广东远顺建筑设计有限公司 516003
摘要:随着人类生活水平的日益提高,人们对自身居住安全的重视程度也越来越高,特别是在高烈度地震区,防震、抗震工作显得尤为重要。现代住宅越来越多的往高层住宅方向发展,随着近几年来多处地震的发生,给人们带来了较大的生命威胁和财产损失,也使更多的人意识到房屋抗震的重要性和必要性。因此,为了减少灾难带来的损失,维护人们的生命财产安全,就必须优化高层住宅结构的抗震结构。本文结合住宅建筑抗震设计现状,分析了住宅高层建筑结构抗震设计要点。探讨了现代住宅抗震结构设计的重要性。
关键词:住宅;抗震;设计
引言:住宅建筑结构的抗震设计是建筑工程设计以及施工重点,高层住宅建筑的发展与城市的发展具有密切的联系,城市人口的密集、用地紧张,从而促进人们对高层住宅建筑的要求。为了保证住宅建筑结构在地震的作用下不被受到严重破坏以及保证人们的生命财产安全通过对住宅建筑结构的抗震优化设计,保证建筑具有良好的抗震性能以及安全性。
一、住宅建筑抗震设计的现状
住宅建筑抗震设计在我国近几年的住宅建筑领域中已被广泛的应用,并得到了很好的发展,但是其中仍然存在很多的问题,比起西方发达国家,我国在抗震设计方面还是存在着较大的缺陷,并发展迟缓。在抗震设计上,虽然引用了西方国家抗震设计的要领,采纳了很多西方先进的设计理念和思想,但还是不能够处理好抗震设计与住宅建筑设计之间的关系,这就体现出我国没能从实际出发,结合本国实情进行理论技术的研发。主要存在的缺陷表现在以下几个方面。
1.对于住宅建筑抗震设计缺乏先进的理论知识作为指导和对地震检验的实际考察。我国在地质地震的探测不够精确,在防止,预测,研究时不能深入其中,对于防范地震的方法也是极其不科学的。所以,我国在抗震设计方面缺乏完善的理论依据和科学依据,导致不能融入住宅建筑结构设计中去。
2.没有从实际出发,虽然设计立足于固定参数,但却不能深入了解住宅建筑抗震设计,只能依靠计算设计而定。并且以一定的力学等参数做出规格,比如,我国地震设计研究出,统一把2.81规定为地震的降级系数,并将小震也赋予固定统计的意义中。而在一些住宅建筑结构中,地震设计中结构截面承载能力设计和变形的检验计算大多数都是沿用小震的系数进行的,所以,一定要更具实情进行。在设计中,如果对住宅建筑结构设计不深入研究与探索,做到细节与设计协调运作就非常的难了。
二、住宅高层建筑结构抗震设计要点
1.结构规则性
建筑物尤其是高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求,同时应保证建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响,要求建筑物平面对称均匀。因为该种结构建筑容易估计出其地震反映,对建筑进行合理的布置,以尽量减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。并应尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀,体型简单,结构刚度。大量地震灾害表明,需要对易于采取相应的抗震构造措施并且进行细部处理。地震时,质量沿建筑物竖向变化均匀,需要建筑结构的规则性。平立面简单且对称的结构类型建筑物在地震时具有较好的抗震性能,可以提高承载力分布等多方面因素要求。
2.层间位移限制
高层建筑都具有较大的高宽比,而位移限值大小与结构材料、结构体系甚至装修标准以及侧向荷载等诸多因素有关,因此,在进行高层建筑结构设计时应根据建筑物的实际情况。其中钢筋混凝土结构的位移限值要求严格,以及所处的地理位置进行设计,稳定性以及正常使用功能等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其在风力和地震作用下往往能够产生较大的层间位移,满足其具有足够的刚度又要避免结构,超过结构的位移限值风荷载作用下的限值比地震作用下的要求严格,在水平荷载的作用下产生过大的位移而影响结构的承载力。
3.控制地震扭转效应
当建筑结构的平面布置等不规则建筑结构刚度中心不重合,当周期比不满足要求时可采用加大抗侧力构件截面,并应将抗侧力构件尽可能的均匀布置在建筑四周,增加抗侧力构件数量的方法,在地震发生时建筑结构会导致结构整体倒塌,因此在结构设计中应充分重视扭转的影响。当结构位移比不满足要求时甚至会产生较大差距,一般采取增加最大位移处构件刚度减小最小处减小刚度中心与质量中心的相对偏心。位移构件刚度划分为相对规则平面,建筑物在扭转作用下各片抗侧力结构的层间变形不同,在设计过程中应对各层的扭转修正系数分别计算,若调整构件刚度不能满足效果时则应调整抗侧力构件布置。不能满足要求时则必须对其进行调整。
三、现代住宅抗震结构设计的重要性
住宅的抗震设计要刚柔相济,选择合适的结构形式。抗震设计的高层住宅建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级,地下室柱截而每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍;地下室中超出上部主楼范围且无上部结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。9度抗震设计时.地下室结构的抗震等级不应低于二级。抗震设计与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施。房屋高度大、柱距较大而柱中轴力较大时,宜采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱,或采用高强度混凝土柱。一次地震造成的破坏大小,不仅跟震级、震中距有关,还取决于震源深度、地质构造、地基条件和建筑物结构、材料、施工质量等因素,因此没法断言“房子能抗几级地震”。我国抗震设防烈度分6-9度,度数越高要求越严。
加强结构设计的优化,认清主次,通过多种目标与单一目标的优化使设计的效果令人满意。同时,还应加强房屋耐久性设计,在原来的结构设计方案中,建筑结构设计的耐久性往往没有得到设计人员充分的考虑,其实就是在规定的使用年限内对于用户的各种正常使用要求均能够满足。在实际情况中,许多方案设计都没有达到这些要求,出现这种情况的主要原因是设计时没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响,从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层进行混凝土进行设计时,主要都集中在造价、材料上,所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计,如今人们的生活水平不断的提高,对工程的质量要求也相应的得到提高,所以当建筑物的特殊使用要求或者技术要求与经济成为主要矛盾时,就要果断的放弃经济这个指标。结构体系的选择是高层住宅建筑钢筋混凝土设计的重点之一,在一些地基基础比较稳固的地方,在上部结构能够满足变形限值的前提下,考虑到建筑的外观问题,可以尽量减小刚度。
在框架结构与顶盖结构设计中,填充墙会直接使结构的实际刚度大于设计时的刚度,所以这就会导致计算周期远远大于结构的实际周期,因此,计算出的结构剪力比较小时,这就会使房屋建筑的结构不安全,所以要把建筑物的结构计算周期进行适当的折减,只有这样建筑的效果才能有所改善。除了没有墙的框架结构,其余都要进行适量的折减。
四、结语
随着城市化进程的不断加快,人口居住也越来越密集,住宅建筑楼层越来越高,但我国又是处于地震带交汇处、地震灾害频发的国家,为避免在人口密集的地区发生较大的灾害损失,就必须加强住宅结构的抗震设计,从地理位置的选择、建筑结构的优化和建筑材料的选择等多个方面进行优化设计,达到增强建筑抗震能力、减少灾害损失的目的,保证人们的人身安全和财产安全。
参考文献:
[1]娄学军.试论现行结构设计中的抗震问题[J].中国新技术新产品,2010(10).
[2]张凤瑛.高层住宅建筑结构抗震的优化设计[J].城市建设理论研究(电子版),2011(31).
[3]陈昌坤,潘宠平.某高层住宅抗震安全性评估[J].工程抗震与加固改造,2014,36(03).
论文作者:涂立和
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/10/27
标签:结构论文; 住宅论文; 建筑论文; 刚度论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 结构设计论文; 《基层建设》2016年16期论文;