梢效應。設計人員在對房屋結構進行設計時,要盡可能的按照抗震性能要求進行,減少使用極其不規則的設計方案。在特殊要求下、非用不可的情況下,要特別注意抗震縫的設置,適當的化整為零,提升這些小個體的抗震性能,進而促進整體結構抗震性能的提升。既保證房屋建筑結構功能齊全,抗震能力強,同時又不失美觀大方。
4.2 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定性和剛度,理想的抗震構件是現澆的鋼筋混凝土樓蓋,它的水平高度和整體性能優良,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定性,常常要在房屋墻體的適當部位增設構造柱和鋼筋,從而改善房屋的抗震性能。
4.3 砌體房屋的層數和高度的控制
為了保證房屋建筑的結構性的抗震能力,要對砌體房屋的層數和高度進行嚴格控制,這是無數次的地震災害帶給我們的教訓。研究表明,層數越多,高度越大的建筑物,在面對地震災害時,越不堪一擊。因此,在房屋結構設計時,要嚴格按照相關規范進行,對總高度和總層數進行合理的控制。在土地資源緊缺的今天,部分開發商為了攫取更多的利潤,不按照抗震設計規范規定,在技術條件不成熟的情況下,盡可能多的增加樓層數,而地震災害發生時,這些樓層往往是遭受破壞程度最大的。
4.4 合理布置縱墻與橫墻
作為多層磚混房屋的關鍵承重部分,縱橫墻的布置對建筑的抗震能力有著很大影響。在地震發生時,地震力的作用會影響承重的縱墻和橫墻,使其出現裂縫,甚至傾斜和倒塌,對房屋造成嚴重的破壞,因此縱墻和橫墻的布置是房屋建筑結構設計中的重要環節。承重墻結構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,避免出現建筑物縱墻和橫墻在交接處被拉開的現象,可以在縱橫墻的交接處增設鋼筋混凝土構造柱,為了使其更牢固,加強構造配筋也是必要的措施。
總而言之,房屋建筑工程的抗震性能非常重要,人們需要一個安全、穩定的建筑空間生活或工作。抗震概念設計運用到結構設計中是勢在必行的,它能有效的提高建筑的抗震性能,增強房屋建筑結構的穩定性,在實際中不僅僅要加強此技術的推廣,還要在應用中不斷改善。同時一項房屋建筑工程中采用何種抗震設計方法也是非常重要的,必要根據工程的實際需求合理的選用,從而建設質量更加的建筑,促進我國建筑行業發展。
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