房屋建筑结构抗震设计要点分析

2015-01-12 05:20
山西建筑 2015年33期
关键词:防震抗震房屋建筑

陈 旭 元

(江苏工程职业技术学院建筑工程学院,江苏 南通 226300)

房屋建筑结构抗震设计要点分析

陈 旭 元

(江苏工程职业技术学院建筑工程学院,江苏 南通 226300)

论述了房屋建筑结构设计中抗震设计的重要性,从结构基础设计、结构规则性设计、墙体与屋顶的设计等方面着手,阐述了房屋建筑结构设计中的抗震设计要点,以提高房屋建筑的抗震性能,保护人们生命财产安全。

房屋建筑,结构设计,抗震设计

在建筑领域当中,房屋建筑结构设计具有极为重要的意义。当前人们主要的工作、生活、活动场所大多集中在各种建筑物当中,一旦发生地震灾害,人们的安全则主要取决于建筑物的坚固程度。由此可见,在房屋建筑结构的设计中,抗震设计的重要性是不容忽视的。在实际设计中,应当把握住抗震设计的要点,从而确保房屋建筑具有良好的抗震性。

1 结构基础设计要点

1.1 场地的选择

地壳的剧烈运动引发了地震的自然灾害。对于人类社会来说,地震是一种难以抵抗的重大灾害,会给人们的生命和财产安全造成极大的损害。当发生地震灾害时,会引起周围的地质运动,从而严重的破坏建筑物结构。因此,在抗震设计当中,选择建筑场地是十分必要的,它能够对房屋建筑的抗震性产生极大的影响。在实际选择过程中,应当选择地势开阔、地质坚硬等抗震性能良好的场地。同时,要尽量远离河岸、山坡边缘等场地,这些地方的地质松软,如果发生地震,很容易造成山体滑坡、房屋塌陷。如果一定要在这些场地建造房屋,则应当做好相应的抗震措施[1]。

1.2 地基的设计

对于房屋建筑来说,地基是最为重要的,其稳定性和坚固性对于整个建筑物的性能都有着决定性的作用。因此在抗震设计当中,对于同一个房屋建筑,必须建立在同一性质的地基之上。应当单独采用桩基或天然地基,不能两种混用。同时,在处理建筑地基的过程中,应当采用相同的方法,以确保地基受力均匀。在地基设计当中,应当对沉降问题、承载力问题等进行充分的考虑,对不均匀沉降基础,要进行适当的调整,规避造成地基沉降的因素,从而提高建筑地基的整体承载力[2],如图1所示。

1.3 基础的设计

在当前社会中,随着各种房屋建筑的发展,人们的聚集程度越来越高,一旦发生地震,将会造成更为严重的损失。因此,房屋建筑的基础设计也具有较为重要的意义。所以,应当根据相应的技术标准将埋设深度增加。如果没有进行足够的深埋,对于房屋建筑的嵌固程度,将会造成极大的影响,在地震过程中,将会加剧建筑物的振幅,从而加剧建筑物的破损。所以,在埋设建筑基础的过程中,应当尽量加深,将基坑夯实,确保基础稳定性良好。同时,应当适当的设计建筑基础和上部结构之间的连接,以保证房屋建筑的稳定性。为了确保房屋建筑保持整体性的结构,在基础室外地坪下,不会设置内外交圈基础圈梁,而是将构造柱作为圈梁,在建筑基础与上部结构之间进行连接。如果基础图纸不符合要求,应当将圈梁设置在基础底部,从而使其刚度和强度提高。

2 结构规则性设计要点

2.1 体系分布

质量分布、结构刚度都是房屋建筑结构中的重要因素。在建筑抗震设计当中,大都规则化处理了建筑的立体结构和平面结构。由于结构特点较为复杂,因此建筑物的整体质量分布和刚度分布容易不均匀。这样,一旦发生地震灾害,建筑刚度中心难以和质量中心重合。在受到地震扭转力的作用下,就会扭转建筑物的整体结构,从而使其结构遭到破坏。因此,在设计建筑结构体系时,应当对这一问题进行充分思考[3]。对于建筑物立面和平面的设计,应当尽量规整简洁,确保质量、刚度中心的重合。在不规则形状建筑的设计中,对于偏离结构刚心远端的墙体,应当进行抗震性测试,防止建筑由于顶部重量和基础重量的不协调,导致重心偏移,进而引发鞭梢效应。要均匀的分布房屋建筑的刚度和强度,从而提高其整体性的特点。

2.2 高度与宽度

在房屋建筑结构中,对其抗震性能具有较大的影响,就是结构的高度和宽度之间的比例。一般来说,如果高宽之比过大,抗震性就会有所降低,遭受地震力影响,就会产生更大的破坏。这是因为,如果房屋建筑具有较大的高宽之比,在地震的过程中,就会产生严重的倾斜和侧移,从而更容易倒塌。同时,如果建筑高度越高,地震力就会对其造成越大的破坏。因此,在房屋建筑的抗震设计中,应当对高度与宽度的比例进行限制。尤其是在多发地震地区,还要限制建筑物的整体高度。这样,在发生地震时,房屋建筑不会产生太大的振幅,从而使抗震性能得到了提高[4]。

2.3 防震缝与纵横墙

在进行抗震设计的过程中,防震缝和纵横墙十分重要。因此在实际设计的过程中,应当划分为规则、单独的结构单元,将防震缝两侧结构分离。对建筑结构中的沉降缝、伸缩缝、防震缝等要进行科学的布置,要基于防震缝的要求来布置伸缩缝和沉降缝。在设计防震缝的时候,应当参考房屋建筑的高度,并随着高度变化改变其宽度,并且将墙布置在防震缝两侧[5]。防震缝、伸缩缝等联系较为紧密,能够防止温差变化、墙体干缩等情况造成的裂缝。因此,应当在墙体中容易出现裂缝的位置设置伸缩缝,见图2。

在房屋建筑当中,地震当中主要的承重构件就是纵横墙,其抗震意义和作用十分巨大。在地震中,地震力会作用在房屋建筑上,从而造成倒塌、倾斜的情况。在设计纵横墙时,通常利用混凝土多层设计,需要注意保持竖向连续和布置均匀,在同一方向上,应当能够确保适宜的宽度。在合理的布置纵横墙之后,能够防止由于建筑刚性承重墙间隔大、数量少、稳定性差等问题。纵墙和横墙的科学布置,能够使建筑物的抗剪水平、抗弯能力等得到提升,从而在发生地震灾害的过程中,发挥出更大的作用,见图3。

3 墙体与屋顶的设计要点

房屋建筑的整体质量,对其抗震性能也有着较大的影响,质量越轻,抗震性能越高,其安全性也就越高。因此,在确保建筑物结构坚固的基础上,应当将建筑质量尽量降低。在实际设计中,墙体、屋顶等结构在不影响建筑整体稳定性的基础上可将质量减轻。减轻墙体质量,能够使建筑围护结构变轻。可以控制建筑材料,应用质量轻、强度高的新型建筑材料。另外,在设计屋顶的过程中,也可以选择一些轻质量的材料,从而降低建筑物顶部一些无用的负重。通过这种方式,能够使建筑质量得以改变,并且对其高度进行控制,使建筑具有良好的抗震性能。

4 结语

在当前社会中,人们的工作和生活离不开房屋建筑。在一天当中的大多数时间,人们都是呆在建筑物当中。而一旦发生地震灾害,人口密集的房屋建筑一旦发生破损或倒塌,将会造成不可估量的巨大损失。因此,在房屋建筑的结构设计当中,应当充分考虑到抗震设计的要点,采取有效的措施,提高房屋建筑的抗震性能,从而使其能够更好的抵抗地震,保护人们的生命财产安全。

[1] 张桂霞.试论房屋建筑结构的抗震设计工作.中国新技术新产品,2014(21):128.

[2] 孙玲玲,闫金环.浅谈房屋建筑结构设计要点.科技促进发展,2011(S1):100.

[3] 宣 红.浅谈房屋建筑结构中的抗震设计要求.科技创新与应用,2014(4):223.

[4] 王成立,谭宁希.房屋建筑结构抗震设计要求分析.城市建筑,2014(1):41.

[5] 李 迪.房屋建筑砌体结构设计中存在的主要问题与抗震设计.门窗,2013(5):229,232.

Analysis on seismic resisting design points of housing building structure

Chen Xuyuan

(CollegeofBuildingEngineering,JiangsuVocationalCollegeofEngineering,Nantong226300,China)

The paper discusses the importance of seismic resisting design in housing building structure design. Starting from aspects of fundamental structure design, structural regulation design, wall and roof design, it describes seismic resisting design points of housing building structure design, so as to improve housing building seismic resisting performance and to protect life and property safe.

housing building, structural design, seismic resistance design

2015-09-12

陈旭元(1974- ),男,硕士,讲师

1009-6825(2015)33-0047-02

TU352

A

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