孙宝
摘要:随着我国建筑行业的快速发展,建筑的规模以及建筑的复杂程度等都在不断的提升,相应的对房屋建筑结构的抗震能力也提出了更高的要求,这是保障房屋建筑使用安全以及延长房屋建筑使用寿命的关键因素。因此,在房屋建筑结构的设计过程中,需要注重做好抗震设计,提升房屋建筑的抗震能力。
关键词:房屋建筑结构;抗震设计;要点;目标
地震是一种危害巨大的自然灾害,地震会造成房屋建筑的严重损坏,同时会威胁到人们的生命财产安全,也会影响到房屋建筑的使用寿命。在房屋建筑的设计过程中,需要注重进行抗震设计,提升房屋建筑的抗震能力。抗震设计需要结合多方面因素综合考量,这样才能提升房屋建筑的整体抗震能力,降低地震灾害所造成的损失,保障人们的生命财产安全。
1 房屋建筑结构抗震设计的目标
“小震不坏”、“中震可修”以及“大震不倒”这是目前我国对房屋建筑抗震能力的基本要求,简单而言,房屋建筑结构设计目标是指将地震的烈度作为标准,在地震低于标准的情况,需要保证房屋建筑的整体结构完好无损,不影响房屋建筑的正常使用,并且居民不必担心安全问题。而在地震的强度与标准相符的情况下,要确保房屋建筑在进行简单的维修之后仍然可以继续使用,此时的房屋建筑即使遭受损坏,损坏的程度在一定的范围之内,可以进行维修处理,使房屋建筑能力继续使用。而在地震强度高于标准的情况下,允许建筑受损,但是应保证房屋建筑不会出现坍塌的现象。即使房屋建筑出现了非弹性变形,但是在不倒塌的情况下,可以确保建筑物内部的人员以及建筑物周边的人员能够安全的撤离。在这种情况下,建筑物无法进行维修,为保障房屋建筑的使用安全,需要拆除重建。
2 房屋建筑结构抗震设计要求
在房屋建筑结构抗震设计过程中,首先设计人员需要注重水平荷载,通常情况下,房屋建筑的高度与建筑的重力参数,以及楼面荷载呈现正相关关系[1]。在确定房屋建筑的高度之后,其荷载便会成为固定值,如果荷载参数出现不恒定的情况,会影响到结构动力的差异性。同时,影响抗震设计效果的因素还有很多,因此,设计人员在抗震设计过程中还要考虑到轴向形变因素、结构延性因素以及侧向唯一因素等,只有综合考量各方面的影响因素,才能提升房屋建筑的抗震能力。设计人员处理好各方面因素之间的关系,有助于提升房屋建筑的抗震性能,避免在地震灾害中遭受损失。
3 房屋建筑结构抗震设计原则
3.1 竖向均匀性原则
坚持竖向均匀性原则,能够降低外力的作用,在外力的冲击下,能够起到有效的缓冲效果,可以在很大程度上降低房屋建筑发生变形的几率。在房屋建筑结构抗震设计过程中,不仅要设置抗震缝,而且还要注重转换层的荷载均衡,科学把控建筑整体结构的比例。建筑内部墙柱之间的连接要有一致性,这样才能更加充分的吸收地震产生的能量,避免对房屋建筑造成更为严重的破坏。
3.2 整体合理性原则
整体合理性原则,是指房屋建筑结构设计过程中要从整体结构入手,保证建筑整体结构的科学性与合理性。要做好建筑物各部分之间的合理组合,组合的方式要符合抗震设计的要求。地基是房屋建筑结构的重要组成部分,因此,在设计过程中需要确保地基的稳定牢固,确保地基的承载能力,进而提升房屋建筑的抗震能力。除此之外,在设计过程中还要注重提升房屋建筑結构整体的刚度,将刚度和承载力相结合,共同分担荷载,这也有助于提升房屋建筑的抗震能力。
3.3 外观简单的原则
建筑结构越简单,其受力情况便越简单,能够有效降低房屋建筑结构受力分析的难度。与此同时,房屋建筑结构越简单,地震灾害对房屋建筑所造成的危害便会越小。即使房屋建筑在地震灾害中遭受破坏,也能为后续的维修工作带来便利。因此,在房屋建筑结构抗震设计过程中需要秉持外观简单的原则。
4 房屋建筑结构抗震设计要点
4.1 防震缝的设计要点
防震缝是房屋建筑结构抗震设计的关键内容,防震缝有助于提升建筑结构的稳定性。在防震缝的设计过程中,需要结合房屋建筑的使用功能、房屋建筑的结构特点以及房屋建筑的实际类型等方面因素进行设计。在实际的设计过程中,要划分为单独、规则的结构单元,将防震缝两侧结构分离[2]。同时,还要合理布置房屋建筑结构这能够的防震缝、沉降缝以及伸缩缝,其中对沉降缝以及伸缩缝的布置,要结合防震缝的要求进行。除此之外,防震缝的设计还要考虑到房屋建筑的高度,防震缝的宽度要与房屋建筑的高度成正比例关系。例如,房屋建筑的高度不高于15m,防震缝的宽度应控制在0.1m。建筑结构的墙体,应布置在防震缝的两侧,通过防震缝、伸缩缝以及沉降缝的共同作用,可以降低因墙体干缩以及温度变化等原因造成的裂缝,进而提升房屋建筑结构的整体性与稳定性。
4.2 纵横墙的设计要点
纵横墙是房屋建筑的主要承重构件,对于房屋建筑抗震能力和抗震效果作用巨大,因此,纵横墙的设计至关重要。发生地震时,房屋建筑在地震力的作用下会出现倾斜甚至是倒塌,而纵横墙则是保障房屋建筑稳定性的关键因素。在纵横墙的设计过程中,混凝土多层设计是比较常见的方式,设计人员要注意均匀布置原则和确保竖向连续性原则,同时要注重那空纵横墙的宽度合适。这能提升房屋建筑的稳定性与刚性,同时还可以使房屋建筑的抗弯能力以及抗剪水平得到有效的提升,这样在地震灾害发生时,可以起到更好的抗震效果。
4.3 墙体与屋顶设计要点
房屋建筑的抗震能力还会受到房屋建筑整体质量的影响,通常情况下,房屋建筑的整体质量越轻,则房屋建筑的抗震能力便会越强,反之,其抗震能力便会减弱,相应的房屋建筑的安全性也会随之降低。因此,在房屋建筑结构抗震设计过程中,应注重把控房屋建筑的整体质量,尽量降低墙体以及屋顶的质量。当然这需要建立在不影响房屋建筑结构稳定性的基础上。墙体质量减轻,能够降低房屋建筑维护结构的总体质量。为此,在设计过程中,需要加强对那些强度高并且质量较轻的新型材料的应用,进而起到减轻墙体质量的作用。同理,在屋顶的设计过程中,也需要加强对轻质量材料的应用,减轻屋顶质量,降低建筑结构的整体负重,提升建筑的抗震能力。
5 房屋建筑结构抗震设计的发展趋势
随着地震事故的频发,抗震设计越来越受人们的关注,国家对抗震设计研究提供了有力的支持与帮助,但由于抗震设计具有较强的复杂性,再加之建筑的抗震能力会受到多方面因素的影响,导致抗震设计水平难以实现跨越式的提升。在未来,随着科学技术的发展,抗震设计水平与抗震设计效果将会不断提升。抗震建筑材料会得到更加广泛的应用,同时,传统的硬性抗震方法将会逐渐被淘汰,取而代之的将会是“以柔克刚”的减震设计方式。总之,在未来,抗震设计水平和效果将会越来越越高,将会有效提升房屋建筑的稳定性与抗震能力。
6 结语
房屋建筑结构抗震设计对于提升房屋建筑的稳定性与安全具有十分重要意义,通过抗震设计,可以降低地震对房屋建筑造成的损害,保障人们的生命财产安全。
参考文献:
[1]李昊,张园. 以汶川地震解读砌体结构抗震设计新要点[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版),2012,43(02):214-218.
[2]戴国莹,龚思礼. 建筑结构抗震设计的若干新规定——《建筑抗震设计规范》局部修订介绍(一)[J]. 工程抗震,1993,(01):1-3.
[3]戴靠山,李卉颖,孟家瑶,赵英明. 符合国际工程专业认证要求的课程档案编制方法研究——以建筑结构抗震课程为例[J]. 高等建筑教育,2017,26(06):92-98.