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【關鍵詞】房屋建筑 結構 抗震 設計
據統計,每年世界范圍內發生地震的次數已達50 萬多次,而國內的地震次數便占了當中的 1/3。地震災害嚴重損害了國內的經濟發展與社會發展,并帶來了嚴重災難。因此在房屋建筑的結構設計中,需對結構的抗震性能充分考慮。針對地震災害采取有關預防措施,盡可能減少地震災害對于房屋建筑的損害,確保人們的生命安全與財產安全。本文就對房屋建筑在結構抗震設計上的若干要求展開了研究。
一、合理選擇建筑場地
受地震災害影響,地震范圍內的建筑物會被嚴重破壞。由于地震而引起的地質運動可導致建筑直接面臨結構破壞,由此可見,地質條件也屬于房屋建筑受損的一個重要因素。因此在房屋建筑設計中,需對建筑場地進行合理選擇。一方面,應首選地質堅硬、地勢開闊等有利于抗震的地質條件,從而減少地基土在地震期間的沉陷程度,預防房屋建筑發生坍塌不良現象。另一方面,盡可能避免山坡邊緣、河岸等地質軟不利于抗震的地段,以免在地震期間,在地質條件的共同影響下,導致房屋建筑出現倒塌的情況。若實在無法避免此類地段,則需要采取相應的有效抗震措施。第三,不應選擇自然災害并發區域等危險地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作為房屋建筑的建造地段,以避免地震災害并發其他自然災害而導致房屋建筑破損程度加重。最后,建筑場地的土質剛度、覆蓋層厚度等也屬于建筑物受到地震損害的一項重要因素。有關研究指出,建筑地段的土質堅硬、覆蓋層薄屬于減少地震災害對于房屋建筑損害程度的一項重要原因。因此在選址時,還需要對土質及其覆蓋厚度進行考察。
二、房屋建筑的地基設計
首先,在建造房屋建筑期間,同一個房屋建筑不允許建造在性質不同的地基上。并且在地基應用上,盡量全然應用天然地基或是樁基,盡可能避免出現兩種地基各一半的狀況。從而增強房屋建筑的整體剛性,提高房屋建筑的抗震性能。
其次,在埋置房屋建筑的基礎時,需注意其埋置深度的控制。若基礎埋置深度過淺,將會減少房屋建筑的嵌固作用,增強房屋建筑在地震期間的振幅,提高震害發生幾率。因此在設計房屋建筑的基礎埋置深度時,應盡量增加其埋置深度。并認真做好基槽回填工作以及夯實工作,確保回填土可基礎側面的緊密接觸,提高房屋建筑地基穩定性。
最后,房屋建筑是由上部建筑、基礎兩個部分所構成的一個整體。因此在建筑室外地坪下,不應應用內外交圈基礎圈梁,以免影響上部建筑和基礎的整體性。此外,應將上部結構構造柱鋼筋嵌入基礎圈梁內,從而加強上部建筑和基礎的連接牢固性。若建筑建造地段的土質剛度較弱,則還需設置圈梁在基底底部。
三、房屋建筑屋頂與墻體的抗震設計
在地震期間,房屋建筑的受損程度與建筑質量之間呈正比關系。也就是建筑質量越重,建筑的受震害程度則越嚴重。反之,若建筑質量越輕,那么其受震害程度將會越小。其次,建筑結構越穩定,其在地震災害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑結構設計中,應盡可能最小化建筑質量,以達到最小化減小房屋建筑受震害程度的目的。
一方面,減輕房屋建筑圍護結構的質量,從而達到減輕房屋建筑墻體質量的目的。若建筑的墻體質量過重,將會降低建筑的抗震性能,使得建筑在面臨地震災害時,易受破壞。因此,在建筑結構設計中,需對減輕墻體重量這一點進行考慮。
另一方面,在建筑屋蓋設計期間,應盡量選擇質量較輕的材質。并且不要在建筑屋頂設計中添加不必要的附屬物,以免增加屋蓋重量,間接增加建筑高度,對房屋建筑抗震性能產生不良影響。若在屋蓋設計期間,個別物品是必須建造的,則需要通過設計盡可能降低其高度,并增強牢固性。選擇質量輕的材料,從而提高建筑的抗震性能。
四、房屋建筑結構設計的規則性
1. 合理控制房屋建筑高寬度
對于房屋建筑而言,其受震害程度與建筑本身的高寬比具有一定的關系。受地震作用影響,房屋建筑的傾斜程度(側移程度)會因為其本身高寬比越大而越嚴重。同時,房屋建筑的層數越多,其在地震災害中所面臨的破壞也會越嚴重。因此,為了保障房屋建筑對于地震破壞的抵抗能力。在設計期間,需對其建筑的高度與寬度進行合理控制。結合房屋建筑的實際情況,在保障房屋建筑的抗震要求的條件下,對房屋建筑層數進行合理調整。
2. 規則性設計房屋建筑結構
在房屋建筑的結構設計上,均勻分布結構剛度與質量、規則設計建筑平面與立體結構等是保障建筑抗震性能的一個重要環節。若房屋建筑具有平面設計復雜,而質量、剛度等分布混亂的情況,在面臨地震時,房屋建筑將會產生扭轉情況,使房屋建筑受到嚴重破壞。其次,在建筑整體結構的設計中,房屋若具有規則性,在地震期間發生扭轉的可能性較大。并且若建筑采用錯落立面,將會因為高度過高而引起鞭梢效應。
3. 合理處理房屋建筑的防震縫
若房屋建筑結構不規則,需處理好建筑的防震縫。設置防震縫期間,應將房屋建筑劃分為相互獨立且規則的結構。防震縫兩邊需具備足夠寬度,徹底分開防震縫兩邊的上部建構。并順著建筑高度,在防震縫兩側布置墻體。
4. 合理布置房屋建筑的縱橫墻
墻體屬于房屋建筑的主要承重構件,由于房屋建筑的剛度大小主要取決于墻體數量,若承重墻體上,將會加大墻體間隔,進而降低房屋建筑的剛度以及抗震能力。因此在設計期間,需均勻分布房屋建筑的橫墻以及縱墻,從而確保房屋建筑的整體抗震性能。
5. 合理布置構造柱以及圈梁
構造柱、圈梁等均屬于提高房屋建筑抗震性能的重要組成部分。其中構造體有利于增強建筑墻體的抗剪性能,并優化建筑結構變形能力,從而使建筑結構在外力作用不大的影響下僅發生變形,不對建筑結構整體的穩定性產生影響。因此,在布置構造柱時,需以《抗震規范》作為布置依據,在墻體交叉處均設置構造柱,促使墻體材料由脆性演變為延性。另外,圈梁有利于緩解地震對于建筑的損害,提高墻體之間的連接牢固性,對于增強房屋穩固性、整體性等可起到明顯的促進作用。在一定情況下,還可抑制墻體產生裂縫。
五、 結語
目前,抗震技術屬于房屋建筑設計當中的一項主要技術,抗震設計的好壞將會直接影響到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑結構設計中,需根據抗震設計的相關要求,對房屋建筑進行合理設計,滿足房屋抗震設計的相關要求。盡可能提高房屋的抗震能力,減少地震災害對于房屋建筑的損害。
參考文獻:
[1]唐與拓,金燕,于得水.多層磚混房屋震害分析及抗震加固措施[J].山西建筑,2009(12).
[2]張建,倪彩琴.淺議房屋建筑結構設計中問題的分析[J].建筑設計管理,2010(05).
[3]孫三霞,姜效光,李紅培.淺談磚砌體房屋建筑的抗震設計[J].價值工程,2010(13).
[4]毛華毅.淺談高層建筑結構設計的若干問題[J].山西建筑,2010(09).
[關鍵詞] 房屋建筑 結構 抗震 設計
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
據統計,每年世界范圍內發生地震的次數已達50 萬多次,而國內的地震次數便占了當中的 1/3。地震災害嚴重損害了國內的經濟發展與社會發展,并帶來了嚴重災難。因此在房屋建筑的結構設計中,需對結構的抗震性能充分考慮。針對地震災害采取有關預防措施,盡可能減少地震災害對于房屋建筑的損害,確保人們的生命安全與財產安全。本文就對房屋建筑在結構抗震設計上的若干要求展開了研究。
一、 合理選擇建筑場地
受地震災害影響,地震范圍內的建筑物會被嚴重破壞。由于地震而引起的地質運動可導致建筑直接面臨結構破壞,由此可見,地質條件也屬于房屋建筑受損的一個重要因素。因此在房屋建筑設計中,需對建筑場地進行合理選擇。一方面,應首選地質堅硬、地勢開闊等有利于抗震的地質條件,從而減少地基土在地震期間的沉陷程度,預防房屋建筑發生坍塌不良現象。另一方面,盡可能避免山坡邊緣、河岸等地質軟不利于抗震的地段,以免在地震期間,在地質條件的共同影響下,導致房屋建筑出現倒塌的情況。若實在無法避免此類地段,則需要采取相應的有效抗震措施。第三,不應選擇自然災害并發區域等危險地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作為房屋建筑的建造地段,以避免地震災害并發其他自然災害而導致房屋建筑破損程度加重。最后,建筑場地的土質剛度、覆蓋層厚度等也屬于建筑物受到地震損害的一項重要因素。有關研究指出,建筑地段的土質堅硬、覆蓋層薄屬于減少地震災害對于房屋建筑損害程度的一項重要原因。因此在選址時,還需要對土質及其覆蓋厚度進行考察。
二、 房屋建筑的地基和基礎設計
首先,在建造房屋建筑期間,同一個房屋建筑結構單元不允許建造在性質不同的地基上。并且在地基選擇和處理上,盡量全部應用天然地基或是樁基,盡可能避免出現兩種地基各一半的狀況。從而可以避免不利因素,保證房屋建筑的抗震性能。
其次,在埋置房屋建筑的基礎時,需注意其埋置深度的控制。若基礎埋置深度過淺,將會減少房屋建筑的嵌固作用,增大房屋建筑在地震期間的振幅,提高震害發生幾率。因此在設計房屋建筑的基礎埋置深度時,應盡量增加其埋置深度。并認真做好基槽回填工作以及夯實工作,確?;靥钔梁突A的側面緊密接觸,提高房屋建筑基礎部分的穩定性。
另外,對于砌體結構的房屋建筑是由上部建筑、基礎兩個部分所構成的一個整體。因此在建筑室外地坪下,不應應用內外交圈基礎圈梁,以免影響上部建筑和基礎的整體性。此外,應將上部結構構造柱鋼筋嵌入基礎圈梁內,從而加強上部建筑和基礎的連接牢固性。若建筑建造地段的土質剛度較弱,則還需設置圈梁在基底底部。
三、 房屋建筑屋頂與墻體的抗震設計
在地震期間,房屋建筑的受損程度與建筑質量之間呈正比關系。也就是建筑質量越重,建筑的受震害程度則越嚴重。反之,若建筑質量越輕,那么其受震害程度將會越小。其次,建筑結構越穩定,其在地震災害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑結構設計中,應盡可能最小化建筑質量,以達到最小化減小房屋建筑受震害程度的目的。一方面,減輕房屋建筑圍護結構的質量,從而達到減輕房屋建筑墻體質量的目的。若建筑的墻體質量過重,將會降低建筑的抗震性能,使得建筑在面臨地震災害時,易受破壞。因此,在建筑結構設計中,需對減輕墻體重量這一點進行考慮。另一方面,在建筑屋蓋設計期間,應盡量選擇質量較輕的材質。并且不要在建筑屋頂設計中添加不必要的附屬物,以免增加屋蓋重量,間接增加建
筑高度,對房屋建筑抗震性能產生不良影響。若在屋蓋設計期間,個別突出形狀是必須建造的,則需要通過設計盡可能降低其高度,并增強牢固性。選擇質量輕的材料,從而提高建筑的抗震性能。
房屋建筑結構設計的規則性
1. 合理控制房屋建筑高寬比
對于房屋建筑而言,其受震害程度與建筑本身的高寬比具有一定的關系。受地震作用影響,房屋建筑的傾斜程度(側移程度)會因為其本身高寬比越大而越嚴重。同時,房屋建筑的層數越多,其在地震災害中所面臨的破壞也會越嚴重。因此,為了保障房屋建筑對于地震破壞的抵抗能力。在設計期間,需對其建筑的高度與寬度進行合理控制。結合房屋建筑的實際情況,在保障房屋建筑的抗震要求的條件下,對房屋建筑層數進行合理調整。
2. 規則性設計房屋建筑結構
在房屋建筑的結構設計上,均勻分布結構剛度與質量、規則設計建筑平面與豎向結構構件布置等是保障建筑抗震性能的一個重要環節。若房屋建筑具有平面設計復雜,而質量、剛度等分布不規則的情況,在面臨地震時,房屋建筑將會產生扭轉情況,水平體系構件應力突變導致房屋建筑主要受力構件受到嚴重破壞。其次,在建筑豎向結構構件的設計中,抗側力體系的剛度和承載力有明顯的突變,在地震期間發生嚴重震害的可能性較大。并且若建筑采用復雜的建筑體型,也會導致在地震中發生嚴重破壞;其中頂部局部突起將會因為高度過高而引起鞭梢效應。
3. 合理處理房屋建筑的防震縫
若房屋建筑結構平面或者豎向不規則,需處理好建筑的防震縫。設置防震縫期間,可將房屋建筑劃分為相互獨立且規則的結構。防震縫兩邊結構單元之間設置足夠寬度的縫,徹底分開防震縫兩邊的上部建構。防震縫寬順著建筑高度的增加而放大,同時可以在防震縫兩側布置垂直相交的抗撞墻體。
4. 合理布置砌體結構房屋建筑的縱橫墻
墻體屬于砌體結構房屋建筑的主要承重構件,由于房屋建筑的剛度大小主要取決于墻體數量,若承重墻體布置時隨意加大墻體間距和不均勻布置,將會降低房屋建筑的剛度以及抗震能力。因此在設計期間,需均勻分布房屋建筑的橫墻以及縱墻,從而確保房屋建筑的整體抗震性能。
5. 合理布置砌體結構房屋建筑的構造柱以及圈梁
構造柱、圈梁等均屬于提高砌體結構房屋建筑抗震性能的重要組成部分。其中構造柱有利于增強建筑墻體的抗剪性能,并改善建筑結構變形能力,提高建筑物的整體剛度從而使建筑結構在外力作用下僅發生局部變形,不對建筑結構整體的穩定性產生影響。因此,在布置構造柱時,需以《抗震規范》作為布置依據,在墻體交叉處均設置構造柱,促使墻體材料由脆性演變為延性。另外,圈梁也可以提高墻體之間的連接牢固性,對于增強房屋穩固性、整體性等可起到明顯的促進作用。在一定情況下,還可抑制墻體產生裂縫。
五、 結語
目前,抗震技術屬于房屋建筑設計當中的一項主要技術,抗震設計的好壞將會直接影響到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑結構設計中,需根據抗震設計的相關要求,對房屋建筑進行合理設計,滿足房屋抗震設計的相關要求。盡可能提高房屋的抗震能力,減少地震災害對于房屋建筑的損害。本文只從基本概念做出闡述,實際設計還要運用靜力和動力的數值計算手段,用數值計算結果來量化宏觀指標,幫助工程師合理設計。
參考文獻
[1]唐與拓,金燕,于得水.多層磚混房屋震害分析及抗震加固措施[J].山西建筑,2009(12).
[2]張建,倪彩琴.淺議房屋建筑結構設計中問題的分析[J].建筑設計管理,2010(05).
關鍵詞:房屋建筑結構;抗震設計;設計要求;設計方法
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
一、建筑結構抗震設計中的基本原則
在進行建筑結構抗震設計的過程中需要遵循一定的原則,講求方法,才能夠確保設計方案的科學性和可行性。為此,設計的過程中需要遵循以下原則。
(一)確保結構構件具有必要的性能
在進行抗震設計的過程中,一定要保證建筑結構構件具有一定的承載能力、穩定性、剛度和延性等性能。結構構件需要遵循強柱弱梁、強剪弱彎、強底層柱、強節點弱構件的設計原則,在設計中對于可能會造成構件相對薄弱的部位,需要采取從事提高其抗震能力,對于承受豎向荷載的主要構件則最好不作為主要的耗能構件。
(二)盡量多的設置抗震防線
一個抗震結構體系需要有多個延性較好的分體系組合而成,并且由延性較好的結構構件連接協同工作。例如框剪結構就是由延性框架和剪力墻兩個分體組成,雙肢或者多肢剪力墻體系組成的。由于在一次地震之后將會伴隨著多次余震的出現,如果在結構設計時只有一道防線,那么在建筑遭到第一次破壞之后再遭余震,就會因為損傷積累導致建筑物坍塌。抗震結構體系應該有最大可能數量的內部和外部冗余度,在設計中需要有意識的建立起一系列分布的屈服區,這樣能夠使結構吸收和消耗大量的地震能量,從而能夠提高建筑的抗震性能。
(三)恰當的處理建筑結構的構件強弱關系
在設計的過程中需要正確的處理好構件的強弱關系,在統一樓層內使主要耗能構件屈服之后,其他抗側力構件則仍然處于彈性階段,這樣能夠使得有效屈服保持較長的階段,能夠保證建筑結構的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是,如果在抗震設計中一部分結構的設計超強,那么就會導致結構的其他部位出現相對薄弱的現象,所以說在設計的過程中需要恰當的處理結構的強弱關系,對于不合理的加強的作法或者是在施工中以大代小,改變抗側力構件配筋的這些做法都需要盡量的避免。
二、房屋建筑結構中的抗震設計方法
(一)建筑場地的選擇
當前地震的發生雖然可以預測,但是還是會給建筑物造成很大程度的損壞,地震發生的過程中,由于地質結構發生變化,就使得整個建筑結構發生改變,嚴重的話會直接導致整個建筑物倒塌。所以,為了能夠有效地減小地震對房屋建筑的損壞,我們必須選擇好施工場地。
(1)由于我國地理條件比較復雜,最佳的施工場地應該選擇在地勢平坦、開闊的地區,這樣能夠減少地震時的沉降度,提高建筑物的穩定性,進而減少建筑物的坍塌情況。
(2)有些地區的地形本身就容易受到地震的破壞,例如,河流、山川附近、地形不均勻地區等等,如果在這樣的土地上建設建筑物,一旦發生地震,就會直接導致建筑物倒塌。在選擇施工場地的時候應該盡量避開這些地區,如果不能避開,就必須做好抗震措施。
(3)有些危險地區能夠直接主觀判斷出來,例如容易發生泥石流、滑坡等地區,建筑物一定不能在這些地區建設,如果把房屋建筑在這些地區,一旦發生地震就會引發一些其他的自然災害,給人們的生命安全造成更大的危害。此外,建筑場地土地的性能也和建筑物的抗震性有直接關系。通過大量的實踐數據顯示,土質越堅硬,抗震性能就越好。
(二)地基和基礎設計
(1)為了全面的加強房屋建筑整體的剛性,增強建筑整體結構的抗震性。在房屋建造的過程中,同一個建筑單元不能夠建設在不同性質的地基上,也不能夠采用不同的方式,要么就全部采用天然地基的方式,要么就全部采用樁基方式,不能一半采用天然地基,一半采用樁基。
(2)房屋建筑物的基礎的埋置要有一定的深度,埋置過淺就會使建筑物的嵌固作用減小,從而使建筑物在地震中的振幅增大,極易發生震害。所以,在對建筑物的基礎進行埋置時,要盡可能的增加埋置的深度,同時做好基槽的回填和夯實工作,使回填土與基礎的側面發生緊密的接觸,更好地提高地基的穩定性。
(3)基礎和上部建筑構成了房屋建筑的整體,為了加強兩部分建筑之間的整體性,基礎在室外的地坪下不宜做內外交圈的基礎圈梁。同時為了使上部結構與基礎之間的連接更加的牢固,就要把上部結構的構造柱鋼筋插入到基礎的圈梁中。當地基的土質剛度不強時,還應該在基底的底部布置圈梁。
(三)建筑設計和建筑結構的規則性
(1)房屋的高度和寬度。不論是房屋建筑的高度還是寬度都不能夠單獨影響抗震性能,而是高寬比。房屋建筑的抗震性能和高寬比成反比,也就是說,建筑物的高寬比越大,建筑物的抗震性能越不好,受到地震損害的程度就越高。此外建筑物受到地震損壞的程度還和層高有關系,層數越高,損害程度就越大。所以為了減小建筑物受到地震損害的程度,對建筑物實行限高政策。此外,在抗震性能設計的時候,還應該根據工程的實際情況選擇最佳的高度和寬度。
(2)房屋建筑的結構體系。在對房屋建筑結構的設計中,要盡量的使結構的剛度和質量分布的均勻,而且使建筑的平面和立體結構呈現規則的感覺。如果平面設計的過于復雜,就會使質量和剛度分布的不均勻,在發生地震時,就會使建筑物發生嚴重的扭轉現象,加重地震對房屋的破壞。另一個影響抗震效果的因素就是結構的整體布置,不規則的房屋,在地震中更容易發生扭轉,而且如果采用的是錯落的立面,也會由于高度過高而產生“鞭稍效應”。
(3)縱橫墻的分布。在房屋建筑物中,最主要的承重構件就是墻體,墻體在地震中很容易產生裂縫甚至是倒塌,所以要對縱橫墻進行合理的配置。在對房屋進行設計時,要使橫墻和縱墻分布均勻,共同承擔房屋的重量。通常來說,墻體的剛度決定建筑物的剛度,如果房屋建筑中承重墻比較少,就會使得墻體之間的空間變大,建筑物的剛度就很小,抗震能力就會弱。所以應該根據實際工程情況來確定好房屋建筑的墻體,保證建筑物的剛度。
(4)建筑懸挑梁梁高度選用。有一些建筑結構設計人員經常對梁饒度計算這一環節進行忽略,在對建筑物進行正常使用這一狀態下,梁高的選用往往都比較小,這也就造成了建筑物梁截面受壓區應力過高,梁截面受壓區也就產生了非線性的徐變 。如果我們進一步發展挑梁變形,梁支座的截面上部的受拉區也就經常會出現一些豎向裂縫,這些豎向裂縫的跨度也就比較大。受到了支座附近剪彎作用影響,豎向裂縫也就不斷的向下延伸,進而成為了斜裂縫,這時,建筑物的梁也就已經接近了毀壞的程度,建筑物裂縫在梁支座位置的斜向延伸,那些靠近上部的縫寬度也就越大。
(四)墻體和屋頂的抗震設計要求
房屋建筑的質量越輕,其遭受地震破壞的程度也就越小,結構的穩定性也就越強,房屋的安全性也就越高。所以為了減輕房屋建筑在地震中受到的破壞,就要把結構的各部分做得輕一些。房屋建筑的上部建筑主要是墻體和屋蓋。
(1)要使房屋建筑結構的圍護結構變輕,就要使房屋的墻體變輕。如果墻體的重量過大,其抗震性能就會變得很弱,發生地震時,就會很容易遭到破壞。所以,應該控制墻體重量材料的特性。
(2)在屋蓋的設計中,屋蓋要盡可能用材質比較輕的材料,并且盡量不要在屋頂增加沉重的附屬物,那樣不僅增加了屋蓋的重量,還增加了房屋的高度,加大了房屋建筑的高寬比,影響房屋的抗震性能。如果是必須建造的,也要盡量做得矮些、牢固些,或者是用重量較輕的材料。
(五)砌體結構中的圈梁和構造柱的布置
圈梁對于減輕震害有著極大的作用,無論是地基中的圈梁還是墻體中的圈梁。圈梁能夠使墻體之間的連接更加的牢固,有效的增強房屋建筑的整體性和穩固性,也可以在一定程度上阻礙墻體裂縫的產生,同時還能夠阻止建筑地基的不均勻沉降而使結構遭到破壞。構造柱的設置也對房屋建筑的抗震有很大的作用,構造柱的設置能夠提高墻體的抗剪能力,同時能夠增加結構的變形能力,使結構在較小外力的作用下只是發生變形,而不影響結構的整體穩定。在房屋建筑的特性保持不變的同時,構造柱的數量要根據《抗震規范》來進行設置,但是在墻體交叉的地方,都要設置構造柱,這樣就會使墻體的材料從脆性向著延性發展。
結語
地震是人們正常生活的嚴重安全隱患,建筑設計人員必須認真研究以往地震災害中建筑的破壞原因和狀態,在房屋建筑結構中強化抗震設計,不斷的總結經驗和優化設計,提高建筑的抗震能力,最大程度的降低因地震造成的損失。
參考文獻
[1]盧建平.論房屋建筑結構中的抗震設計要求[J].江西建材,2011,04:57-58.
【關鍵詞】房屋,建筑結構,抗震設計,要求
中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
由于經濟發展速度加快,社會需求不斷增多,使得建筑的高度不斷加高,形態愈加復雜,建筑結構中抗震設計也趨于多樣化。我國作為一個多震國家,結構設計中應注重抗震設計,良好的抗震設計和抗震措施至關重要??拐鹪O計中,要進行地基基礎的抗震設計??拐饦嬙齑胧┦墙Y構設計的重要內容。針對房屋建筑結構中的抗震設計要求,進行結構抗震設計和抗震措施,在結構設計與建筑施工中,應熟悉各種結構設計的抗震構造措施。
二.建筑結構抗震設計的基本要求
地震作用越大,房屋抗震要求越高。不同設防烈度和場地上,結構的實際抗震能力會有差別,結構可能進入彈塑性狀態的程度不同。震害表明,未經抗震設計的鋼筋混凝土結構,在7度區只有個別構件破壞,8度、9度破壞增多,因此,對不同設防烈度和場地可以有明顯差別。結構的抗震能力主要取決于主要抗側力構件的性能,主、次要抗側力構件的要求可以有區別。如框架結構中的框架與框架――抗震墻結構中的框架應有所不同。房屋越高,地震反應越大,其抗震要求越高。綜合考慮地震作用,結構類型和房屋高度等因素劃分抗震等級進行抗震設計,可以對同一設防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等級設計;對同一建筑物中結構部分采用不同抗震等級。
三.影響建筑抗震的因素分析
1.建筑抗震取決于所選取建筑結構形式
為實現“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標,新版《建筑抗震設計規范》中取消了磚混內框架結構,提高了磚混結構建筑的設計要求。目前普遍使用的框架-剪力墻結構、剪力墻結構、框架結構三種結構形式中,框架-剪力墻結構的抗震性能最為突出,剪力墻次之。單純的框架結構造價雖然抗震性能不如前兩種,但其造價較低,施工技術成熟,是目前最為常見的結構形式。根據建筑當地的實際情況,結合建筑的使用功能,選取合適的結構形式,對于建筑抗震意義重大。
2.建筑抗震取決于適宜的抗震措施
在場地類型不同的情況下,抗震措施主要由建筑的不同等級決定。在確定建筑等級及場地類型之后,將先進的抗震理念和系統的分析計算納入到抗震措施設計中,即可改善建筑抗震設計,提高建筑抗震效果。
3.影響房屋建筑抗震性能的因素
房屋建筑抗震性能取決于場地選擇、施工質量等其他因素。建筑工程場地選擇不當等造成施工質量下降,這些因素都可能對建筑結構的抗震性能造成重要影響。選擇建好的工程場地、加強施工質量監督,對于提高建筑抗震性能是十分必要的。
四.建筑抗震設計具體分析
抗震設計的重要基本要求就是要確保房屋基礎構造的延性設計要求得以保證,能夠在建筑結構延性問題上設立多道防線,以此才能避免建筑結構脆性過大造成的構造強度失衡、失控的現象發生,從而影響其抗震性能及成果。因此,這就需要做好以下幾點把握。
1.周全考慮房屋建筑選址問題在房屋工程項目立項之初,就要周全考慮好能夠發揮抗震成果的選址問題,如健全周到考慮好土體結構、地質、地貌等問題,并要預測分析地震活動發生時建筑構造的承受能力,且要記錄相關技術資料檔案中,待實地考證時能夠綜合評價。此外,還要避開影響建筑構造抗震效果發揮的不利區域、地段等,當避無可避時應當立足實際采取合理控制措施
2.加強建筑構造規劃研究
由于地震發生時建筑結構本身會發生應力過于集中、突破塑性變形彈性極限等的可能,進而形成結構抗震薄弱部分。因此,建筑構造設計應能保證建筑結構延性、安全度、以及選取合適的建筑平面、剖面進行設計,既要保證建筑結構強度穩定,又能避免建筑脆性過大而延性過小的負面現象發生。
3.保證地基與基礎設計要求當房屋項目工程的地基土體為粘性土、軟土、液化土、以及不均勻沉降土時,應當評估好地基的基礎沉降是否在預控范疇之內,是否發生嚴重不規則沉降現象,從而才能有針對性的采取防控措施。
4.滿足建筑構造體系設計要求
抗震性能價值體現是建筑構造體系設計中的重要組成部分。因此在構造設計上就要綜合分析、周全考慮、能夠統籌把握好各項綜合因素。如考慮好抗震防御等級、抗震強度控制指標、項目建設場地、以及基礎地基處理、供應材料的質量體系要求、現有技術規模等問題。
5.確保建筑構造的構件要求
(一)房屋建筑工程的結構基礎構件設計應當滿足相關規程標準、要求,如混凝土的圈梁、構造柱、芯柱、或者配筋砌體等的質量建設體系要求就必須能夠保證。
(二)要保證混凝土結構合理設計,在建筑的具體結構構件應能具備尺寸合理、縱向承重鋼筋及箍筋的強度達到設計標準,目的是控制剪切破壞先于彎曲破壞發生的可能,以及防止鋼筋屈服而引起的構件塑性變形遭受破壞發生。
(三)鋼結構建筑施工時能夠保證其構件尺寸、規格、數量合理,進而才能避免整體構造抗震成果發揮不利、結構失穩的現象發生。最后,還要周全考慮好建筑構造構件之間的鏈接、銜接性的體現,控制好構件節點的穩定性,保證其在地震發生時的塑性破壞能夠晚于其他結構構件,進而才能增強建筑結構的整體穩定性與安全度。
五.建筑結構設計抗震關鍵措施和設計方法
1.建筑結構抗震措施要點
(一)房屋建筑結構設計要從建筑的全局出發,全面考慮各種建筑部位的功能,在此基礎上,科學設計每個部分的構件,保證每個部件之間的契合,促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求,滿足一定的現實需求,同時,通過抗震設計,使得每個構件都可以具有相應的承載力,當地震來襲,每個構件都可以有著一定的次序先后破會,整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性,從而延緩地震破壞的速度,消耗爆發的能量。增強建筑的整體抗震能力。
(二)要嚴格選擇地基選址,地基選址是進行建筑結構設計的基礎,因此,在建筑結構抗震設計中,要科學避開山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本著堅硬,牢固,平坦,開闊的選址原則。親身實地,利用先進技術設備,進行地質勘探,山石水土監測,并取樣論證,科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠,地質穩定無滲漏,無坍塌,無暗河,無熔巖,無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
(三)采用合理的建筑平立面。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理,結構布置符合抗震原則,通過無數次的實驗表明,簡單、規則、對稱的建筑結構抗震能力強,對延緩地震烈度范圍延伸,消耗地震的能量,減少地震對整體結構的破壞,而且,對稱結構容易準確計算其地震反應。
(四)選擇合理的結構形式??拐鸾Y構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題。建筑結構抗震設計中,不同結構的抗震結構體系的承載力受到抗震設防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經濟條件等多種條件的影響,因此房建結構抗震設計要綜合考慮,做到科學選擇,嚴謹設計。
(五)結構良好的延性有助于減小地震作用,吸收與耗散地震能量,避免結構倒塌。因此,結構設計應力求避免構件的剪切破壞,爭取更多的構件實現彎曲破壞。
六.結束語
因為涉及到人類生命財產安全的重要問題,建筑物的抗震問題是目前建筑結構設計界討論比較多的話題之一。因此,我們在對建筑物進行結構設計的時候,必須把房屋建筑結構中的抗震設計要求放到非常重要的位置,并采取適當的措施,盡量避免地震對建筑物的損壞,為保障人民的生命及財產作出應有貢獻。
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關鍵詞:房屋 建筑 結構 抗震 設計
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
針對抗震設計標準和建筑類型, 在設計中要考慮地區和建筑結構條件, 雙重的進行建筑結構抗震設計, 在建筑物本身的材料、 地理位置、 結構層、 基礎結構等方面進行抗震設計, 采取有效的抗震措施, 降低建筑物在地震作用下的不穩定性, 提高建筑物的整體穩定性。
1 房屋建筑結構抗震設計概述
目前在我國建筑結構的抗震設計時,需要做到“小震不壞,中震可修,大震不倒”。這是對于抗震設計的具體要求。即在發生的地震烈度低于建筑的抗震設防烈度時,建筑建筑處于彈性工作狀態,即其在地震中不會受到損壞,仍可以正常進行使用;而對發生的地震烈度與建筑的抗震烈度相當時,則此時建筑結構處于非彈性階段,建筑物可能受到損壞,但經一般性的修理即可繼續使用,即建筑物在地震破壞下經修理后仍可以繼續進行使用,即建筑結構處于可修復的范圍;而當發生較大震級的地震時,其烈度高于建筑物設防的烈度,在這種情況下,建筑物處于非彈性變開中,但要求建筑結構防震設計不致于倒塌或危及生命安全,在非彈性變形下人員可以從建筑物內進行逃離。
2 房屋結構抗震性能所存在的問題
地震所造成的損害主要來源于地震發生時所產生的地震波,地震波具有較強的穿透力,可以在非常短的時間內,通過土壤、巖層和低級,使建筑物發生外部的裂變和擠壓,當結構內部的力量超過了建筑物的承受能力,就會發生建筑物的變形、損壞甚至倒塌。
現階段,房屋的抗震技術主要采用等效斜撐的方法,該方法具有一定的有效性,但是由于其精確度較低,所以在實際的應用的過程中具有一定的局限性。對于結構抗震的剛度,按照相關理論有些學者企圖從非線有限元的角度進行模型的填充,但是實施過程過于復雜,實際效應并不高。在抗震設計的過程中,我們應該對其有理論上的把握。影響建筑物抗震能力主要在于建筑物的剛度,所謂的規定,與在按空框架分析的基礎上乘以小于 1 的周期修正系數體現填充墻對結構的剛度貢獻,而不去計算填充墻的剛度。周期修正系數與地震作用下混凝土結構的反應密切相關。所以在抗震設計中對于周期修正系數的確定是確定框架填充墻結構是否合理的一個重要的因素。如果我們沒有進行精確的計算,那么將直接導致在建筑施工和使用過程中穩定性和抗震性的不精確。另外,對于結構周期修正系數的合理性,現階段也存在一定的疑問,并沒有十分肯定的理論依據和學界認可。
3房屋結構抗震設計方法
第一,以房屋建筑結構的基本構造為依據。傳統的抗震設計方案的確定主要依據房屋的基本機構,以鋼筋混凝土框架為主要特點的房屋為例,則主要考慮鋼筋混凝土的構件尺寸、最小配筋率等等方面。近些年來,隨著科學技術的發展,我國的抗震技術有了一定水平的提高,抗震設計規范也得到了一定程度的完善,對建筑結構從整體到局部的設計都形成了一套完整的抗震措施,對于大部分建筑,只要按照規范進行合理的設計,就能保證建筑結構具有較好的抗震性能。
第二,以房屋建筑規劃和場地為依據。為了提高房屋的抗震水平很多開發商在建筑的前期對建筑場地進行較為科學準確的測定和選擇。抗震層對于建筑物未來的穩定性具有十分重要的作用。同時在建設的過程中,房屋的外部情況與其他建筑物之間物理空間關系也應該進行綜合的考慮,例如鄰棟樓之間的距離、建筑物的外觀等等都十分重要。同時在設計的前期,應該考慮到建筑物上部位移的特點、位移的性能等等方面。我們知道建筑物的使用周期較長,所以在設計的過程中,在建筑能夠移動的范圍內不能有其他物體成為障礙物。所設計的入出口等等要保證在出現地震時的絕對安全。
第三,以房屋建筑結構的結構性能目標為依據??拐鹪O計的最終目標就是為了保證在發生地震的時候能夠保證建筑物的安全性。因此,在設計的過程中,應該根據建筑物所在區域的抗震設防烈度對建筑結構進行結構抗震性能的設計,保證結構在地震力作用下的小震不壞,中震可修,大震不倒。同時,對于沒有進行地震作用設計的建筑非結構構件,也應該滿足相應的構造措施,使房屋發生故障時,可能造成的損害程度在可控的范圍內。同時,大風對于建筑的影響也很大,所以在進行設計方案確定的過程中,應該考慮到大風對于建筑物水平震動所能帶來的影響,從而保證建筑物的抗震性。
4 提高房屋筑工程杭震設計質量的有效措施
第一,選擇恰當的建筑場地。在進行建筑抗震設計方案前,對于重大工程來說,應該綜合考量建筑地址的地理特性,對其進行較為科學詳細和準確的地震安全性評估。形成評估結果后,在設計和施工的過程中,應該嚴格按照評估的結果,設計較為科學的防震標準要求,然后進行相關施工。所以擬定進行建筑的前期,應該選擇地震發生頻率較低、發生地震后能夠有效降低地震影響的地方進行選址,盡量避免那些本身就容易給建筑物帶來不良影響的地方。
第二,選擇科學、合理的結構形式。近些年,隨著科學技術的發展,建筑施工的材料和建筑的結構特點也開始呈現多樣化的特點?,F階段主要使用的結構包括鋼筋混凝土結構、鋼結構、磚混結構以及鋼混結構。在實際選擇中,由于地域不同和設防烈度等不同因素的影響也會對建筑結構的選擇產生一定的影響。所以在設計抗震方案的過程中,應該選擇科學合理的結構形式。對于以上幾種結構形式而言,鋼筋混凝土具有一定的優越性,它具有較強的柔韌性,在承受高壓的條件下變形能力較強,是現階段使用較為廣泛的一種結構形式。但是實際操作的過程中,也應該結合建筑的時期情況進行綜合的考量。我們知道隨著房屋層數的不斷增加,在發生地震的時候所能造成的水平位移也不斷增大。建筑的內部結構也會發生一定的變化,所以在設計的過程中,應該給予較多的考量和關注。
第三,提高抗震設計的質量。地震的破壞力很大,一旦發生地震,建筑本身的抗震的能力與人們的生命財產關系密切。我國對于建筑的抗震能力的關注較晚,現階段的發展水平也不是很高。如果建筑的設計防范不夠合理,不僅會加大建筑工程的成本,同時對于建筑的質量而言也并不會有很大的提高。所以在設計的過程中,應該遵循合理科學的觀點,提高建筑結構自身的可靠性和安全性。在設計過程中,對于建筑的內部細節能夠給予較多的關注,提高抗震能力。
第四,建筑的體型要簡單,平立面布置宜規則
當建筑物其體型較為簡單和規則時,在設計時能夠更好地明確其受力性能,而且對于其在地震發生時的實際反應及其內力也能夠進行準確地分析,而且結構內部具體的構造也易于處理,這樣的結構即使在地震作用下其受到的損害也較小。而相對于體型及平面不規則的建筑物,由于立面上高低錯落,這樣就會形成剛度和強度上的突變,極易使應力或是變形集中出現,導致薄弱環節產生,在地震作用下其薄弱處會首先發生變形損壞,產生較大的危害。
5 總結
綜上所述,房屋建筑的抗震設計是判斷整個建筑質量的重要依據,也是保證人們安全生活的重要保障,甚至可以在一定程度上,對于整個社會的穩定都具有一定的影響。所以在抗震設計的過程中,首先我們應該認識到抗震意識應該成為建筑設計的重要理念之一,并且在設計的過程中,對于該理念進行嚴格的執行和操控。本文論述了傳統房屋抗震的方法,并且在實際實踐中提出了自己的建議,旨在希望可以提高建筑自身的安全性,使建筑行業朝著更加健康安全穩定的方向發展。
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【關鍵詞】房屋;建筑結構;抗震設計
引言
數據統計結果顯示,我國每年發生地震的次數接近全球地震總次數的三分之一,而全球每年發生的地震次數則高達驚人的50萬次,與此同時,我國每年發生的五級以上地震次數也高達20多次。近些年來,汶川、玉樹、于田地區接連發生的大地震給人們的生命財產造成了嚴重的損失,引起了人們對于房屋建筑抗震性能的重視。在房屋建筑的設計時,更多的考慮到結構抗震的設計,可以在一定程度上減少地震對房屋建筑造成的破壞,從而在更大程度上保障人們的生命財產安全,減少不必要的損失。
1 建筑場地的選擇要求
地震會導致地質結構發生不同程度的變化,從而對震區范圍內的建筑結構造成不同程度的破壞,輕則受損,重則直接坍塌。而在房屋建設過程中,按照要求合理地選擇建筑場地,能有效減輕由于地震造成的房屋建筑損壞情況。
首先,鑒于我國復雜的地理條件,房屋建筑的施工場地要選擇地勢平坦開闊、土地質地堅硬的地方,減少房屋建筑在地震過程中由于地質條件原因而可能發生的沉降、坍塌現象,提高房屋建筑的穩定性和安全性。其次,房屋建筑場地選擇時要避免山體周邊、河岸湖畔等容易遭受地震災害的地區,降低地震災害帶來的危險。此外,房屋建筑場地還需要避開可能發生并發自然災害的地區,防止在地震災害發生的同時,泥石流、地陷、滑坡等自然災害同時發生,對房屋建筑造成更加嚴重的損害,并增加救援工作難度。
2 房屋建筑的地基、屋頂及墻體的抗震設計要求
2.1 地基的抗震設計要求
根據要求合理的對房屋建筑的地基進行設計,對于提高房屋建筑的抗震性能,增強房屋建筑的剛性有重要意義。在房屋建筑的地基設計時,要嚴格按照以下幾點要求:首先,一個房屋建筑的必須建筑在同一性質的地基上,并且盡量全部選擇天然地基或樁基,防止由于地基性質不同,導致房屋損害;其次,對房屋建筑的深度要進行嚴格控制,房屋建筑的基礎埋置深度盡量足夠深,從而對房屋起到很好的固定作用,并能減小地震期間房屋的振幅,提高房屋建筑的安全穩定性。同時還要做好基槽的回填工作,夯實基礎,保障安全;最后,房屋的上層建筑和地基內的基礎建筑是一個整體的部分,在上層建筑的圈梁和構造柱鋼筋的設計上要充分考慮到二者的統一性和完整性,加強二者之間的聯系,從而提高整個建筑的穩定鞏固程度。
2.2 屋頂、墻體的抗震設計要求
在房屋建筑屋頂和墻體的抗震設計中,首先要考慮到的就是質量問題,這是因為房屋建筑在地震期間的受損程度與房屋建筑的質量呈正相關,換句話說,要想減輕房屋建筑的受損程度,提高房屋建筑的抗震性能,就要相應的減輕房屋建筑的質量。因此,在房屋建筑屋頂和墻體的設計中,要注意減輕這些構造的質量,具體的方法是采用質量較輕的材質、免去不必要的附屬物、減少不必要的高度等,防止這些不合理的設計對房屋建筑的抗震性能造成不利的影響。同時,減輕房屋建筑質量以后,房屋建筑的穩定性也得到了相應的提升,在面對地震災害的時候,房屋建筑的安全性也得到提升。
3 房屋建筑結構的抗震設計要求
3.1 房屋建筑結構的高度
除了房屋建筑的質量,房屋建筑結構本身的高寬比也與其在地震中的受害程度有著密不可分的關系,這主要會影響到房屋建筑在地震中的傾斜程度,高寬比越大,相應的傾斜程度也愈發嚴重。尤其是在當下城鎮化大建設時期,部分城市在房屋建設時盲目地追求高層建筑,更需要引起重視。毫無疑問,房屋建筑的層數越多,高度越高,那么在地震中遭受的破壞也必然更加嚴重。因此,我們再進行房屋建筑結構的高度設計時,需要對建筑的高度進行合理有效地的控制,尤其是在地質結構活動比較頻繁的地區,更加嚴加限制房屋的高度,從而保障房屋建筑達到抗震要求。
3.2 房屋建筑結構的規則性
對房屋建筑結構進行規則性設計,確保房屋建筑的剛度、質量均勻分布,是提升房屋建筑抗震性能的重要方法。這是由于不規則的、復雜的平面或立體結構設計,以及混亂的房屋建筑的質量和剛度分布,有可能使房屋建筑在地震發生時期發生結構扭轉,從而對房屋建筑造成嚴重的破壞。尤其是高層建筑,不規則的設計還可能會引發鞭梢效應,破壞性更加顯著。
3.3 房屋建筑結構的防震縫和縱橫墻的布置
房屋建筑設計還需要合理設置建筑的防震縫,尤其是在建筑結構不規則的時候,更需要處理好防震縫的設置。設計房屋建筑的防震縫,需要將建筑劃分成為規則且相對獨立的結構,并保留足夠的寬度以保障兩邊建筑的徹底分開,然后再按照建筑高度布置墻體。
作為房屋建筑的主要承重構造,墻體的數量和剛度是決定房屋建筑抗震能力的關鍵。具體來說,如果房屋建筑中的縱橫墻體較少,那么墻體之間的間距自然就增大,承重的壓力一旦超過限額,那么在地震災害過程中就很容易發生倒塌,然后引起連鎖反應,造成房屋建筑的坍塌。因此在房屋建筑設計過程中,要合理、均勻的分布縱橫墻體,并保證一定的數量,共同承受房屋上層建筑的質量,保證房屋建筑的剛度。
3.4 房屋建筑結構的圈梁和構造柱的布置
無論是地基中圈梁,還是房屋建筑中的圈梁,都可以在地震災害發生時發揮巨大的作用,從而減輕地震對房屋建筑造成的損害。這是由于圈梁是連接墻體的關鍵,可以保障墻體的牢固性,同時增強房屋建筑結構的完整性,阻礙墻體在地震時形成裂縫,減輕由于地基不規則沉降所造成的結構性破壞。
同樣,構造柱的使用也能顯著提高房屋建筑的抗震性能,這是由于在墻體交叉的地方設置構造柱可以提高墻體的抗剪能力,增強墻體的變形抗壓能力,保障墻體在較小的外力作用下,只會發生小部分范圍內的變形,但是卻不會破壞建筑的整體穩定性。
結束語
汶川地震、玉樹地震的陰霾還尚未散去,人們的生命財產在地震災害中遭受到了慘痛的損失,這也在很大程度上提升了人們對于房屋建筑抗震性能的重視程度。地震這類的自然災害雖然是不可避免的,但是我們卻可以通過提高房屋建筑的抗震能力,盡量在損失減少到最小。通過在房屋建筑過程中合理的選址、設計,配合優質的材料和精良的施工,就可以明顯提升建筑的抗震性能,從而挽救更多的生命和財產。
參考文獻
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【關鍵詞】房屋建筑;結構;設計;要求
隨著我國社會經濟的不斷發展,人們的生活水平也在不斷提高,因而對房屋建筑設計也提出了更高的要求。設計師不斷引進先進的設計理念,在設計中應用縣級的技術,不斷研究新型的高強、輕質、環保建材,進而促進房屋建筑設計的進步。
一、房屋建筑結構的設計方法
(一)繪制房屋建筑結構的平面圖
很多設計師在繪制結構平面圖的時候都很疑惑是否要輸入相應的結構軟件進行建模,根據相關的規定,如果房屋建筑地處六級防震區,那么就可以省略截面抗震驗算,可是要設置一定的建筑抗震措施。所以,對于一般的砌體房屋結構可以不在軟件中建模,實行直接設計,可是在設計中一定要注意受壓和局部受壓的情況。在時間比較充足的情況下,輸入建模會更好,因為利用它設計師可以對荷載進行快速、準確的導算。當然,如果房屋建筑的地區抗震級別在六級以上,就必須輸入軟件,進行建模設計。
(二)房屋建筑的屋頂結構圖
如果建筑是坡面,那么目前對結構的處理方式主要有兩種,即有梁式和折板式。二者適用的房屋建筑情況不同。一般量版式比較適用于那些建筑面不夠規整、板破跨度比較大、屋面坡度和屋脊線轉折比較復雜的坡屋面設計。二板式則與有梁式適用的情況相反。兩種方式的板都是偏心受拉構件。在進行板配筋的時候要注意設有部分或者全部的板負筋拉通,這樣才能有效抵抗拉力。而板厚也要根據不同的房屋建筑做相應的設計和要求,厚度一般不能低于120厚。對于梁板折角處的鋼筋如何布置也要有大樣示意圖。對于那些坡屋面板進行平面畫圖的時候,一般情況下設計師會采用剖面示意圖加上大樣詳圖的方法,從而使施工人員能夠更好的理解圖紙。要想設計出并繪制出一份房屋建筑結構圖,設計師就一定要做到心中有數。設計師不光要有一定的空間概念,更要具備正確理解房屋建筑圖紙和意圖的能力,只有這樣施工人員才能清晰明確的理解設計圖紙。因為屋面的起坡很容易造成建筑物閣樓層部分的墻體會超高,所以設計師就要充分結合門窗頂設置相應的圈梁減低墻的高度。
(三)房屋建筑結構的大樣詳圖
如果能夠確保建筑詳圖準確無誤,那么就可以在建筑詳圖的基礎上直接繪制大樣詳圖,當然,也可以在之前做過的大樣詳圖上進行局部的改進。在這個階段所要考慮的最主要的兩個因素就是建筑結構受力合理、施工方便,當然這必須在抱枕建筑外形的條件下進行。要使房屋建筑的標高、外形尺寸同建筑專業協調一致。
二、建筑房屋基礎及上部結構的設計基本要求
所謂的建筑凡物結構設計主要是指多房屋基礎結構及上部結構進行的設計。這種設計一般都是以概率的極限狀態設計理論作為設計方法的依據。房屋的上部結構設計一般是要解決房屋結構自身的重力恒載、人、家具、設備和雪的壓力等活載的豎向的靜力的作用以及風壓力、地震力的水平方向史昂的荷載的動力作用下,房屋建筑機構所應有的強度、剛度和穩定性的問題。房屋建筑的靜載作用通常會從上部向下部傳遞,而地震作用則恰恰相反,是由基礎部位傳遞到上部結構。
三、當前我國房屋建筑結構設計中的問題及解決措施
(一)對于獨立基礎設計的荷載值選取不恰當
很多凡物建筑都會采用柱下獨立基礎,通常情況下,如果民用房屋低于8層或者高度不超過25米,對于地基和基礎的抗震承載力可以省略驗算。換句話說,如果防震等級在8度以內,
這些房屋建筑就可以不必進行地基和基礎相應的抗震承載力。可是在對這些房屋建筑進行結構設計時,不可忽略的是風荷載對房屋建筑的影響。所以在設計房屋建筑的結構時,一定要輸入風荷載,雖然在地震區一般建筑不會受到風荷載的控制,可是為了安全起見,一定要輸入。
另外,設計師在設計房屋的獨立基礎時,對于用在凡物基礎頂面上的外荷載一般只選取軸力設計值和彎矩設計值,并不選取剪力設計值,有的設計師只選取軸力設計值,這樣就會造成基礎設計尺寸過小,配筋過少,進而嚴重影響基礎本身和建筑物上部結構的安全。
(二)不能合理進行框架和簡圖計算、選取模型
對于那些沒有地下室的框架房屋,對獨立基礎的埋置比較淺,通常在﹣0.05米的時候會設置基礎拉梁,這個時候應該把基礎拉梁按照1層輸入。例如某校的一棟學生宿舍樓,這個項目是3層的鋼筋混凝土框架結構的乙類建筑,2類建筑場地。建筑高3.3米,基礎的埋深是4米,基礎的高度是0.8米,室內和室外的高度差是0.45米。在8度的地震區這個工程寬假結構為2級抗震等級。設計者按照3層的框架房屋進行計算,第一層的高度是3.35米,也就是家丁訪蘇框架固定在﹣0.05米的基礎拉梁頂面;基礎拉梁的斷面和配筋都贊著構造進行設計;基礎則按照中心受壓進行計算??梢钥闯觯@樣選取計算簡圖十分不科學。首先,拉梁按照構造設計是沒辦法將柱腳彎矩平衡住的,第二,框架房屋的結構地主的高度必須選取基礎頂面到第一層樓蓋頂面的高度。所以這樣的框架結構最好按照4層進行基數按,也就是把基礎拉梁層當做1層輸入,如果拉梁上有荷載,也要把荷載一起輸入。這樣一來,計算剪力的第一層層高就應該是3.15米,第二層為3.35米,第三、四層樓高為3.3米。而且框架柱的底層的柱腳彎矩設計值必須乘以相應的增大系數1.25。在對拉梁層進行設計時,最好對底層柱的配筋進行相應的比較,確定到底由基礎頂面的截面進行控制,還是有基礎拉梁頂面處的截面進行控制。由于受到地基土的一些限制,所以對于該類計算簡圖,在相關的程序的總信息輸入中,可以把地下室的層數輸入為1,再計算一次,按照兩個計算的結果id保羅圖對框架結構底層柱進行合理的配筋。
(三)對基礎拉梁層計算模型選取不合理
基礎拉梁層沒有樓板,如果用TAT或者SATWE等相關的點算程序對框架進行整體的計算時,樓板的厚度做好取0,定義相應的彈性節點,并且用總剛分析的方法對其進行分析計算。有些設計師在進行設計的時候雖然將樓板的厚度取為0,也定義了相應的彈性節點,可是沒有通過總剛分析方法進行分析,所以程序在進行相應的分析時,就會按照剛性的樓面假定進行相應的計算,所以往往回合實際情況不太符合,對于平面不規則的房屋,一定要注意這點。
(四)不能合理設計基礎拉梁
如果多層的框架房屋的基礎深埋值比較大,設計師為了適當的減速小底層柱的相應的計算長度和底層的一些位移,可以在適當的位置設置基礎拉梁,可是設計師最好要按照訪蘇寬假梁進行相應的設計,而不是按照可嘉的構造要求。而且一定要按照相關的要求設置相應的箍筋和加密區。如果為了抗震,最好還是采取短柱基礎方案。
四、結論
在當今社會,人們對于房屋的質量要求越來越高,房屋建筑不僅要安全、舒適,更要具有很高的功能性和審美性。房屋建筑結構對于建筑來講十分重要,它不僅關系到房屋建筑的質量,還關系到施工單位的施工過程能否順利進行。隨意設計師在設計房屋建筑結構時,一定要抓住設計的基本要點,然后根據建筑物的具體情況靈活運用各種設計方法,創新設計思路,不斷引進國際上一些先進的設計理念和建筑材料,進而設計出一個具有先進水平的房屋建筑結構方案,從而不斷推進我國程式化進程和經濟的發展。
參考文獻
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