關(guān)于房屋建筑結(jié)構(gòu)坎鎮(zhèn)設(shè)計(jì)的探討

王軍 張福堂

【摘要】結(jié)構(gòu)的抗震性能對(duì)于房屋建筑而言具有十分重要的意義。為此，本文對(duì)房屋建筑在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方面的相關(guān)要求進(jìn)行了分析，以期為房屋建筑的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供參考，保障房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年世界范圍內(nèi)發(fā)生地震的次數(shù)已達(dá)50 萬(wàn)多次，而國(guó)內(nèi)的地震次數(shù)便占了當(dāng)中的 1/3。地震災(zāi)害嚴(yán)重?fù)p害了國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展，并帶來(lái)了嚴(yán)重災(zāi)難。因此在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能充分考慮。針對(duì)地震災(zāi)害采取有關(guān)預(yù)防措施，盡可能減少地震災(zāi)害對(duì)于房屋建筑的損害，確保人們的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全。本文就對(duì)房屋建筑在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)上的若干要求展開(kāi)了研究。

一、合理選擇建筑場(chǎng)地

受地震災(zāi)害影響，地震范圍內(nèi)的建筑物會(huì)被嚴(yán)重破壞。由于地震而引起的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致建筑直接面臨結(jié)構(gòu)破壞，由此可見(jiàn)，地質(zhì)條件也屬于房屋建筑受損的一個(gè)重要因素。因此在房屋建筑設(shè)計(jì)中，需對(duì)建筑場(chǎng)地進(jìn)行合理選擇。一方面，應(yīng)首選地質(zhì)堅(jiān)硬、地勢(shì)開(kāi)闊等有利于抗震的地質(zhì)條件，從而減少地基土在地震期間的沉陷程度，預(yù)防房屋建筑發(fā)生坍塌不良現(xiàn)象。另一方面，盡可能避免山坡邊緣、河岸等地質(zhì)軟不利于抗震的地段，以免在地震期間，在地質(zhì)條件的共同影響下，導(dǎo)致房屋建筑出現(xiàn)倒塌的情況。若實(shí)在無(wú)法避免此類地段，則需要采取相應(yīng)的有效抗震措施。第三，不應(yīng)選擇自然災(zāi)害并發(fā)區(qū)域等危險(xiǎn)地段（如地陷、滑坡以及泥石流等地段）作為房屋建筑的建造地段，以避免地震災(zāi)害并發(fā)其他自然災(zāi)害而導(dǎo)致房屋建筑破損程度加重。最后，建筑場(chǎng)地的土質(zhì)剛度、覆蓋層厚度等也屬于建筑物受到地震損害的一項(xiàng)重要因素。有關(guān)研究指出，建筑地段的土質(zhì)堅(jiān)硬、覆蓋層薄屬于減少地震災(zāi)害對(duì)于房屋建筑損害程度的一項(xiàng)重要原因。因此在選址時(shí)，還需要對(duì)土質(zhì)及其覆蓋厚度進(jìn)行考察。

二、房屋建筑的地基設(shè)計(jì)

首先，在建造房屋建筑期間，同一個(gè)房屋建筑不允許建造在性質(zhì)不同的地基上。并且在地基應(yīng)用上，盡量全然應(yīng)用天然地基或是樁基，盡可能避免出現(xiàn)兩種地基各一半的狀況。從而增強(qiáng)房屋建筑的整體剛性，提高房屋建筑的抗震性能。其次，在埋置房屋建筑的基礎(chǔ)時(shí)，需注意其埋置深度的控制。若基礎(chǔ)埋置深度過(guò)淺，將會(huì)減少房屋建筑的嵌固作用，增強(qiáng)房屋建筑在地震期間的振幅，提高震害發(fā)生幾率。因此在設(shè)計(jì)房屋建筑的基礎(chǔ)埋置深度時(shí)，應(yīng)盡量增加其埋置深度。并認(rèn)真做好基槽回填工作以及夯實(shí)工作，確?；靥钔量苫A(chǔ)側(cè)面的緊密接觸，提高房屋建筑地基穩(wěn)定性。最后，房屋建筑是由上部建筑、基礎(chǔ)兩個(gè)部分所構(gòu)成的一個(gè)整體。因此在建筑室外地坪下，不應(yīng)應(yīng)用內(nèi)外交圈基礎(chǔ)圈梁，以免影響上部建筑和基礎(chǔ)的整體性。此外，應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱鋼筋嵌入基礎(chǔ)圈梁內(nèi)，從而加強(qiáng)上部建筑和基礎(chǔ)的連接牢固性。若建筑建造地段的土質(zhì)剛度較弱，則還需設(shè)置圈梁在基底底部。

三、房屋建筑屋頂與墻體的抗震設(shè)計(jì)

在地震期間，房屋建筑的受損程度與建筑質(zhì)量

之間呈正比關(guān)系。也就是建筑質(zhì)量越重，建筑的受震害程度則越嚴(yán)重。反之，若建筑質(zhì)量越輕，那么其受震害程度將會(huì)越小。其次，建筑結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，其在地震災(zāi)害中的安全性也越高。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能最小化建筑質(zhì)量，以達(dá)到最小化減小房屋建筑受震害程度的目的。一方面，減輕房屋建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，從而達(dá)到減輕房屋建筑墻體質(zhì)量的目的。若建筑的墻體質(zhì)量過(guò)重，將會(huì)降低建筑的抗震性能，使得建筑在面臨地震災(zāi)害時(shí)，易受破壞。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需對(duì)減輕墻體重量這一點(diǎn)進(jìn)行考慮。另一方面，在建屋蓋設(shè)計(jì)期間，應(yīng)盡量選擇質(zhì)量較輕的材質(zhì)。并且不要在建筑屋頂設(shè)計(jì)中添加不必要的附屬物，以免增加屋蓋重量，間接增加建筑高度，對(duì)房屋建筑抗震性能產(chǎn)生不良影響。若在屋蓋設(shè)計(jì)期間，個(gè)別物品是必須建造的，則需要通過(guò)設(shè)計(jì)盡可能降低其高度，并增強(qiáng)牢固性。選擇質(zhì)量輕的材料，從而提高建筑的抗震性能。

四、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性

1. 合理控制房屋建筑高寬度

對(duì)于房屋建筑而言，其受震害程度與建筑本身的高寬比具有一定的關(guān)系。受地震作用影響，房屋建筑的傾斜程度（側(cè)移程度）會(huì)因?yàn)槠浔旧砀邔挶仍酱蠖絿?yán)重。同時(shí)，房屋建筑的層數(shù)越多，其在地震災(zāi)害中所面臨的破壞也會(huì)越嚴(yán)重。因此，為了保障房屋建筑對(duì)于地震破壞的抵抗能力。在設(shè)計(jì)期間，需對(duì)其建筑的高度與寬度進(jìn)行合理控制。結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況，在保障房屋建筑的抗震要求的條件下，對(duì)房屋建筑層數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整。

2. 規(guī)則性設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)

在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，均勻分布結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量、規(guī)則設(shè)計(jì)建筑平面與立體結(jié)構(gòu)等是保障建筑抗震性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。若房屋建筑具有平面設(shè)計(jì)復(fù)雜，而質(zhì)量、剛度等分布混亂的情況，在面臨地震時(shí)，房屋建筑將會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)情況，使房屋建筑受到嚴(yán)重破壞。其次，在建筑整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，房屋若具有規(guī)則性，在地震期間發(fā)生扭轉(zhuǎn)的可能性較大。并且若建筑采用錯(cuò)落立面，將會(huì)因?yàn)楦叨冗^(guò)高而引起鞭梢效應(yīng)。

3. 合理處理房屋建筑的防震縫

若房屋建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則，需處理好建筑的防震縫。設(shè)置防震縫期間，應(yīng)將房屋建筑劃分為相互獨(dú)立且規(guī)則的結(jié)構(gòu)。防震縫兩邊需具備足夠?qū)挾龋瑥氐追珠_(kāi)防震縫兩邊的上部建構(gòu)。并順著建筑高度，在防震縫兩側(cè)布置墻體。

4. 合理布置房屋建筑的縱橫墻

墻體屬于房屋建筑的主要承重構(gòu)件，由于房屋建筑的剛度大小主要取決于墻體數(shù)量，若承重墻體上，將會(huì)加大墻體間隔，進(jìn)而降低房屋建筑的剛度以及抗震能力。因此在設(shè)計(jì)期間，需均勻分布房屋建筑的橫墻以及縱墻，從而確保房屋建筑的整體抗震性能。

5. 合理布置構(gòu)造柱以及圈梁

構(gòu)造柱、圈梁等均屬于提高房屋建筑抗震性能的重要組成部分。其中構(gòu)造體有利于增強(qiáng)建筑墻體的抗剪性能，并優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)變形能力，從而使建筑結(jié)構(gòu)在外力作用不大的影響下僅發(fā)生變形，不對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，在布置構(gòu)造柱時(shí)，需以《抗震規(guī)范》作為布置依據(jù)，在墻體交叉處均設(shè)置構(gòu)造柱，促使墻體材料由脆性演變?yōu)檠有?。另外，圈梁有利于緩解地震?duì)于建筑的損害，提高墻體之間的連接牢固性，對(duì)于增強(qiáng)房屋穩(wěn)固性、整體性等可起到明顯的促進(jìn)作用。在一定情況下，還可抑制墻體產(chǎn)生裂縫。

五、結(jié)語(yǔ)

目前，抗震技術(shù)屬于房屋建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的一項(xiàng)主要技術(shù)，抗震設(shè)計(jì)的好壞將會(huì)直接影響到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需根據(jù)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，對(duì)房屋建筑進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，滿足房屋抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。盡可能提高房屋的抗震能力，減少地震災(zāi)害對(duì)于房屋建筑的損害。

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作者簡(jiǎn)介：

王軍、男、1 974年11月、助理工程師、工作于紅旗渠建筑集團(tuán)有限公司

張福堂、男、1 962年7月、助理工程師、工作于紅旗渠建筑集團(tuán)有限公司