試論房建結構設計體系選型及抗震設計

何炳橙

摘 要 近年來，我國的城市化進程有了很大進展，房建工程建設越來越多。人們對建筑結構設計和抗震設計提出了更多要求。文章針對房屋建筑結構設計，在明確結構設計要求的基礎上，對房屋建筑結構設計體系選型和抗震設計進行深入分析，為保證設計質量與水平提供有效方法與可靠依據。

關鍵詞 房建結構;設計體系選型;抗震設計

引言

目前，房屋建筑工程快速發展，在設計中可根據建筑的類型、性質與用途選擇適宜的結構體系，同時在設防地區還應重視并做好抗震設計，保證設計滿足與抗震有關的所有要求和限值，進而從根本上保證抗震設計質量。

1結構抗震設計的作用

房屋建筑結構的抗震設計，應當嚴格按照現行《建筑抗震設計規范》的規定進行設計，以保障房屋建筑結構抗震效果。抗震設防三個水準目標，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。建筑結構抗震設計工作的作用就是，保證建筑在較高強度的地震中可以具有一定的地震抵抗能力，不會立即坍塌，從而保證建筑在一段時間內和一定強度的震動作用下的完整狀態，進而保障建筑物的進一步使用，保證人們的生命安全、財產安全。21世紀以來，國內地震呈現了高發的趨勢，許多城市在地震中受到了嚴重的影響，這對于地方經濟的發展和人們的生命財產安全而言是致命的損害，而地震的威脅重點就在于建筑物坍塌的危害上。因此，建筑結構抗震設計工作是十分重要和必要的[1]。

2房屋建筑結構設計體系選型內容

2.1 剪力墻結構

對剪力墻結構而言，它指的是在建筑中，其受力結構為由剪力墻構成的。針對這一體系，建筑結構受到的水平荷載與垂直荷載都能由剪力墻來承擔。通過對這種具有一定剛性的結構的合理應用，能使結構具有良好延性，受力后，可保證荷載傳遞的準確性與均勻性。但剪力墻結構中剪力墻不能拆除或破壞，有空間布置不靈活，長支墻體影響使用等缺點，剪力墻結構常用于固定布局的建筑中。

2.2 框架剪力墻結構

框架剪力墻結構也被稱之為框剪結構，框剪結構本身也會布置相應的剪力墻，強化室內空間的靈活性，使不同建筑功能需求得到滿足。由于剪力墻的布置，讓結構具備明顯的側向剛度特點。另外，框架剪力墻結構之中的剪力墻水平荷載承受能力較強，剪力墻主要承擔水平荷載，豎向荷載主要由框架承擔，但這種結構在應用過程中能夠展示出明顯的局限性特點，而且只能在10～20層房屋建筑之中得到應用。

2.3 房建項目結構設計選材的優化

由于房建項目的主要結構通常都是承載需求較高的結構，針對其進行設計時必須做好選材規劃及設計，必須根據房建項目的總體需求進行主體結構承載要求的計算，并根據結構應力的分布情況進行做好結構應力分配，根據應力需求對各結構進行選材設計，優化選材工作的效率及穩定性，為項目總體安全性優化創造條件[2]。

3房建結構設計中的抗震設計內容

3.1 優化圖紙設計的科學性、規范性、合理性

設計人員需要根據項目的實際情況來繪制設計圖，保障設計圖的科學性以及合理性。首先，結構設計人員需要根據相關設計規范規程、標準，結合建筑和設備專業的要求進行設計，并按照制圖標準進行繪制設計圖紙。其次，施工圖審圖人員需嚴格審查、核實設計圖紙是否符合建筑結構的需求，是否滿足設計規范要求，是否能保障建筑質量等。

3.2 設置多道抗震防線

①第一道抗震防線應優先選擇不負擔或少負擔重力荷載的豎向支撐或填充墻，或選用軸壓比值較小的抗震墻與實墻筒體等構件，不宜采用軸壓比較大的框架柱兼作第一道防線的抗側力構件。②第二道抗震防線。可以采用在原本的框架位置布置鋼支撐的方式提高結構的抗扭強度，并且與原本的框架結構一起形成第二道抗震防線。鋼支撐具備很強的變形能力，可以在地震來臨時繼續發揮作用，耗散大量的地震能量，提升建筑工程的抗震性能。

3.3 抗震結構豎向構件的設置

建筑的豎向體型設計與豎向剛度的變化也會使建筑物發生較為嚴重的變形，尤其是在設計的過程中需要控制主體結構豎向構件的側向剛度，避免側向剛度不均勻引起出現軟弱層。為了減少軟弱層的影響，需要在設計中進行多方面的優化，采取必要的抗震措施，降低層間側向剛度的差值，盡量使結構的側向剛度下大上小，逐漸均勻變化，減少突變現象的出現。比如框架結構，樓層側向剛度與其相鄰上層的側向剛度比值不宜小于0.7，與其相鄰上部三層的剛度平均值的比值不宜小于0.8。在方案設計工作和抗震布局的整體調整工作過程中，需要進行相應剛度計算參數的確定與合理性分析，并結合結構設計軟件進行試算，減少軟弱層的出現。

3.4 磚混結構的建筑設計

對于磚混結構的房屋建筑，應沿著實際樓板標高位置設置水平圈梁，這樣一來，內墻和外墻之間的聯系性也會有所提升，提升主體房屋建筑結構的設計水準。另外，水平圈梁本質屬于邊緣性構件，能夠提升樓蓋水平剛度，當地震問題出現之后，墻體裂縫產生概率也會進一步降低，倘若墻體上已經出現斜裂縫，工作人員應采取合理措施，避免其繼續延伸和發展，否則將會導致房屋建筑整體不均勻沉降問題的出現。在構造柱設計過程中，需要將合理性和科學性特點呈現出來，維護房屋建筑結構整體性作用，同時改善結構脆弱性，確保結構延展性特點不會受到任何影響。

3.5 分體柱設計合理應用

建筑物結構在受力的過程中，短柱容易出現因為抗剪能力不足而產生的裂縫，嚴重時也可以成為建筑物倒塌的根源。地震來臨的時候建筑物的短柱分配的剪力較大，容易先達到其抗剪強度的極限，隨之出現剪切破壞的現象，從而導致后續的嚴重建筑問題。采用分體柱技術是一個解決此問題的很好的方法。鋼筋混凝土分體柱技術就是利用隔板將矩形短柱截面劈分成2根或4根獨立配筋的等截面單元柱，使短柱的剪跨比擴大一倍，直接變短柱為普通柱。

4結束語

綜上所述，整個房屋建筑結構設計具備較強的綜合性和專業性特點，而且在設計過程中，相關結構工程師需要與具體建筑工程實際情況相結合，經過科學嚴謹的分析和計算，得出切實可靠的設計模型，進而提升房屋建筑結構的合理性，強化建筑工程設計質量，這也是對人民生命和財產安全負責任的基本表現。

參考文獻

[1] 郭敏.房屋建筑結構設計體系的選型及抗震設計探討[J].住宅與房地產，2017，（32）：84.

[2] 張皓勇.分析房建結構設計體系選型及抗震設計[J].建材與裝飾，

2018，（30）：108-109.