林逸風 楊嘉偉
摘 要:房建結構體系設計與抗震設計是房屋建筑設計的重點內容,對房屋建筑設計質量及其設計水平提升都有著十分重要的作用和影響。本文將結合房建結構設計的要求,對房建結構設計體系選型及其抗震設計進行研究,以促進房建結構設計與抗震設計的合理性提升,推動房屋建筑施工與建設的不斷發展。
關鍵詞:房建結構設計體系選型抗震設計研究
隨著城市建設的不斷推進,我國建筑行業的快速發展,使得當前城市建設中的建筑工程數量及規模也不斷增加,另一方面,為緩解城市化發展中城市人口數量快速增長與土地資源嚴重不足之間的矛盾問題,作為城市建筑主要形式的高層建筑,在當前我國的建筑行業發展中越來越受關注。值得注意的是,結合當前我國高層建筑工程的施工建設與設計情況,由于其設計水平并不能滿足當前的時代發展需求,導致高層建筑工程設計中存在的質量和安全問題較為突出,對建筑行業發展以及城市建設的不斷推進都形成了較大的制約影響。此外,房建結構設計體系選型與抗震設計作為房屋建筑工程設計中的兩大重要項目和內容,對建筑工程設計的整體質量和水平存在著重要的影響,因此,圍繞房建工程結構設計體系選型與抗震設計的有關內容進行研究討論,從而推動我國建筑工程設計的不斷發展和提升,具有十分積極的作用和意義。
1房建結構設計體系選型分析
1.1房建結構設計體系選型的影響因素
結合房建結構設計體系選型的具體內容和情況,在實際設計與分析中,需要從以下幾個方面對其主要影響因素進行分析和考慮。
首先,進行房建結構設計體系選型時,需要從工程地區的施工環境與周圍條件等因素層面,對其建筑結構的具體設計與體系型式進行分析思考,從而確保其結構設計與結構體系形式的選擇合理,提高房建結構設計的質量和水平。一般情況下,對房建結構設計,為確保設計質量和效果,需要對施工地區的地質/水文條件以及周圍環境進行綜合分析/評估,并根據評估結果進行房建結構設計,以避免各種施工環境與條件對房建結構設計的不利影響。此外,在進行房建結構設計中,對其結構類型的選擇也需要結合施工地區的周圍環境和條件進行綜合分析,由此可見,施工地區的環境與條件對房建結構設計體系選型存在重要的影響。
其次,房建結構設計體系選型還需要從建筑功能性要求和標準因素層面出發,根據建筑的功能性要求和標準,合理選擇和調整房建結構設計體系,從而確保建筑的結構布局與功能特征能夠符合實際應用需求。在房建結構設計體系選型中,針對結構功能具有差異性的建筑工程,在進行建筑結構設計中,需要對建筑的結構體系與功能劃分進行明確,從而確保建筑結構設計中的各項資源條件能夠充分利用,進而對建筑工程的結構與功能要求進行滿足。
此外,房建結構設計體系選型還需要對建筑結構材料的功能性及特征進行考慮。建筑結構設計中,建筑結構材料的功能與特征是影響建筑結構設計的重要因素之一,并且其在建筑結構與功能上的作用和影響具有直接性。針對這一情況,在進行房間結構設計體系選型時,需要對建筑結構材料進行合理選擇,結合建筑結構材料的功能和特征進行充分考慮,并將其融合到建筑結構設計中,從而通過經濟/合理的建筑結構設計,對建筑結構的整體性和功能完整性進行保障,促進建筑結構設計質量和水平提升。
1.2房建結構設計體系類型分析
房建工程結構設計中,其常見結構體系主要包括剪力墻結構與框架-剪力墻結構等不同類型。其中,剪力墻結構的建筑工程,其結構主要受力部分表現為平面剪力墻構件,并且對建筑結構中的水平荷載與垂直方向荷載都是由單片剪力墻結構進行承載。與其他建筑結構型式相比,剪力墻結構的建筑工程不僅具有相對較好的結構延性,而且建筑結構在受力作用下的傳力形式表現也比較均勻,此外,再加上剪力墻結構建筑的整體性相對較好,在地震作用下的建筑結構抗震能力表現也比較強,在實際建筑結構設計與應用表現較為廣泛。
其次,框架-剪力墻結構的建筑,是針對建筑結構的框架體系剛度相對較低,再加上其建筑結構強度也表現較弱等,不能滿足當前建筑工程施工建設中的結構要求和規范,因此,在建筑結構設計與工程施工中,需要結合建筑平面設計情況,對建筑結構中的一些部位采用剪力墻結構形式對傳統的框架建筑結構形式進行替換,從而促進了建筑結構設計中的框架-剪力墻結構型式出現和廣泛應用。框架-剪力墻結構的建筑工程,在建筑結構受到水平方向的荷載作用影響時,就可以通過剪力墻結構和框架結構之間的梁柱連接,并且在這種連接形式的較高剛度性能支持下,對建筑結構的整體強度與剛度要求進行滿足,從而促進建筑結構的整體性能與質量提升。此外,框架-剪力墻結構的建筑工程中,其建筑結構在受到樓板作用影響時,就會促使建筑結構的較為全面結構體系形成,并由建筑結構中的框架結構部分對垂直方向荷載進行主要承擔,而剪力墻結構部分則主要進行水平方向的荷載承受,從而形成較為完整的建筑結構受力承載體系。
2房建結構抗震設計分析
抗震設計作為房建結構設計中的重要內容和要素,結合房建工程的抗震設計要求,為滿足建筑結構的抗震性能,對房建結構的抗震設計應遵循以下設計原則和要求。
首先,在房建結構抗震設計中,對房建結構的抗側力構件布置與設計,需要結合建筑結構的功能性要求,進行均勻與規則的布置,從而確保房建結構設計與抗震設計符合要求,提高房建結構的質量和性能水平。房建結構設計中,對結構單元應按照有效分離與牢固連接原則進行設計,對結構單元之間的連接方式進行合理選擇,避免獨立的結構單元中存在應力過于集中情況,同時注意對建筑結構中的抗側力構件進行合理布設,以避免對建筑結構整體性能與質量的影響;對地震作用下建筑結構中容易出現的扭轉問題及影響,需要在建筑結構中的樓梯與電梯布置中,盡量避開端部與凹角部位,以豎向布置方式進行建筑樓梯與電梯設置,并且避免設置過程中存在較多的內收結構和外挑結構情況,從而確保結構剛度能夠沿著建筑房屋的高度進行均勻分布。
其次,房建結構設計中,為確保建筑結構的抗震性能符合有關要求和標準,對建筑結構構件設計,不僅需要保證所設計應用的構件承載能力較高/穩定性相對突出,并且對建筑結構構件設計應按照“強柱弱梁/強節點弱構件以及強剪弱彎的基本原則設置,對建筑結構中表現相對薄弱的構件部位與區域,應注意采取相應的保護措施進行有效防護,以避免地震作用下該結構部位的受力強度與抗拉能力等相對薄弱導致結構整體抗震性能較低,從而對建筑結構的整體性能與質量產生不利影響。
最后,在進行房建結構的抗震防線布置與設計中,由于建筑結構設計中,其結構的抗震體系是由多個延性相對較好的結構單元體系共同構成,并且各構成單元體系之間的相互協調性表現較好,因此,在進行建筑結構中的抗震防線設計時,對抗震體系的各構成單元及其協調性也需要進行充分考慮,從而確保建筑結構的整體性能良好,滿足其結構抗震設計的要求。
3結束語
總之,對房建結構設計體系選型及抗震設計研究,有利于促進房建結構設計質量和水平提升,從而推動房建工程的施工建設發展與設計進步,為我國建筑事業發展提供良好的支持。
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