建筑设计在建筑抗震设计中的作用

2015-04-16 23:50陆计策
建材与装饰 2015年23期
关键词:抗震建筑设计结构

陆计策

(贵州省兴义市规划设计院 贵州 兴义 562400)

建筑设计在建筑抗震设计中的作用

陆计策

(贵州省兴义市规划设计院贵州兴义562400)

在建筑设计中是否考虑到抗震的要求,将会直接影响到建筑物的抗震能力和抗震功能的发挥,而好的建筑抗震设计则必须与其他建筑设计进行共同的合作,才能更好地配合完善建筑设计,其重要性便在这一过程中凸显出来。建筑设计是结构抗震设计的基础,所以要根据抗震的要求来进行建筑设计,否则将直接影响到建筑的抗震性能,只有将两者协调好,才能够很好地实现建筑的抗震性,如果一开始就没有考虑到建筑的抗震性,那么在后期的结构设计中将会增加不必要的麻烦,会造成一定的安全隐患。

建筑设计;建筑抗震;作用

1 引言

对于建筑的抗震设计,目前还是有着一种误解,认为建筑抗震设计只是结构工程师的事,而与建筑师的关系并不大,可是相关的实践表明,对于一个地震区的建筑物来说,如果没考虑到建筑中的抗震设计将会对建筑产生非常大的影响,甚至会为建筑留下巨大的安全隐患,在较强烈的地震作用下,很难取得建筑抗震的较好效果,所以只有将建筑设计与建筑抗震设计两者之间进行有机地结合,才能够使得建筑抗震设计的水平达到一个比较新的高度。

抗震设计出了上述的意义之外,还体现在它在建筑设计中的体现,关乎到民生问题,关乎到经济的发展,甚至是社会的稳定,同时还对房屋建筑实施结构的设计起到重要的价值,这里主要涉及到对建筑的高度、承载力以及总体结构等各个方面,要求在对各个构件和整体规划的基础上,不但要实现居民生活生产保障的需要,还要使之具有欣赏的美学价值。所以,增强房建结构的抗震设计,就必须综合考虑各个部分的结构体系的选择,需要综合考虑布局等多方面的建设因素,同时这也是一项非常专业、严谨、复杂的工作,需要各部门的通力配合。

2 建筑设计人员的核心地位

建筑设计在整个工程设计中起着指导性的作用,建筑抗震的设计在一定程度上要符合建筑设计的一些基本的要求。那么在设计的过程中,需要格外注意的就是建筑设计的设计人员,建筑设计师是建筑设计的核心设计人员,在建筑立面和建筑室内空间布置上需要很高的专业要求。特别是在建筑前期的设计中要充分地考虑抗震技术的要求,从而保障整个系统的合理布置,使得建筑的结构能够达到质量的标准,从而平衡与协调整个建筑构造的受力、变形之间的关系,进一步提高建筑物的抗震能力。从总体而言,建筑设计人员对建筑抗震设计构造的影响是非常直接的。

3 建筑设计和抗震设计的关系分析

建筑抗震设计是以建筑设计为重要的基础,建筑的结构设计是很难对建筑设计产生较大的改动的。一旦建筑设计初步形成,那么建筑的结构就一定要按照原则进行设计,要符合建筑设计的要求。设计人员在设计过程中需要充分考虑抗震设计的要求,结构设计人员需要依据建筑方案对结构的部件科学、合理地布置,从而在最大的程度上,保证建筑的质量。只有使结构的受力与变形协调,才能够更好地提高建筑的抗震性能和承载能力。如果没有考虑到抗震的要求,那么将会对抗震设计带来麻烦,所以为了提高抗震承载能力,就需要增大构件的截面面积,避免不必要的浪费。

4 建筑抗震设计的技术原则

建筑的抗震设计需要严格地依据我国的建筑物设计的规范进行,要遵守相关的施工准则。这是在理论上对建筑抗震设计的基本要求,同时还要根据建筑物的实际施工情况,灵活地运用其技术原则,从而有效地保障建筑的抗震能力,减少财产、人员的损失。除此之外,在进行设计的时候要将设计理念与抗液性能理论相结合,同时还要根据实际的情况,对现场的情况进行全面的分析研究,最后制定出更加科学合理的方案。

5 建筑设计在建筑抗震设计中的几个主要设计问题

5.1建筑体型设计问题

建筑体型的主要内容是平面与立体的空间形状的设计,在这一设计过程中,要尽可能保证平面和空间的形状简洁,矩形、圆形、方形等这些形状对抗震来说是比较好的体型,要尽量低减少外凸和内凹的体型,还有不对称和过长的侧翼。需要确保的是在体型布置上,要尽量地避免因为体型的不对称而导致的质量与刚度出现不对称的情况,这样会导致在抗震时发生扭转反应,所以就必须要保证建筑结构的质量和刚度均匀分布。同时在建筑体型的问题上,复杂的建筑体型是难以避免的,主要是为了建筑立面的美观,但是在设计过程中一定要把建筑艺术与使用功能以及抗震安全性有机地结合,从而保障整个建筑的安全质量问题。

5.2建筑平面布置设计问题

建筑的平面布置在建筑设计当中起着最为重要的作用,可以直接看出建筑的使用要求和功能,通常情况下每层建筑的的使用功能都是不相同的,所以每层的建筑平面布置也不相同。在这一设计过程中,需要注意各个方面的协调问题以及功能的发挥问题。例如外围的填充墙、内隔墙还有相应的强度和刚度。同时为了保障其安全性,还要考虑平面布置中要把墙体和柱子的协调性处理好,这样有利于减少地震的扭转反应。还有在设计电梯井筒时,因为其刚度很强的,其抗侧力的强度很大,所以在地震中,它会吸引地震的大部分。另外需要注意的是,在进行平面布置墙体的时候,如果内隔墙不做对齐设计,将会影响到地震力的传递,不利于抗震。总之,这一项设计在建筑抗震设计中作用重大,要协调好它们二者的关系,避免发生扭转效应。

5.3建筑竖向布置设计问题

如果建筑竖向布置涉及出现问题的话,主要表现在建筑高度结构上的刚度和质量分布问题。由于建筑每层的使用功能有差异,那么就会很容易在上下楼层间出现这种情况,这种现象就会很容易形成扭转效应,特别明显的表现是相邻两楼层的这种差异过大,就更加容易引起突变,这样便对抗震性的影响巨大,甚至会由于出现刚度突变问题,导致结构变形等更加严重的问题,影响到整个建筑的整体。在实际的建筑设计中当中,很多建筑都会不同程度地出现上下层墙体之间的不对齐现象,这些都会在一定程度上影响到地震力之间的传递。

建筑竖向布置设计中的剪力墙的设计对于抗震也非常重要,最好可以把剪力墙设计到底,一旦发生中断的情况,或者是剪力墙的分布不均匀,这些问题都将会不利于抗震,同时也会给整个的建筑造成作用分布不均匀的情况,更严重的就会造成扭转地震效应。很多案例都告诉我们,建筑物的竖向刚度如果相差过大,就会产生非常严重的后果,并且对建筑物损坏也会很大,甚至是整层的塌陷。这些实例都将告诫我们,要严格地把剪力墙设计贯通到建筑底部,一定不要出现中断现象,同时还要保障分布的均匀,这样才能把每层的刚度设计好,从而在最大程度上避免扭转地震效应的出现。

5.4重视抗震要求的限值控制

在房屋的建筑设计中,需要考虑到一些抗震要求的限值控制。通过调查近些年来在国内外的大地震中的经验教训,以及地震工程的最新科研成果,还有我国的经济发展与工程实践等相关的因素,最终经过众多设计人员的审查定稿的《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89),非常清楚地规定在建筑设计时必须遵守两点:①房屋的建筑中的总高度和层数。②需要对房屋的抗震横墙问题以及局部的墙体尺寸进行限值控制。

5.5注意屋顶建筑

在房屋建筑设计中,屋顶建筑是高层建筑设计中的重要组成部分,众多的高层建筑抗震数据显示,如果楼层过高的话,就会成为最受瞩目的问题,因为这样的高层甚至是超高层的建筑中,屋顶建筑很容易因为增大而发生变形,这样将不利于避震,同样也会影响到下层建筑的抗震性能。所以,在设计屋顶时,需要注意把它的重心与下层建筑设计到一条线上,减轻刚度突发和变形,从而防止扭转地震效应。在设计的时候,需要尽量地采用重量轻的材质,这样的材质刚度大,分布均匀,就会有利于地震力的传递。还需要注意的是,屋顶建筑设计尽量不要太高,要提高它的抗震性,使整体建筑的地震力传递通畅。

6 结语

综上所述,建筑设计是建筑抗震设计中的一个非常重要的方面,两者之间需要保持密切的关系,这样才有利整个建筑的抗震效能的发挥。建筑设计对建筑抗震起着基础作用,一个良好的建筑抗震设计,一定是在建筑设计与结构设计的配合与协作中共同完成的,而这都需要考虑抗震的设计。所以,一定要充分重视建筑设计的重要重要作用,要保障在建筑抗震设计中更好地发挥其应有的价值。而本文通过阐述二者之间密不可分的联系,除了明确建筑设计在建筑抗震设计中起着至关重要的作用,还分析阐释了几点需要注意的问题,这对于建筑抗震设计有着重要的意义和价值。

[1]沈徐.高层建筑错层结构抗震设计[J].江西建材,2012(2):88~90.

[2]薛剑锋.高层建筑设计中建筑师与结构师的协作[J].重庆建筑大学学报版,2012(3):56~59.

[3]李瑞明.关注地震灾害强化建筑抗震设计的作用[J].中国新技术新产品,2011(3):23~26.

TU201

A

1673-0038(2015)23-0006-02

2015-5-19

陆计策(1963-),男,布依族,贵州兴仁人,工程师,大专,主要从事工作和研究方向为工民建建筑设计方面。

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