摘 要:近几年,城市化发展很迅速,很多人都进入城镇生活,致使城市居住用地非常紧张。因此,高层建筑在城市不断的被建设,以此来缓解居住用地不足的情况。对于高层建筑来讲,它具有复杂的结构和很高的高度,所以来说,在抗震方面和结构设计方面就有更加严格的标准。本篇文章将会深入分析如何进行抗震设计以及对房屋建筑结构设计体系选型。
关键词:房屋建筑;结构设计;体系选型;抗震设计
现阶段,在房屋建筑工程方面,进展是非常迅速的。对于结构体系的选择来讲,需要按照具体建筑的用途、性质、类型去进行,设防范围内还必须注重好抗震设计,必须确保建筑物达到和抗震相关的全部要求,最大程度上确保抗震设计的效果。
1 房建结构设计体系选型
1.1 结构设计要求
(1)对于建筑结构抗震设计来讲,影响最大的就是水平方向上的荷载。经过研究得出,在建筑的应用荷载、自重、层高等方面,它是成正比的对于结构竖向构件产生的轴力参数和弯矩来说。除此之外,由于水平方向上荷载的影响,倾覆力矩将会产生,且会在此因素的作用下产生的轴力,与层高同样是成正比的。应该重视的是,要是建筑高度是确定的,它是一个恒定值对于竖向荷载参数来说。在地震作用与风荷载方面,属于水平荷载,它们有很大的不确定性,将会在很大程度上影响结构选型,这一点必须要充分的重视起来。
(2)对于高层建筑来说,其中作用较强的是竖向荷载,通过它的不断作用,在结构梁柱处将会出现轴向变形,此情况发生后,将会对连续梁的弯矩造成影响,一定程度上减小了其支座处负弯矩。除此之外,对于竖向荷载来讲,要是它很大,将促使参数发生改变在构件长度等方面。作为设计人员,,需要把了解到的变形作为参考,合理的调整构件长度,以此将设计的科学性切实保障。
(3)在高层建筑中,和平时矮的有很多的不一样,光是侧向位移来说,就有非常大的影响对结构设计,必须进行注重。要是建筑层高很高,在水平方向上遇到荷载影响,位移和侧向变形都会变大。所以来说,在进行设计时必须重视,当水平方向荷载不断影响下,一定要认真的把控结构的侧向位移,控制在合适的区间。
(4)将普通建筑和高层建筑对比来看,普通建筑的结构柔性很小,而高层建筑相反,因此,要是有地震发生,很大程度上会出现变形。所以,想要将其在地震中的抵抗性提升,确保结构可以在出现变形后,还是可以在给定的变形范围内,规避在地震时坍塌,必须利用合理的构造方式,最大程度保障好结构的延性,将稳定程度进一步提升。
1.2 结构设计体系
(1)在建筑中,各个受力结构都是通过剪力墙组成的。对于结构设计体系来讲,剪力墙能够担负好建筑被作用的垂直荷载和水平荷载。科学有效的利用好这一刚性的结构,可以让结构展现出优异的延性,遭到力的作用后,能够一定程度上将荷载传递的均匀性进行保障。除此之外,将整体性能进行保障,能够很好的将结构抗地震的能力提升起来,在具体的设计中应该进行全面的考虑。
(2)在框架剪力墙结构方面,对于它来说,它是一个新型的受力体系,由剪力墙和框架组成的,另外,纯剪力墙和剪力墙区别是有很多的。由于建筑的底层部分,设置的剪力墙发生位移的程度将会很小,带动框架依据曲线出现改变,大部分的水平力都会被剪力墙承担,但是上部就不一样了,和下面是相反的,设置在上面的剪力墙的位移将持续变大,将会在一定程度上往外侧倾斜,而对于框架来讲,它是会出现往内测的位移,剪力墙将会受到框架的作用,往剪切型曲线进行变化。对于框架来讲,不但要承受大部分的外部荷载,剪力拉回的力也要进行承担。对于剪力墙来说,只有由于荷载作用造成的水平方向的力不用承受之外,还会因为给框架增添了新的水平力致使承受部分负剪力。所以,对于上面的部分,就算是因为外部荷载致使剪力很小,可是框架中还是会出现不小的剪力,现阶段的一些小型高层建筑里,这是通常用到的结构。也就是说把剪力墙和框架融合在一起,然后组成完整的结构体系。
对于建筑竖向荷载来讲,它是通过框架和剪力墙来承受的,对于水平方向上的力来讲,还是通过剪力墙结构来承受的。对于这种结构体系来说,拥有非常多的优势,比如说施工很便捷、框架布置简便等,还有刚度很大,能够很好的抗震,因此,在现阶段在建筑中被广泛的运用。除此之外,应该注重的是,要是墙体被用于竖向构件,此墙体不但需要对水平方向荷载进行承受,还需要对地震影响和风荷载进行承受,能够在一定程度上使抗震性能提升。
2 房建结构抗震设计
(1)在现阶段,使用比较宽泛的设计理论如下:分别是拟静力理论、动力理论、反应谱基本理论。对于拟静力基本理论来讲,所说的就是在结构方面,展开抗震设计时,对地震力参数进行核算,按照算出的结论,依据结构自重这些有关因素,在抗震的设计过程中,给出一些有价值的参考数据,最大程度保障设计效果;对于动力基本理论来讲,所说的就是在结构方面,展开抗震设计时,在地震荷载影响方面,将其看作整个时间过程,然后把又明显特征的加速度当作输入变量,形成自由度体系,了解不一样时段地震作用,展开科学的抗震设计;对于反应谱基本理论来说,展开抗震设计中,注重认识和地震相关的加速度特点。
(2)对于房屋建筑的结构体系来讲,展开全面的抗震设计工作期间,能够依据下面的步骤:第一就是将地震动参数进行明确,且明确的算出建筑结构遭到弹性影响后出现的地震效应,之后在全面考虑自重荷载和风荷载的作用上,依据承载力合适的进行改善与优化抗震能力。保证能够达到第一水准的需求,将构建截面有关设计工作做好;将地震动参数参数接着利用好,以此来对房屋建筑整体结构展开分析,涵盖层间位移等有关数据,确保相关数据能够处于抗震技术规定的范围内,而且,使用科学有效的构造方案,确保变形能力和优良的延性在房屋建筑整体结构中能够切实存在;第三就是在地震动参数上,利用好与第三水准吻合的,精确核算好建筑整体结构,特别是薄弱层的相关位移情况,让他可以和当前的各种设计规范相接轨,能够最大程度的将第三水准需求满足好。
(3)对于房屋建筑来讲,要是砖混结构的,那么水平圈梁的设置是按照楼板的标高,将外墙和内墙的联系进一步加强,确保建筑结构完整性。经过科学合理的设置好水平圈梁,能够规避预制板出现掉落的情况,最大限度地降低砖墙出平面几率;另外,边缘构件是水平圈梁最基本的属性,可以高效的将屋盖的刚度提升起来,遇到地震的影响后,组织墙体上出现裂缝,要是之前出现了裂缝,可以组织裂缝的再次延长,最大程度上规避基础出现不均匀的沉降以致影响整个建筑结构。构造柱在设置的过程中,一定要确保其科学性和合理性,这样才可以将建筑结构整体性性能提升起来。而且能够完善结构的脆性,确保好结构延性。构造柱墙体要是在开间利用,可以很好的将整体的变形能力提升,在墙体结构上,就算是出现开裂情况,也能够很好的使用它自身的摩擦和塑性变形这些作用减轻地震所带来的影响。但是,将水平圈梁和构造物都布置好之后,如果是楼层很高的砖混建筑,并不可以很好的改善整体抗裂能力,不可以保证这些建筑达到预期的不怕小型地震的标准,因此,在具体设计时候,一定要对这项工作进行充分的注重,对于楼层高的砖混建筑,水平圈梁和构造物并不推荐布置。
3 结束语
综上所述,设计房屋建筑整体结构的时候,必须注重抗震设计,它可以说是一项综合性技术,拥有系统性、复杂性、专业性,对于房屋建筑整体结构,其抗震设计效果,将对抗震性能直接联系,直接决定房屋是否安全可靠。因此,在具体设计时,必须依据有关要求,科学的进行设计,达到所有的抗震设计标准。在房屋建筑整体结构中,最大限度将抗震性能提升。
参考文献:
[1]赵宏伟.房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨[J].山西科技,
2018(5):31-32.
[2]董建启.房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计分析[J].大科技,2019
(14):22-23.
[3]刘绪俊.房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨[J].城市建设理论
研究:电子版,2019(14):31-32.