浅析房屋建筑结构的抗震设计

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅析房屋建筑结构的抗震设计 摘要：随着国民经济的不断发展， 我国建筑业也得到了快速发展，并取得 了巨大的成就。但同时也存在一些问题， 本文针对房屋建筑结构设计中一些常见 却又常被人们忽视的错误进行了剖析， 指出了错误的原因和后果，并给出了一 些设计建议和构造的要求。 中国论文网 /2/view-12901609.htm 关键词：房屋建筑结构 结构设 计 常见问题 Abstract: with the development of national economy, our country construction also get the rapid development, and made great achievements. But it also has some -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 problems, this paper aimed at building building structural design of some common but is often ignored by the error is discussed, points out the errors of the causes and consequences, and gives some advice and structure of the design requirements. Keywords: housing construction structure design common problem 中图分类号： TU318 文献标识 码：A 文章编号： 引言 随着社会经济的发展和人们生活 水平的提高，对建筑结构设计也提出了 更高的要求。发展先进设计理论，加强 先进技术的应用，加快新型高强、轻质、 环保建材的研究，使建筑结构设计更加 安全、适用、可靠和经济是建筑结构设 计的发展方向。 1 建筑场地的选址和地基与基础 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 设计 1.1 建筑物的抗震能力与场地的 选择有紧密的联系。实践证明，由于建 筑的场地的不同虽然是同种建筑物，但 是破换的程度大有不同。在建筑时应尽 量选择平原地带，没有断层通过或是断 层交汇的地带，尤其不要在与断层活动 容易发生火山爆发和泥石流的地带。 1.2 地基与基础设计在防震结构 设计中起着重要的作用，由于是基础工 程，它设计的质量直接影响着整个设计 的流程进行。要想是建筑顺利进行，就 要处理好地基沉降及承载力的问题，要 调节好不均匀的沉降基础，尽量减少影 响地基沉降的因素使其在承载力或是整 体结构上达到规范性的要求。 2 当前房屋建筑结构设计中的常 见问题 2.1 地基与基础方面 2.1.1 多层房屋建筑无地质勘察报 告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照 附近建筑物的基础设计资料就进行施工 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 图设计。地基与基础设计要做到合理， 安全适用，设计人员必须依据地质勘察 资料，统一考虑多方面因素进行基础类 型选择和设计，仅凭地耐力这一数据是 不全面的，也是不安全的，更不能盲目 的把地耐力容许值取得小一些就认为万 无一失了。 2.1.2 采用换土垫层进行软弱地基 处理，不进行换土垫层设计，只凭经验 处置。有时设计者对软弱地基的危害认 识不足，只是简单地凭借经验采用砂垫 层加强一下承载力，没有进行垫层宽度 和厚度计算，既不安全，又不经济。 2.1.3 民用建筑中柱、梁及基础的 负荷未按规范乘以折减系数。设计人员 设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和 基础的负荷时未按现行设计规范将荷载 乘以折减系数计算其荷载值，因而采用 荷载值偏大。 2.2 砖混结构房屋中构造柱兼作 承重柱用 在砖混结构中，构造柱不但能够 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 提高墙体的抗剪能力，而且构造柱与圈 梁联结在一起，形成对砌体的约束，这 对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承 载力，提高结构的抗震性能有着重要的 作用。但在当前结构设计中，构造柱经 常被作为承重柱使用，这种作法将引起 以下几个问题。 2.2.1 构造柱作为承重柱使用后， 使得构造柱提前受力，这不但会降低构 造柱对砌体的拉结和约束作用，而且结 构一旦遭遇地震作用，在构造柱位置必 然形成应力集中，首先破坏。这样构造 柱不但起不到应有的约束作用，反而成 为房屋结构中的一个薄弱的部位。 2.2.2 构造柱一般生根于地圈梁中， 没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用 后，柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部 承压强度必然不能满足要求。柱底基础 一旦发生冲切或局部承压破坏便出现裂 缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承 重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小 时，构造柱也可布置于梁下，但此时必 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 须按不考虑构造柱作用来验算梁下墙体 的局部承压和抗弯强度。经验算满足， 方可在梁下布置构造柱。 2.2.3 承重柱截面高度设计过小 这种情况多发生于六度抗震设防区。一 些结构设计人员误认为六度设防就是不 设防，为受力分析方便，他们故意把柱 子的截面高度设计得过小，使梁柱的线 刚度比加大(因一些结构设计手册中规 定：当梁柱的线刚度比大于 4 时，计算 简图中梁柱节点可简化为铰支)。把梁 简化为铰支梁，梁柱按轴心受压计算。 这种做法虽然易于进行结构受力分析， 但却给房屋结构埋下了隐患。因为，这 样做忽略了梁柱间的刚结作用，即忽略 了柱对梁的约束弯矩，加之柱截面的配 筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯 刚度必然不足，从而柱子在梁底附近将 会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性 饺。这样在正常使用情况下，柱子已开 始带铰工作。这不但影响了房屋的耐久 性，而且也常常引起用户的恐惧心理。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 更为严重的是，这样的结构一旦遭遇地 震作用，将会倒塌，这违背了现行抗震 规范中“强柱弱梁 ”的设计原则。 2.2.4 在框架结构设计中 只注 意了横向框架的设计而忽视了纵向框架 现行建筑抗震设计规范要求水平地震作 用应按两个主轴方向分别计算，各方向 的地震作用应由该方向的抗侧力构件来 承担。即在框架结构设计中，纵向框架 与横向框架有同等的重要性。非抗震设 计时，一些结构设计者把纵向框梁按普 通连续梁进行设计，梁柱的节点和框架 中的纵筋、箍筋的配置均无法满足框架 梁、柱的构造要求。由于没有考虑地震 的纵向作用，在实际设计中经常出现梁 的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配置均 不满足要求的现象。 2.2.5 悬挑粱的截面高度选用过小 设计者往往只注意了对梁的强度和抗倾 覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。 梁高选用过小，常引起梁截面的受压区 应力过高，在正常使用状态下，梁截面 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 受压区产生非线性徐变。 梁挠度随时间的推移不断加大。 挑梁的变形引起梁板出现裂缝，裂缝宽 度随着挑梁变形的加大而加宽，影响了 房屋的正常使用。据笔者观察，这种挑 梁的变形发展到后期，梁支座截面上部 受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支 座附近剪弯作用的影响，竖向裂缝向下 延伸发展为斜裂缝，此时梁已接近破坏， 当为托墙挑梁时，梁过大的挠度引起梁 上墙体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在 梁支座处沿斜向延伸，梁缝愈靠上愈宽。 挑梁的截面过小对结构的抗震也 很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最 为敏感。梁高小时，截面的相对受压区 高度较大，梁的延性减小，在竖向地震 作用下易发生脆性破坏，失去承载力。 2.2.6 连续梁按单梁进行设计这 种情况多发生在阳台边梁的设计中。由 于边梁上的荷重一般较小，没有引起设 计者的重视，为作图受力分析方便，设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 计者把实际应为连续梁的梁按单跨简支 梁进行设计，致使梁在支座处上部负筋 配置量过少。这样必然引起梁在支座附 近上部受拉区出现竖向裂缝，进而引起 梁上部栏板出现竖向裂缝。如果该边梁 长度较长时，问题将会变得更加严重。 因为该梁一般直接暴露在室外，受环境 温度影响较大。当环境温度变化时，梁 的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束，在梁 内产生收缩应力，该收缩应力作用于原 已产生的梁上裂缝处，引起梁的支座附 近沿整个梁截面四周裂缝贯通，梁承载 力降低，直