房屋抗震设计要求范例6篇

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房屋抗震设计要求

房屋抗震设计要求范文1

【关键词】房建结构,结构设计,抗震设计现状,要求

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

房建结构抗震设计,关乎民生,关乎经济发展,社会稳定,对房屋建筑实施结构设计,主要涉及对建筑高度,承载力,总体结构,各个部件的性能规划等一系列的因素,要求通过对各个构件和整体规划的基础上,既实现满足居民生活生产保障安全的需要,又具有值得欣赏的美学价值。增强房建结构的抗震设计,必须综合考虑地基,房屋的结构体系选择,综合布局等多方面建设因素,是一项及其专业,严谨,复杂的高技术工作。

二、建筑抗震的主要影响因素

1、抗震设计标准

目前,国内在不同地区设定的基本设防烈度,主要是根据该地区以及具体建筑在一段时间内遭受地震以及地震强度的概率而定的。如果是一般建筑,则执行基本烈度设防,如果是重要的建筑物,则相应地提高设防烈度,但是,随着设防烈度的提高,建筑的造价会相应增加。

2、建筑结构形式

为了有效地保证建筑物“小震不坏,中震可修,大震不倒”,在最新的设计规范中,砖混内框架结构被严格取缔了。目前,主要采用的是框架结构、剪力墙结构等。框架结构空间布置灵活,相对造价低,但是其在水平地震力作用下,容易发生剪切变形,因此,框架结构适用的高度相对较低。剪力墙结构平面布置没有框架灵活,但其平面内自身刚度大,强度高,整体性能好,在水平荷载作用下变形小,抗震性能较强,适用于高度较高的高层建筑。

3、抗震措施

抗震措施主要是根据建筑的重要性决定的。在确定建筑等级及场地类型之后,将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震设计中,即可改善建筑抗震性能,提高建筑抗震效果。

三、框架结构抗震设计的基本要求

有抗震性要求的框架结构,应设计成延性框架,遵守“强柱弱梁” 、“强剪弱弯”、强节点、强构件等设计原则,柱截面不宜过小,应满足结构侧移变形及轴压比的要求。在进行框架结构抗震设计的时候,需要确定框架结构的抗震等级,根据不同的等级进行设计,主要是为保证框架结构具有较好的延性,并且能满足合理、经济的设计要求。构件设计时应满足各自的基本要求:①框架结构在进行梁端抗震设计时,既要允许塑性铰在梁上出现又不要发生梁剪切破坏,同时还要防止由于梁筋屈服渗入节点而影响节点核心区的性能,使梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力,梁筋屈服后,塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力。②框架柱在设计时,应该遵循强柱弱梁,使柱尽量不要出现塑性铰,在弯曲破坏之前不发生剪切破坏,使柱有足够的抗剪能力,同时控制柱的剪切比不要太大。③框架节点在地震破坏时,主要是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏,因此在设计时,要采取“强节点弱构件”的设计概念,保证在多遇地震时,节点应在弹性范围内工作;在罕遇地震时,节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递。

四、框架结构构件抗震设计的构造措施

1、框架梁的截面抗震设计尺寸,宜符合下列各项要求:截面宽度不宜小于 200mm;截面高宽比不宜大于 4;净跨与截面高度之比不宜小于4。在计算出梁控制截面处考虑地震作用的组合弯矩后,可按一般钢筋混土受弯构件进行正截面受弯承载力计算。梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于 2.5%,且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于 0.25,二、三级不应大于 0.35。梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级不应小于 0.5,二、三级不应小于 0.3。梁端剪力设计值应根据强剪弱弯的原则,按的要求加以调整,对一、二、三级抗震等级分别采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系数。

2、框架柱的截面抗震设计尺寸,宜符合下列各项要求:截面的宽度和高度均不宜小于 300mm;圆柱直径不宜小于 350mm。剪跨比宜大于 2。截面长边与短边的边长比不宜大于3。柱轴压比不宜超过下表的规定;建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。柱的钢筋配置,应符合柱纵向钢筋的最小总配筋率,中柱和边柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.0、0.8、0.7、0.6,角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.2、1.0、0.9、0.8。同时每一侧配筋率不应小 0.2%;对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,数值应增加 0.1。 当采用HRB400 级热轧钢筋时应允许减少 0.1,混凝土强度等级高于 C60 应增加 0.1。

3、框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按规范中的柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径,一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于 0.12、0.10 和 0.08 且体积配箍率分别不宜小于 0.6%、0.5% 和 0.4%。柱剪跨比不大于 2 的框架节点核芯区配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端的较大配箍特征值。

五、基于剪力墙结构建筑体形的抗震优化设计

高层建筑结构的设计,除了要合理选择结构抗侧力体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能具有决定性的作用。

1、震害及抗震概念设计

结构抗震设计有许多不确定因素(地震特性、结构扭转等),进行精确的抗震计算是非常困难的。结构的抗震设计除了进行细致的计算外,要特别注重结构概念设计。概念设计是指在结构设计中,结构工程师运用“概念”进行分析,做出判断,并采取相应措施。根据概念设计,抗震房屋的建筑体形和结构总体布置应符合如下原则:采用规则结构,不采用严重不规则结构;明确的计算简图和合理的传力路径;具有必要的刚度和承载力,具备良好的弹塑性变形能力和消耗地震能量的能力;部分结构或构件破坏不应导致整体结构倒塌,增加超静定结构的次数。满足抗震设计原则:即:“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强剪弱弯”;置多道抗震防线,形成两道或多道的抗震防线,增强结构抗倒塌能力。

2、建筑平面和结构平面布置

高层建筑的外形分为板式和塔式两大类:板式建筑平面两个方向的尺寸相差较大,塔式建筑平面两个方向的尺寸接近。多数高层建筑为塔式。对抗风有利的建筑平面形状是简单规则的凸平面,如圆形,正多边形、椭圆形等平面,以减小风压,有较多凹凸的复杂平面,对抗风不利,如V形、Y形等。对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。

六、结束语

综上所述,建筑结构设计中的抗震设计十分重要,加上我国今年来地震较多,加强房屋抗震设计对于居民的安全具有很大作用,应该不断的加强研究。

参考文献:

[1] 张立军 房屋建筑结构设计体系选型及抗震没计 [期刊论文] 《科技与生活》 -2011年14期

[2]孟虎 房建工程砖混结构的抗震设计与前瞻性研究 [期刊论文] 《科技与企业》 -2011年9期

[3]万忠伦 成都驿园高层住宅结构抗震设计 [期刊论文] 《铁道建筑》 PKU -2008年12期

[4]吕西林.周德源、李思明、陈以一、陆浩亮.抗震设计理论与实例[M].同济大学出版社.2011

房屋抗震设计要求范文2

【关键词】建筑设计、建筑抗震设计、作用

引 言:

我国建筑行业近几年内发展迅速,对建筑形式的要求也越来越多,对建筑质量的要求也越来越高。建筑设计是建筑抗震设计的基础。在进行建筑设计的过程中,我们应该将抗震设计和建筑设计有机的结合起来,从而保证建筑设计的整体性和稳定性,提高建筑的抗震性能。

一、抗震设计的内容和要求

影响到建筑的抗震性能的因素很多,因此在进行抗震设计中,我们应尽可能的选择有利的地段避开不利地段,采用相应的措施进行抗震设计。尽量选择形式对称、规则、刚度分布均匀的建筑结构。

在结构体系和结构材料的选择和确定时,要符合抗震结构的要求,选择结构延性好、强度和重力比值大、均匀性好、正交各向同性好的建筑设计。

在抗震设计中设置多道防线。地震作用具有一定的持续的时间,并且有可能会多次的反复的发作。我们、、通过对地震后倒塌的建筑物进行分析,我们不难看出地震的反复作用会使建筑物破坏严重,甚至造成建筑物倒塌。产生这样的原因主要是因为建筑物的结构发生了破坏,从而丧失了承载荷载和重力的能力。因此在进行抗震设计的过程中,我们应对建筑物的构件的强弱关系进行一定的处理,形成多道防线,以此来提高建筑物的抗震能力。

二、建筑设计在抗震设计中需要考虑的问题

(一)建筑的外形问题

建筑的外形有两个方面,主要是立体空间形状和平面形状两种。在进行建筑的体型的设计中,我们应该尽量选择空间和平面的形状都比较规则和简洁的,如矩形、方形和圆形等,减少建筑外形向外凸和向内凹的现象,减少不对称现象的产生。对建筑内存在的较长的侧翼和不对称的侧翼进行一定的限制。在外形的布置上我们应尽量保证建筑结构的刚度和质量的分布比较均匀,减少受到外形不对称而引起的刚度和质量不对称的问题,降低建筑在地震时产生扭转反应的几率。虽然在建筑设计中,为了满足人们对美和艺术的要求,建筑物的体型越来越复杂,但是在进行建筑设计中,一定要确保将建筑的使用功能和建筑的抗震设计相结合,保证建筑的安全性。

(二)建筑平面布置的问题

在进行建筑的平面布置的设计中,我们应注意考虑到建筑的抗震设计,在平面布置中尽量做到布置的刚度和质量分布均匀,提高其对称性,减少发生突变和扭转效应的产生。在进行剪力墙的布置过程中应尽量和结构的抗震性能相结合,保证墙体布置的对称性。在进行电梯井的布置过程中,尽量将电梯井居中布置,防止偏心扭转地震效应的发生。建筑平面的总体布置应为结构的抗侧力构件的布置提供条件,保证建筑的抗震设计和建筑的使用功能有机的结合,充分保证建筑的抗震设计在建筑设计中起到的作用。

(三)建筑的竖向布置问题

建筑物的竖向布置主要是指建筑物沿高度上的刚度和质量的分布形式。在建筑设计的过程中,我们应该尽可能的保证建筑物的竖向刚度的分布比较均匀,重视剪力墙的均匀布置,确保剪力墙的竖向布置能贯穿到建筑物的底部。在进行建筑物的竖向布置中应提高底层的设计刚度,保证建筑的整体稳定性。

三、建筑设计中应予以重视的抗震问题

(一)非结构构件的设计问题

建筑的室内装饰和建筑外立面的装饰都会影响到建筑的抗震性能。比如在立面上粘贴的大量的瓷砖、玻璃幕墙或者外挂花岗岩、大理石等材料,室内装饰中的房屋中的吊顶和顶灯等。这些装饰本身是否具有一定的抗震性能对建筑整体的抗震性能的影响很大。因此,在进行建筑的室内和外立面的装饰的过程中,应考虑到建筑的抗震性能,结合建筑的抗震设计进行施工,从而保证建筑物的整体稳定性和抗震性能。

(二)满足设计限值的控制

我国的《建筑设计抗震规范》中对房的抗震设计中的要求的限值做出了一系列规定。《建筑设计抗震规范》中对房屋的层数和建筑高度进行了一定的规定,因此荷载进行房屋的抗震设计中,应该按照相应的限值进行设计。其次规定中也说明了房屋的局部墙体的尺寸的限值和横墙间距的限值。如在抗震设防烈度是八度的地区,多层的砌体房屋的抗震的横墙间距就不应该超过15m。底层框架结构的多层砖房的抗震设计中横墙的间距不应大于18m。在抗震过程中,如果横墙的间距过大,就会消弱楼盖的刚度。产生水平地震后,水平方向的力就无法马上传递,从而增大纵墙的变形,降低建筑物的承载能力。因此规范中对房屋横墙的间距做了最大限值的控制。如果房屋的一些承重或者非承重的外墙的尽端墙或者是高处屋外的女儿墙没有按照相应的规范进行设计也会造成墙体开裂的现象,严重的会引起墙体的倒塌,因此在抗震设计中应按照相应的局部限值进行设计。

(三)房顶的抗震设计

屋顶的建筑一般都具有较高和过重的问题,这样的形式在抗震过程中是不利的。如果屋顶建筑的重心和底层建筑的重心不在同一个直线上。屋顶的抗侧力和底层的抗侧力无法连续,就会提高地震的扭转作用,从而影响到建筑的整体稳定性。因此在进行房屋建筑的设计过程中,我们应尽量减少屋顶的高度和重量,采用一些强度高质量轻的建筑材料作为房屋建筑的屋顶材料,同时为了减少鞭梢效应的产生,在进行屋顶设计的过程中,应尽量减少一些突出的建筑物的设置,争取让建筑物的屋顶的质量和结构刚度的分布都比较均匀,这样有利于地震作用沿着建筑物的结构顺畅的结构,减少地震对建筑的影响。另外,在进行设计中应尽量保持建筑物的中心和底层的中心一致,提高建筑的整体性。

结束语:

建筑设计在建筑抗震设计中的作用很大,是建筑抗震设计的一项重要组成部分,对建筑抗震作用的发挥有着不可忽略的意义。一个优秀的建筑抗震设计一定是建筑设计和建筑抗震设计相结合的设计,既保证建筑物的造型美观、结构适用等要求,还能保证建筑物的抗震要求。因此在抗震设计中考虑到建筑设计的相关规定对房屋的设计具有重要的意义。

参考文献:

[1] 裘民川. 建筑设计在建筑抗震设计中的重要作用[J].工程抗震.2013,06,20.

[2]代应君. 试论建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].建筑规划与设计.2004.08.06.

房屋抗震设计要求范文3

[关键词]多层砖房抗震设计

0引言

2008年5月12日下午,四川省汶川县漩口和卧龙发生8级特别重大地震,造成当地通讯全部中断,都江堰市区主街道两边部分房屋出现大面积裂缝,有的房屋顶层屋檐被震垮,高挂在空中;彭州市磁峰镇、向峨镇,什邡市红白镇、蓥华镇房屋全部倒塌。国内外历次地震的经验告诉我们,砖房在历次地震中的震害是最严重的,砖房之所以地震破坏比例如此大,主要原因是砖砌体是一种脆性结构,其抗拉和抗剪能力均低,在强烈地震作用下,砖结构易于发生脆性的剪切破坏,从而导致房屋的破坏和倒塌。如果在多层砖房的设计中再过度追求大开间、大门洞、大悬挑,甚至通窗效果等,必将大大削弱房屋的抗震能力。因此,抓好抗震设防地区建设工程的抗震设计,是减轻未来地震灾害损失最积极、最有效和最根本的措施。下面笔者结合多年的工作实践,谈谈多层砖房抗震设计看法。

1目前多层砖房抗震设计中存在的主要问题

1.1住宅砖房中为追求大客厅,布置大开间和大门洞,有的大门洞间墙宽仅有240mm,并将阳台作成大悬挑(悬挑长度大于2m)延扩客厅面积;部分“局部尺寸”不满足要求时,有的不采取加强措施,有的采用增大截面及配筋的构造柱替代砖墙肢;住宅砖房中限于场地或“造型”,布置成复杂平面,或纵、横墙沿平面布置多数不能对齐,或墙体沿竖向布置上下不连续等等。

1.2在“综合楼”砖房中,底层或顶层有采用“混杂”结构体系的,即为满足部分大空间需要,在底层或顶层局部采用钢筋砼内框架结构。有的仅将构造柱和圈梁局部加大,当作框架结构。

1.3多层砖房抗震设计中,所采取的抗震措施区别较大。构造柱和圈梁的设置:多数设计富余较大,部分设计设置不足(含大洞口两侧未设构造柱);抗震连接措施:多数设计不完整或未交待清楚,有的设计还采用“一本图集打天下”的作法,不管具体作法和适用与否,全包在“图集”身上。

1.4多层砖房抗震设计中,未作抗震承载力计算的占多数,加之缺乏工程经验,使相近的多层砖房采用的砌体强度等级相距甚远。

1.5城市住宅砖房建设中,房屋超高或超层时有发生,尤其是底层为“家带店”的砖房,高度超过限值1m以上。

2多层砖房抗震设计的方法

我国建筑抗震设防的目标是三个水准。多层砖房可通过一阶段设计达到下列要求:满足抗震承载力要求,房屋“小震不裂”;满足结构体系、平立面布置和抗震措施等要求,房屋“中震可修”;满足房屋高度和层数及构造柱和圈梁等要求,房屋“大震不倒”。

为确保多层砖房抗震设计质量,我认为主要应该重视以下三个方面的内容。

2.1抗震概念设计

2.1.1房屋的结构体系

应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。同一结构单元中应采用相同的结构类型,不应采用砖房与底框砖房或内框架砖房或框架结构等“混杂”的结构类型。墙体布置应满足地震作用有合理的传递途径。纵横向应具有合理的刚度和强度分布,应避免因局部削弱或突变造成薄弱部位,产生应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。

2.1.2房屋的平、立面布置

建筑的平面布置和抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,平面形状应具有良好的整体作用。纵、横墙沿平面布置不能对齐的墙体较少,楼梯间不宜设在房屋的尽端和转角处;建筑的立面和竖向剖面力求规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,墙体沿竖向布置上下应连续,避免刚度突变;竖向抗侧力结构的截面和材料强度等级自下而上宜逐渐减小,避免抗侧力构件的承载力突变。8度和9度时,当房屋的立面高差较大、错层较大和质量及刚度截然不同时,宜采用防震缝将结构分割成平面和体形规则的独立单元。房屋的顶层不宜设置大会议室、舞厅等空旷大房间,房屋的底层不宜设铺面等通敞开大门洞。当确需设置时,应采取弥补薄弱部位的加强型措施或进行专门研究。

2.2抗震计算

抗震计算是抗震设计的重要组成部分,是保证满足抗震承载力的基础。多层砖房的抗震计算,可采用底部剪力法。对平面不规则和竖向不规则的多层砖房,宜采用考虑地震扭转影响的分析程序。目前,多层砖房的抗震设计中,不作抗震验算是较普遍的现象,这样就必然存在一是不安全二是浪费的问题。

2.3抗震措施

2.3.1构件间的连接措施

多层砖房各构件间的抗震构造连接是多层砖房抗震的关键。抗震构造连接的部位较多,重要部位的连接措施有下列几项。

(1)墙与墙的连接

7度时层高超过3.6m或长度大于7.2m的大房间,以及8度和9度时,外墙转角及内外墙交接处,当未设构造柱时,应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋,每边伸入墙内不小于1m。

(2)构造柱与砖墙连接

构造柱与砖墙连接处应砌成马牙槎,并沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋,每边伸入墙内不小于1m。

(3)构造柱与楼、屋盖连接

当为装配式楼、屋盖时,构造柱应与每层圈梁连接(多层砖房宜每层设圈梁);当为现浇楼、屋盖时,在楼、屋盖处设240mm×120mm拉梁(配4φ10纵筋)与构造柱连接。

(4)构造柱底端连接

构造柱可不单独设基础(承重构造柱除外),但应伸入室外地面下500mm,或锚入室外地面下不小于300mm的地圈梁。

(5)后砌体的连接

后砌的非承重砌体隔墙,应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋与承重墙连接,每边伸入墙内不小于0.5m。8度和9度时,长度大于5.1m的后砌墙顶,应与楼、屋面板或梁连接。

(6)栏板的连接

砖砌栏板应配水平钢筋,且压顶卧梁应与砼立柱相连,压顶卧梁宜锚入房屋的主体构造柱。

(7)屋顶间的连接

突出屋面的楼梯间等,构造柱应从下一层伸到屋顶间顶部,并与顶部圈梁连接。屋顶间的构造柱与砖墙以及砖墙与砖墙的连接,可按上述抗震措施采取。

2.3.2构造柱和圈梁的设置

对横墙较多的多层砖房,应按有关规定的要求设置构造柱;对横墙较少或横墙很少的多层砖房,应根据房屋增加一层或二层后的层数, 按有关规定的要求设置构造柱。

对横墙承重或纵横墙共同承重的装配式钢筋砼楼、屋盖或木楼、屋盖的多层砖房,应按有关规定的要求设置圈梁;对于隔开间或每开间设置构造柱的多层砖房,应沿设有构造柱的横墙及内、外纵墙在每层楼盖和屋盖处均设置闭合的圈梁。

值得注意的是,圈梁的截面和配筋不宜过大,通常按有关规定要求的数值或提高一个等级采用就可以了,不宜无限提高。同理,圈梁的作用也是有限的。

2.3.3悬臂构件的连接

(1) 悬挑构件

悬臂阳台挑梁的最大外挑长度不宜大于1.8m,不应大于2m。

不应采用墙中悬挑式踏步或竖肋插入墙体的楼梯。

(2) 女儿墙的稳定措施

6~8度时,240mm厚无锚固女儿墙(非出入口处)的高度不宜超过0.5m,当超过时,女儿墙应按抗震构造图集要求采取稳定措施。女儿墙的计算高度可从屋盖的圈梁顶面算起,当屋面板周边与女儿墙有钢筋拉结时,计算高度可从板面算起。

房屋抗震设计要求范文4

中图分类号: TU973+.31文献标识码:A文章编号:

前言

底部框架-抗震墙砌体房屋是指底层由钢筋混凝土框架承重,上部由多层砌体墙承重的结构。这些建筑由于房屋底层使用上需要较大空间而采用钢筋混凝土框架结构,主要用于临街的住宅、旅馆、办公楼等建筑。这种结构相对多层钢筋混凝土框架房屋,土建造价低、施工方便,使用灵活等优点,目前在我国城镇建设中广泛使用。一、结构抗震设计的要求

底部框架-抗震墙砌体房屋具有上刚下柔,上重下轻的特点,房屋的震害程度与房屋的平面布置和上下墙体的相对位置,以及上下层的层间侧移刚度比等密切相关。底部框架-抗震墙砌体房屋框架设计遵循的一个基本原则就是:“强柱弱梁”、“强节点弱构件”原则。目的是使框架结构在强烈地震作用下,塑性铰先出现在梁端,后出现在柱端。如果框架的任一柱端先出现塑性铰,可能会引起同一层其它柱端相继出现塑性铰,导致房屋倒塌。但是底层框架梁因为要承担竖向荷载引起的较大弯矩,截面较大,因而在截面抗弯强度的计算上满足“强柱弱梁”的要求很困难,所以在构造上特别是箍筋的配置上应尽量实现“强柱弱梁”的设计原则。

二、抗震墙砌体房屋的抗震设计

目前,底层框架-抗震墙砌体房屋的底层设计归纳起来存在以下三方面的问题:

1) 问题(一):底层为大商场等有大空间使用要求时,底层抗震墙设置得很少,其底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层小得多。这种结构由于其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担,使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低,底层成为较薄弱的楼层,在强烈地震作用下底层成为弹塑性变形和破坏集中的楼层,危及整个房屋的安全。

2)问题(二):建筑一面临街,且纵向临街面一般不布置抗震墙,使得抗震墙数量过少,底层平面布置不对称,导致在地震时产生扭转效应而加重房屋的破坏。

3)问题(三):过渡层即与底部框架-抗震墙砖房相邻的上一砌体楼层。此层担负着传递上部的地震剪力和上部各层地震力对底层楼盖的倾覆力矩引起楼层转角对第二层层间位移的增大,因而此层受力复杂,也显得非常重要。对于底部框架抗震墙砖房,当底层按抗震规范要求设置一定数量的抗震墙后,房屋底部的侧向刚度和水平承载力有较大提高;此时如果忽略过渡层墙体的侧向刚度和水平承载力的降低,可能使房屋的过渡层成为薄弱层;由于过渡层砖砌体的变形能力较底层相对较差,因而将降低这种房屋的抗震性能。

针对问题(一),要解决此问题,首先,在设计建筑平面布置时,应考虑在适当部位布置一些墙体;其次,设计过程中采用钢筋混凝土抗震墙来代替砖抗震墙,一片相同厚度、高度和长度砼墙的抗侧刚度是砖墙的好几倍,既可减少墙面数又能保证底层的侧移刚度。

针对问题(二),要解决此问题,应在沿街侧外纵墙上布置一定数量的钢筋混凝土抗震墙,另一侧外纵墙上布置刚度相当的砖抗震墙,使底层的刚度中心与形心基本重合。底层沿纵向分成几个较大空间,一些设计方案把分隔横墙设计成为带有构造柱、圈梁的砖墙,使得底层的横向与纵向均不能形成完整的框架抗震墙体系,在地震作用下这些分隔墙因侧移刚度大而先开裂,又因其承载能力和变形能力较钢筋混凝土框架差而破坏严重,并且过早的退出工作,产生弹塑性内力重分布,导致底层框架-抗震墙部分破坏严重。因此,结构布置时必须将底层布置成纵横向框架抗震墙体系,避免以上问题的产生。

针对问题(三),为避免上述情况发生,应加强过渡层墙体的抗震构造措施。在《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)的修订中,加强了过渡层砌体墙墙的相关要求。过渡层构造柱纵向钢筋配置的最小要求,增加了6度时的加强要求。过渡层构造柱配筋较上部同一位置构造柱配筋加大一级,二层构造柱下端箍筋适当加密,构造柱纵向钢筋锚入底层框架柱、梁内40d;除按抗震规范设置构造柱外,应根据房屋层数、设防烈度适当增设构造柱,尤其是在底层有抗震墙的位置,以改善整个结构传递水平力的性能;另在房屋四周外墙,在纵横墙交接处均宜设构造柱,以增加上部砌体结构与底部钢筋砼框架抗震墙结构的连接和整体性,避免由于房屋上部及底部材质不同,结构的自振频率不完全一致,在地震作用不因上、下部连接不强而在二层楼面处形成脱节。

三、底部框架结构抗震设计中应注意的问题 选择对抗震有利的建筑场地,简化建筑体型,讲究规则对称,质量和刚度变化均匀,抗震结构体系合理、明确等是确保抗震设计合理的基本设计内容。同时抗震设计应满足“小震不坏,中震可修和大震不倒”的设防目标。在规范GBJ50011-2001,《建筑抗震设计规范》中明确规定,底部应沿纵横两方向均匀对称布置框架-抗震墙体系,并重点强调底部抗震墙应是双向、对称布置并纵横抗震墙相连。由于底部框架墙结构中的剪力墙属低矮墙,其抗剪刚度相对较大,如果布置的墙肢较长、平面形式复杂,很容易出现局部刚度过大,受力过于集中的现象,甚至经常出现只布置极少的剪力墙就满足上下层抗侧刚度比限值的情况。如果不作处理,则会造成建筑的刚度中心对质量中心的偏心距较大,地震力作用下会对结构产生扭转效应。底部框架墙结构的柱网不宜过大,并且框架梁上悬墙数目不应超过一道。首先从使用功能上,底框结构大多为商住楼,该跨度对应上部可分割为两开间,无论上部为住宅楼,还是办公楼,开间尺寸都必须以满足砌体结构所能实现的功能。

底层框架砌体房屋第二层与底层的侧移刚度比不仅会影响地震作用下的层间弹性位移,而且对层间极限剪力系数分布、薄弱楼层的位置和薄弱楼层的弹塑性变形集中都有很大影响。因此应严格的限制侧移刚度比,设计中并对此作控制性验算。这是因为该比值分析结果表明,当比值大于2时,在强烈地震作用下会造成薄弱的底层弹塑性变形集中,弹性位移增大,会加速底层的破坏;但当比值小于1.2,特别是小于1.0时,由于底层纵横向抗震墙设计过多,底层过强,又会使薄弱楼层转移到上部抵抗变形能力相对较差的砖房层,这也是不利的。在GB50011-2001《建筑抗震设计规范》对侧移刚度比有明确规定:6度、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0,实际设计时控制在1.5左右为宜。底部框架砌体房屋的底层或底部两层均应设置纵横向的双向框架体系,因为底部的地震剪力按各抗侧力构件的刚度分配,在这些结构混用的体系中,砌体墙较框架的抗侧力刚度大得多,在地震作用下,砌体墙先开裂破坏,而砌体墙的变形能力较框架要差得多,这样会形成砌体墙构件先退出工作,导致加重半框架或部分框架的破坏。

四、结论

底部框架抗震墙砌体房屋上部和底部抗震性能差异较大,由于其结构形式特殊,设计不合理而导致地震时的严重破坏。设计房屋的平面规则对称、控制底层和过度层的刚度比,合理布置底部框架抗震墙砌体房屋的结构体系等,能使底部框架抗震墙砌体房屋具有较大的抗震能力和良好的抗震性能。

参考文献

房屋抗震设计要求范文5

【关键词】房屋建筑;结构分析;抗震设计

1、房屋建筑结构抗震设计规定

在我国, 房屋建筑结构抗震设计的标准一般分为特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类等四个类别,简称甲、乙、丙、丁。在甲乙类建筑体系设计中应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施,9度时应按比9度更高要求采取抗震措施。而丙类建筑应按本地区抗震设防确定其抗震措施。在丁类建筑中地震作用应按本地抗震设防烈度确定,但抗震措施(6度除外)允许比本地抗震设防烈度的要求适当降低。

在多层和高层现浇钢筋混凝土房屋的结构类型中,当平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构出现时,适用最大高度应适当减少。在钢筋混凝土房屋抗震等级的要求中,它的抗震设计一般要满足,如果是框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%的话,那么它的框架抗震等级应按框架结构来定。另外当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层一下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或者四级。

2、抗震技术在房屋结构设计中的应用

1) 房屋结构水平和垂直布局设计。构件的水平和垂直两个方向上的合理布置,是房屋结构设计中的一项基础性内容,因为抗震性能很大程度上受墙、柱的水平和垂直位移的影响。所以,在房屋结构的设计中,要想提高其抗震性能,则应当遵循以下原则: 水平和垂直方向上的构件都要简洁整齐,且其质量与刚度的中心应当重合。在垂直方向的设计中,应当尽可能的使构件的中心靠下,杜绝上重下轻的情况出现,同时严格控制其刚度和均匀性。

2) 提高房屋结构整体抗震性的设计。a. 科学合理的选择地基。地基的好坏是影响房屋结构抗震性的基础性因素,在设计初一定要经过充分的调查研究,科学合理的选择地基,特别注意避免地基的变形情况。b. 连续性设计。房屋结构设计要想提高抗震性能,应当保证房屋结构在整体上的连续性,确保房屋的各个构件的连接可靠,使房屋结构是一个完整的整体,当发生地震时,房屋依靠其结构上的整体性,能有效的化解和分散地震产生的能量。c. 规则性设计。房屋结构的设计中规则性对于抗震性的影响也很大,在实际设计时应当最大可能的采用规则设计,凭借对称性的结构来抵御地震,避免一些损害。d. 减轻结构重量。房屋结构设计时,我们应当最大程度的降低其重量,减小房屋整体结构对地基的压力,缓解地震发生时所释放的能量对房屋的冲击作用。

3) 减小地震对房屋结构破坏作用的设计。a. 隔震层。隔震层是减小地震对房屋破坏作用的有效手段。一般来说,隔震层都会安装在地基与结构主体的连接部分,使用诸如摩擦隔震元件和橡胶隔震支座等构件,地震发生时能够起到有效的缓冲作用,同时还能有效减小房屋内部物体移动、倒塌带来的二次破坏。b. 反摆。反摆设计是一种比较新型的减少地震破坏作用的设计,目前还不是十分的成熟,一般设置在房屋结构的顶部,当发生地震时,反摆会产生阻尼运动,能够减小地震所引发的房屋的加速度,使房屋结构的震动变小,从而降低地震对房屋结构的破坏作用。

3、房屋建筑结构抗震设计措施

3.1房屋建筑位置的选择

房屋建筑位置的选择在一定意义上来说决定着房屋质量的好坏,一般地地震可以导致房屋建筑周围地表变化,这样就会造成地基的开裂,导致房屋出现问题。因此在地理位置的选择上,设计人员要对房屋建筑进行合理化选择:如选择开阔的坚硬场地,考虑场地土的刚度大小和场地覆盖层的厚度等。表1给出的是各类建筑物场地的覆盖层厚度参照系数。

3.2 房屋建筑材料的选择

一般来说,抗震性房屋建筑材料要选择那些质量优等的材料。要综合考虑保暖、防火等多种因素的存在,比如良好的钢、铝合金结构、木质结构及轻型复合材料等建筑材料作为主体材料。

3.3 选择合适的建筑结构体系

首先结构体系要满足稳定性,其次要与建筑结构相配套。此外还要注意建筑物传力途径的明确性,同时又要注意受力计算的明确性,还要保障在建筑体系中不使用转换层,这样就会保障有地震发生时候避免建筑倾斜或局部受损等现象的发生。

3.4 做好底层框架抗震墙设计

鉴于我国的地震灾害多数发生在底层,一般突出表现为“上轻下重”的这样一个现象,所以在设计时候要突出底层的墙体比框架柱重,框架柱又要比梁重。这样的设计就会在发生地震时底层破坏的程度比房屋的底层轻得多。除此之外我们还要做到房屋的平、立面布置应规则、对称,同时还需要注意第二层与底层的侧移刚度比要控制适中,要符合:底层框架抗震墙砖房第二层与底层的侧移刚度比值在6度时不应大于3.0,当在7度时不应大于2.5,在8度时不应大于2.0,在9度时不应大于1.5;且均不应小于1.0。

表 1

注:表中系岩石的剪切波速。

3.5 钢筋混凝土框架抗震内力设计

我们尽可能做到在地震作用下的框架呈现梁铰型延性机构,为减少梁端塑性铰区发生脆性剪切破坏的可能性,对梁端的剪力适当调整,使斜截面受剪承载力高于正截面受弯承载力,做到“强剪弱弯”。 在实际运用中如不采取这个措施,柱端很可能比梁端先出现塑性铰。因此适当调整柱计算内力并增大配筋,使塑性铰首先出现在梁端,抗震性能较好。

结语

地震是人类生活面临的重要的自然灾害,危及着人民的生命与财产安全。因此,在建筑结构设计的时候,必须充分考虑抗震设计,并有采取适当的抗震措施, 尽最大可能确保房屋质量,才能减少地震的危害。

但是我们仍需要注意的是,当地震烈度大于5度时,地震对房屋等建筑结构的稳定性产生影响,也只有在当地震烈度在设防范围内时,建筑结构物相对完好。也就是说我国现行的建筑结构设计规范有能力对地震烈度为7~8度以内的地震进行有效设防。 所以说地震设防能力相对很低的普通居民房坍塌毁损与人员伤亡所占的比例是极大的,对大型建筑结构抗震深入研究的同时,应提高对普通民房抗震能力的关注。

参考文献

[1] 周定前. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居(下旬刊),2013:64-65.

房屋抗震设计要求范文6

关键词:抗震技术 民用房屋 结构设计

1 引言

民房建设中,抗震结构设计是民房结构设计的一个重要环节。设计的合理与否直接影响民用房屋的质量和人民的生命、财产安全。我国属地震多发国,应在民用房屋结构设计中对抗震技术提出更高的要求。

2 民用房屋抗震技术研究现状

我国民房抗震研究起步较早,始于上个世纪50年代。最早的二部抗震鉴定和设计标准TJ 23-77《工业与民用建筑抗震鉴定标准》、TJ 11-78《工业与民用建筑抗震设计规范》,就在指导我国房屋建筑抗震设计中起到了十分重要的作用。八十年代后,我国相继制定和修订了GBJ 11-89《建筑抗震设计规范》、GB 50191-93《构筑物抗震设计规范》、GB 50223-95《建筑抗震设防分类标准》等一系列国家标准,形成了比较完整的民用房屋抗震设计标准体系。

我国现行的民房设计标准GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》,在总结国内外大地震的经验教训,特别是在经历了2008年汶川大地震后,采纳国内外先进的抗震技术最新科研成果的基础上进行了修订。修订后的标准对于抗震设防标准有了适度的提高,对民房抗震性能的增强提出了更高的要求。

3 房屋结构设计中抗震技术的应用

砖混结构因选材方便、施工简单、造价低、工期较短等特点,多年来一直是我国房屋结构设计中使用最为广泛的一种建筑形式,其中民用房屋建筑中约占90% 以上。

砖混结构通常采用粘土砖和混合砂浆进行砌筑,通过内外砖墙的咬砌使整体具有一定的连接性,多层砖混砌体房屋的基本材料和连接方式可决定建筑物的脆性性质和变形能力。因此改善建筑物砌体结构的延性,对提高房屋的抗震能力具有极其重要的意义。

3.1 科学布局建筑物的平面和立面

建筑结构设计中,建筑物的平面和立面布置是十分基础和重要的内容,其墙柱的距离、内外墙的布置、通道、电梯井以及房间数量的布局等直接反映建筑的使用功能和要求。抗震设计中,建筑物的平面、立面应简洁和规则,力求结构质量中心与刚度中心的一致,用以增强建筑物结构抗震性能;反之,平面布置不规则的房屋,其质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生超强的扭转效应,大大加剧地震的破坏力度。

建筑立面设计应避免头重脚轻,房屋重心应尽可能地降低,同时避免采用错落的立面结构设计方式。对建筑物结构竖向强度和刚度的均匀性应严格控制,特别应对突出屋面建筑部分的高度进行控制,使其不宜过高,以免地震发生时产生鞭梢效应。

建筑设计应符合抗震设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案,当不可避免时必须使用时,应尽量在适当的部位设置防震缝。力求在兼顾建筑造型和满足使用功能要求的前提下,建筑物既简洁、美观大方,又能有效地提高工程的抗震性能。

3.2 砌体房屋的总层数及总高度

历次地震灾害表明,砌体房屋越高,层数越多,它所遭受的地震破坏程度就越大。所以民用房屋结构设计中,必须严格按照抗震设计规范要求,控制砖砌体房屋的总高度和总层数,才能有效减少地震时带来的震害。

3.3 增强砌体房屋的刚度及整体性

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的具有空间刚度和强度的结构体系,其结构的空间整体刚度和稳定性决定了抗震能力的强弱。现浇钢筋混凝土楼板及楼盖是较为理想的抗震构件,它所具有的整体性好、水平刚度大的等优点,不仅可消除滑移、散落等隐患,增加房屋的整体性和楼板的刚度,而且适当放宽了平面上墙体对齐的要求等。在建筑物适当的部位增设构造柱,并配置构造钢筋、设置配筋圈梁等均可增强建筑物空间刚度、加大建筑物结构的整体稳定性,提高房屋的抗震性能。

3.4 合理布置纵墙与横墙

纵、横墙体是多层砖混房屋的主要承重构件。地震时,承重纵、横墙在地震力作用下会产生裂缝,严重时出现倾斜、倒塌而使房屋造到破坏,所以提高房屋抗震性能的关键是合理布置纵、横墙。应优先采用将横墙作为承重墙或使纵横墙共同承重的结构体系,对纵、横墙的布置应合理美观、均匀对称,且窗间墙等宽。

墙体布置时,应采用纵墙贯通的平面布置方式。当纵墙无法贯通布置时,可在纵横墙的交接处采取增设钢筋混凝土构造柱,并适当加强构造配筋等加强措施,用以防止建筑物纵、横墙在交接处被拉开,提高房屋的抗震能力。

3.5 适当增加墙体面积 合理提高砂浆强度

多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积的大小和砂浆强度等级密切相关。合理提高墙体面积、科学地提高砂浆强度等级,可有效地提高房屋的抗震能力。经验数据表明,在对6层砖混房屋的抗震试验中,房屋上层的地震作用较小,基本满足了抗震承载力的要求;但底部二层,特别是第一层,属薄弱层,地震作用力较大。但若增加墙体的承载面积,即将240mm宽的承重墙改为360mm宽的墙,或适当提高砂浆的强度等级,由M5提高到M10,则可基本满足抗震承载力的要求。可见,增加底部,特别是1层~2层的墙体面积或适当提高砂浆强度,是减轻震害的有效途径之一。

3.6 有效设置房屋圈梁和构造柱

在多层砖混房屋建筑中设置沿楼板标高的水平圈梁,可有效加强内外墙的连接,从而增强房屋的整体性。圈梁的设置,其约束作用使得楼盖与纵、横墙构成一个整体的箱形结构,有效地约束了预制板的散落,大大降低了砖墙平面倒塌的可能性,使各片墙体的抗震能力得以充分发挥。圈梁的设置还可以限制墙体裂缝的沿伸和开裂,提高墙体的抗剪能力和有效减轻地震时因地基的不均匀沉陷与地表裂缝对房屋造成的影响。圈梁是民用房屋结构设计中较为经济有效的提高房屋的抗震能力和减轻震害的抗震技术。

3.7 在墙段内设置水平钢筋

为提高民用房屋墙体的抗震能力,可采用在抗震力不足的承重墙段内配置水平钢筋的结构设计方法,使砌体及水平钢筋共同承担地震力。经验试验表明,配置水平钢筋可有效地减少墙段的脆性、增加延性,从而提高墙段的抗震性能和增强整个砖混房屋的抗震性能。对水平配筋砖砌体的要求如下:

砌筑砂浆强度等级应≥M7.5;

水平钢筋宜采用HPB235(即屈服应力为235Mpa的热轧光圆钢筋)或HRB335的普通低合金钢的2级带肋钢筋;

0.07%≤配筋率≤0.17%,且间距不应大于400mm;

钢筋锚固长度应≥180mm。

4 结论

综上所述,抗震技术的应用是民用房屋结构设计的重要内容。民用房屋抗震设计应体现预防为主的设计思想,只有把握民用房屋结构设计的抗震机理,才能确保民房建筑结构具备较强的抗御地震的能力。

参考文献:

[1] 韩小虎, 王丽霞. 探讨建筑抗震设计中的建筑设计[J].内蒙古水利,2010,125(1):162-163.

[2] GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010:

[3] 侯建娟. 建筑结构设计中的抗震设计[J]. 工业建设与设计,2009(6):35-37