摘要:近年来,随着工程建设技术的迅速发展,抗震设计在现代房屋建筑结构设计中的应用越来越普遍,相关技术的应用水平日趋成熟,对房屋建筑抵御自然灾害具有重要作用,因此相关人员应注重抗震设计在房屋建筑中的实际应用。
关键词:房屋建筑;结构设计;抗震设计
一、抗震设计在房屋建筑中的重要性及原则
地震是一种严重的自然灾害,对房屋建筑的影响较大,由于其发生规律具有较大的不确定性,通常情况下,人们缺少及时的应对措施,其造成的损害程度相对过高,因此,房屋建筑结构中的抗震设计变得尤为重要。抗震设计可以降低地震灾害对人们生产与生活的影响,有效避免地震中房屋倒塌给人们带来的财产经济损失和人身伤害。抗震设计在房屋结构设计中的意义重大。
建筑抗震设计中在使用相关设计的时候会涉及到以下几点原则:①建筑抗震设计过程中,相关施工单位和施工人员必须严格按照相关标准执行,对各项实施步骤进行有效的监督。②在选择具体的建筑抗震技术时应该考虑到技术的灵活性和实用性,实施之前需要根据具体的情况进行分析,必要时需要前往建筑所在地进行地质勘查,尽可能的在设计方案中消除存在的隐患。③选择科学合理的解决措施提高建筑抗震设计水平,解决建筑设计在建筑抗震设计中存在的问题,防止后期施工中前期的设计方案存在纰漏,导致安全事故的发生。
二、房屋建筑结构设计中抗震设计注意事项
设计人员在开展具体工作前应注意一些事项,一方面,严格控制建筑设计限值,按照相关的规章制度设计人员应明确建筑物的层数和总体楼高,并加以严格控制。此时,假设建筑物的设防烈度为8度,其建筑层数应小于6层。而针对于黏土多砖型的建筑而言其总体高度应小于18米,如房屋建筑结构为钢筋混凝土,其整体高度应小于45米。另一方面,结构连接点及屋顶设计中的注意事项,设计人员在工作中,应保证房屋主体结构连接符合抗震基本要求,其设计过程中,建筑构件形式和种类日趋增多,具体包括玻璃幕墙、花岗岩以及大理石板材等,这些结构虽然在一定程度上,增加了建筑物本身的强度,但是,为保证房屋抗震性能的稳步提升,设计人员还应注重非结构固件对建筑物的影响,例如壁橱、玻璃隔断以及内隔断,相关人员通过增加各部分的稳定性,提高了建筑房屋整体施工水平。
三、房屋建筑抗震设计要点
1、抗震等级设定。在上述分析中提到,房屋建筑抗震设计,必须保障建筑抗震等级高于地区抗震等级一级,此举主要是为了保障房屋结构,在地区常规地震条件下不容易出现大规模的倒塌,同时即使在震级异常前提下,也可以延长倒塌时间,所以,此项规定设计人员必须对此保持重视,而为了落实这一点,在设计当中,相关单位应当借助当地地质勘察部分,通过地震调查资料以及历史地震等级来确立地区地震等级。此外,在地震等级设定当中,还要重视地震周期表现,因为房屋在长期使用当中,其性能难免会下降,如果在性能下降时出现了地震,就会引起大规模的事故,所以为避免这一点,在地震周期条件下,要对房屋建筑结构抗震等级进行细节调整,确保其在周期范围内保持良好水平。
2、设计审核工作。因为房屋建筑抗震设计工作的复杂性很高,同时还可能存在条件上的限制,所以,初次设计很容易出现相关的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如为了避免条件限制影响,设计人员会调整建筑结构来满足实际条件,而调整动作可能会对结构抗震等级造成影响,所以在每次设计完成之后,都应当结合实际抗震需求,对初次设计方案进行审核,如果发现抗震等级不满足抗震要求,则应当及时分析具体缺陷,再针对缺陷采取相应举措来进行整改,起到抗震等级保障作用。
3、抗震结构案例。就目前普遍案例来看,常用的抗震结构有剪力墙结构、框架结构以及框剪结构,下文将举例对各抗震结构的应用案例进行分析,了解其适用范围以及应用功效。
(1)剪力墙结构。剪力墙结构是当前最为常见的抗震结构,其主要适用于高层或超高层建筑工程当中,可以保护建筑上部结构在地震条件下的稳定性,尽可能延缓上部结构坍塌的时间,为高层住户提供更长的逃生时间,具有良好的安全意义。就力学特点方面,剪力墙结构属于钢筋混凝土墙板结构,可以有效对因为力产生的内力荷载进行支撑。支撑原理为水平力原理,具体来说其具有连接建筑梁柱,为梁柱提供良好的支撑力,同时受外力影响,该结构会随着外力结构而发生变化,使得整体建筑结构始终保持在自稳定状态下(但如果外力过大,会打破这一状态),所以,在一些轻微的地震外力影响状态下,建筑不会坍塌,说明其抗震效果良好。上剪力墙作为竖向承重构件,其在一般在结构体系中,由于剪力墙的刚度比较大,所以在承担结构的侧向力方面有较大的贡献,而在受力是往往剪力墙不出现反弯点。一般剪力墙用于高层建筑中较多,当然在底框结构中也要布置剪力墙。
(2)框架结构。框架结构是一种大面积的抗震结构,其本身不但具有良好的抗震性能表现,同时还可以与上述剪力墙结构组合,形成框剪结构。具体来说,框架结构主要由若干梁、柱组成,根据建筑受力特点来进行布置,由此形成水平力,同时不同梁、柱与地基之间的结合,会产生相互作用,由此保障每个梁、柱的稳定性,在地震外力影响下,所有外力会被分摊至每个梁柱,因此具有良好的抗震性,不会出现局部塌陷而引起的整体塌陷问题。在适用范围上,框架结构与剪力墙结构一样,都适用于高层或超高层建筑工程当中,但不同的地方在于,框架结构可以贯穿整体,为整个建筑提供抗震力。
(3)框剪结构。综上,框剪结构即为剪力墙结构与框架结构的组合抗震结构,该结构融合了两者的优点,同时更好地将两者组合,具有更高的抗震性能表现。具体来说,框剪结构结构中大约75%左右由框架结构组成,随后在框架结构内部剩余的25%左右设置剪力墙结构,并将剪力墙结构与部分重点承重梁、柱连接在一起,在这一条件下,当重点承重梁、柱受地震外力影响,外力首先会被框架结构所接收,转而分摊给每个梁柱,分摊后的外力会有一部分与剪力墙结构接触,针对这一部分外力,剪力墙结构的自稳定特点可以进行消除。该结构可以整体提高建筑的抗震性能高度,具有良好的应用价值。
4、增强建筑抗震设计实际作用效果。我国建筑设计经过多年的发展目前已经形成了较为完整了理论体系,也有了比较成熟的实际操作经验,施工单位和施工人员在使用建筑设计进行建筑抗震设计的时候可以应用当前现有的先进理念,以其他成功案例中设计的建筑抗震设计作为依据。建筑物屋顶与底部的重心是无法保持平衡,这无形中增强了建筑物扭转的效果,不利于地震发生时建筑物的状态,因此,建议将建筑设计应用到建筑抗震设计中,提高建筑物刚性强度,将建筑物的高度和整体的体积进行严格有效的控制,很多施工单位在初期设计方案的时候会将电梯放在建筑物的中心位置,就是为了将建筑物的顶部和底部可以保持在同一个水平线上,从而提高建筑物抗震能力
结束语
本文主要对抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用进行了分析,通过分析得到结论:当前房屋建筑抗震设计当中,要注意材料、结构、水平载荷、刚度的表现,确保房屋结构在地震条件下的倒塌概率降低,且倒塌时间延长;为了保证抗震设计质量,设计当中应当遵守国家相关规定,并对设计方案进行审核,避免其中一些质量问题的影响。
参考文献:
[1]黄平.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用探析[J].科技展望,2019(30):171-172.
论文作者:许宇恒
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/6
标签:结构论文; 建筑论文; 房屋建筑论文; 外力论文; 建筑物论文; 剪力墙论文; 梁柱论文; 《基层建设》2019年第23期论文;