【摘要】随着科技的飞速发展和自然灾害的频频发生,现代的建筑对与建筑的设计以及质量提出了更高的要求。近些年来,我国的某些地方发生了较大的地震,给人民的生命财产带来了巨大的损失,也因为以前建设房屋建筑时,没有做建筑抗震设计,一旦发生地震,房屋就大范围的倒塌,因此建筑抗震设计十分有必要,也是现代新型建筑的需要。本篇文章主要结合了从事建筑工程结构设计的实践经验来对当前建筑结构设计中比较容易被建筑结构设计人员忽视的抗震问题,并对于这些问题提出了加强抗震构造的方案以及观点。
【关键词】 建筑抗震设计;细节;问题
一、前言
随着建筑施工技术的飞速发展和建筑行业对于建筑抗震设计的需要,现在的建筑工程对于建筑抗震设计提出了更高的要求。本文首先讲述了建筑抗震设计在建筑工程中的重要作用,并论述了建筑工程设计是结构抗震设计的基础。建筑工程设计过程中是否能够很好的满足建筑抗震的要求, 会直接影响建筑物抗震能力的强弱。要做好好建筑抗震的设计必须要将结构设计与建筑设计互相结合以及完美配合才能实现。但是据官方数据统计,近些年来,我国在建筑行业在建筑抗震设计这一方面做的不够好,还存在很多问题,文章中提出了建筑设计中在抗震设计这一块存在的问题,例如: 建筑平面、竖向布置以及建筑体型要有利于建筑的抗震性。然后在结合地震灾害,论述了建筑体型简单平面、竖向以及对称布置中刚度和质量分布协调均匀的设计对于建筑抗震作用的重要性。文章主要讲述了建筑抗震设计中存在的细节问题,同时提出了相关问题的解决方案。
二、建筑抗震设计过程中存在的问题
1、建筑材料对建筑抗震设计的影响
众所周知,建筑的材料是建筑质量的核心,建筑材料好坏的选用将直接影响建筑的抗震设计以及建筑建成后的抗震效果,建筑质量的好坏是建筑的抗震性能体现的主要因素之一,而建筑材料对建筑质量的影响非常大,但是,在现如今在建筑抗震设计的过程中,却因为很多的原因造成建筑抗震设计的质量出现比较严重的问题,而建筑材料对建筑抗震设计造成的影响也是其中一个比较重点要素。建筑材料对于建筑抗震设计的影响主要表现在材料本身的强度、质量、耐腐蚀性以及材料的不匹配等方面,在建筑工程设计的过程中,有部分工作人员或者施工但闻为某取暴利进而在建筑设计施工的过程中使用一些质量不达标的建筑材料,这些建筑材料的使用严重影响了建筑的质量以及抗震性能。
2、建筑抗震人员设计时的问题
有一部分工作人员在建筑抗震设计的过程中会将一些不是该类型建筑抗震设计方案引用到该类型建筑物中来,导致建筑在抗震设计施工过程中出现了建筑结构、建筑质量、建筑抗震性能达不到实现设定的要求,并且在建筑施工时带来很多麻烦,且不能满足建筑抗震性能的指标,像这一类的建筑抗震设计与实际的建筑缺乏匹配度。
3、短柱对于抗震设计过程中的影响
地震作为破坏性超强的自然灾害,想要最大限度降低其对建筑的破坏,保证建筑设计坚实的质量是最基本的防护措施。相比较而言,我国建筑设计水平发展较为缓慢,在地震设计方面也存在不够合理的情况,这使得很多建筑结构都出现了地震安全隐患,过大的自身重量也加大了地震危害。为了保证建筑结构抗震水平,必须要在建筑抗震设计环节中科学的运用抗震理论,根据相关设计原则,利用有效措施来提高建筑结构的可靠性与安全性。根据《建筑抗震设计规范》式6.2.9- 3,剪跨比λ=Mc/Vcho,即根据墙端或者柱端截面组合的弯矩的计算值Mo以及与其相对应的截面组合的剪力的计算值Vc 以及截面的有效高度h0来确定,同时取上下端计算的结果中的较大的值;反弯点一般位于柱高中部的框架柱可以按找柱净高与两倍柱截面高度的比来计算。在设计中可以按以下判别:
(1)自非地震设计的组合作用的情况下:短柱为Hn/2ho≤2 的柱;
(2)在地震设计的组合作用的情况下:短柱是当反弯点在柱层高的范围是Hn/2ho≤2,反之,短柱通过λ=Mc/Vcho≤2 来判定。
(3)我国现在的某些建筑,同城采用首层架空的方法,使用一些截面较大的柱来作为短柱,这样的柱体很容易形成短柱。然后,在架空层通常不设计填充墙,这样引起填充墙不能够连续,进而也在一定程度上引发刚度突变,对建筑的整体结构来讲,建筑结构对于抗震很不利。
(4)因为各种填充墙的设置,比如建筑开窗、门等等,这些都会让柱净高减小,最后形成短柱,影响建筑抗震结构。
(5)一般在设计屋面水箱的支承柱的时候,柱净高和柱截面高度的比一般都小于或等于4。
(6)在非地震组合的作用下,一般情况下使用竖向的压力来作为控制荷载的组合,在竖向压力的作用下短柱的整个横截面的应变力的分布是均匀的,但是随着荷载的不断增加应变力也在迅速的增加,到最后,混凝土等建筑材料达到极限应变时,柱就很有可能出现纵向的裂缝,柱体表面的混凝土保护层就会剥落,箍筋间的柱体的纵向钢筋就会向外凸起,这样短柱就会遭到破坏,进而对于整个建筑的稳定性造成影响,同时也大大降低了建筑物的抗震性能
(7)在地震组合的作用下,一般情况下使用水平地震力来作为控制荷载的组合,在水平力的作用下短柱将会产生比较大的水平剪力,但是短柱长期在水平剪力作用下,非常容易产生剪切的破坏,这种剪切破坏的结果将很可能导致整个建筑物的整体结构遭到严重破坏,对于建筑物建成以后的抗震效果非常不利。
三、如何加强建筑物的抗震构造方案
1、建筑的设计要比平常的多层、 高层的设计特点复杂的多,而且对建筑抗震设计的本身要求也特别高,因此在这种情况下建筑抗震设计中, 应全面的考虑各种因素,将其作为优化方案的因素。另外,在对建筑抗震设计的过程中,设计者要根据实际情况,再结合多种建筑有关设计因素,比如,建筑的抗震指数以及施工方式等,设计出多种建筑抗震设计方案,然后再通过多种方案进行相互的比较,最后选择出一种最优化的方案,通过这种优化方式, 能更好的做好超限高层建筑的抗震设计, 而且,以这种设计优化方式,一旦发现方案中存在设计问题或安全隐患能及时的比较出来,并及时的改正,对建筑抗震性能具有很大的保障。
2、效能减震是实现对地震所产生动能的消耗,来减轻地震能的传导大小,从而降低其对建筑物的破坏程度。目前,在此技术方面一般采用消能器和阻尼器,两种器械都能够实现地震能量的有效消耗和吸收,减小震力对建筑主体的破坏,以达到对建筑主体结构安全、稳性定的保护。目前,效能减震技术在我国建筑防震设计中得到了有效的应用,其在新建筑的防震设计和旧建筑的抗震加固方面,都起到了良好的效果。
四、结束语
本文例举了两个建筑抗震设计中比较容易受到破坏的地方,并提出一些提高抗震能力的措施供同行参考、探讨。作为结构设计人员,不能固步自封,应不断在全世界的震害中学习,不断学习新规范,相互交流,才能使自己设计的建筑在地震中尽可能地保护人们的人身安全,减小财产损失。
参考文献
[1] 我国加强超高层建筑抗震设计[J]. 施工技术. 2012(09)
[2] 张卓军. 建筑抗震设计中结构平面不规则的内容[J]. 科技创新导报. 2013(31)
[3] 李雪琴. 浅谈建筑抗震设计[J]. 今日科苑. 2012(08)
[4] 乌鲁木齐严查严管公共建筑抗震设计[J]. 城市规划通讯. 2011(16)
[5] 余宏耀,宋东辉. 浅谈建筑抗震设计[J]. 科技风. 2012(15)
[6] 曹广明,何嘉焱. 浅谈多层砖混建筑抗震设计的几点要求[J]. 黑龙江科技信息. 2012(18)