吕彬彬
中南建筑设计院(宜昌)工程设计咨询有限公司 443000
摘要:抗震设计不仅是建筑整体结构设计中至关重要的内容,在具体的设计工作中,非结构构件的抗震性能设计还是整体抗震设计的重要组成,加强建筑中非结构构件的抗震性能设计工作有助于提升建筑物的质量。本文充分结合非结构构件抗震性能设计的具体工作,并进行了深入的探究分析,旨在为更多的同行提供有价值的借鉴与参考。
关键词:建筑非结构构件;抗震性能;设计要点
前言:建筑物每一个部件的设计与构造,都可以发挥整体的抗震作用。对部分建筑而言,非结构部分在地震中的可靠性、安全性与结构自身的重要性不相上下。例如:建筑中通信机电工业设备、供热送风送气管道、危险物品、电梯消防通道、文物等的损坏都会造成严重损失。尤其是在很高的抗震性能要求的建筑中,保证非结构部件在预期地震作用之下的性能水平至关重要。非结构构件包含持久性的建筑非结构构件与支撑于建筑结构的附属机电设备。
1建筑中非结构构件的抗震性能目标和破坏特征
对于建筑物而言,非结构部分的抗震性能目标,需要和主体结构的性能需求互相满足,譬如:非结构构件可符合 小震不坏、中震可修、大震不倒的需求,保证其具备较好的抗震性能,充分满足整体建筑物抗震性能设计标准。在此背景下,非结构构件应满足安全水准,在整体建筑结构中发挥更好的作用,避免地震造成严重损坏,防止建筑结构功能出现失效的状况。利用调查探究粉刺,若是出现地震灾害,在建筑非结构构件中,围护墙、隔墙、女儿墙均可能会出现开裂甚至造成严重破坏,其他的非结构构件受到十分严重的破坏,不仅如此,结构主体的抗震性能将会受到非结构构件的影响。而具体的破坏形式包含下列几方面。
1.1围护墙的破坏
在围护墙局部转角的位置,墙体发生局压、剪切、水平错动破坏,围护墙洞口发生水平裂缝,弧形墙遭受严重的拉扭、剪切破坏,若是出现这类问题,将会为工程的质量与结构的抗震性能造成严重影响。
1.2女儿墙破坏
女儿墙作为至关重要的组成部分,在具体的工作中通常会遭受严重的破坏,通常而言,其破坏的原因和较差的约束紧密联系。因为在面外弯曲的影响之下,导致屋面标高处发生水平裂缝,对工程质量造成严重影响。所以,一些女儿墙在转角位置就会发生纽拉破坏。
1.3非结构构件受到提前损毁
在具体的工作过程中,若是发生这样的情况,将会导致主体结构发生破坏的现象。在单层钢筋混凝土柱厂房震害实例之中,就会出现严重的高低跨封墙裂缝,高跨柱顶上部的封墙将会发生完全倒塌的状况,将会导致地跨屋面板、屋架遭受严重的破坏。
1.4严重影响结构构件的抗震性能
半高填充墙对于框架柱的约束让梁的计算跨度降低,而且,非结构构件很可能会对结构构件的破坏形式造成影响,在具体的设计中,一旦处理的不合理,就会导致结构的安全性受到影响,会造成严重的损坏。
1.5裂缝现象
对于厂房或是其他的建筑而言,若是其高大的隔墙并未实施自身平面之外的抗震验算,在隔墙开大窗时,并没有对开窗部分的抗剪承载能力进行验算,通常会导致裂缝的出现。
1.6高大设备支座遭受破坏。
一般情况下,高大设备基础虽然设有滑动支座,但是,在具体的设计过程中,并没有对滑动支座的防滑落措施进行充分考虑,进而对设备支座造成严重破坏。
2建筑中非结构构件出现的震害原因
在地震的影响之下,结构出现变形,若是嵌固在结构构件之中的非结构构件无法更好的适应结构变形,将会遭受严重破坏或是丧失功能。
2.1非承重墙体的震害原因
隔墙和主体结构刚度的不协调,主体结构变形或是层间侧移很大,隔墙之间的连接并不牢靠,隔墙自身的材料胞性等是导致隔墙破坏的重要因素。其破坏的程度和隔墙材料、连接的当时、抗侧力结构体系关联密切。隔墙材料具有较小的密度,和主体结构拉结更好,若是抗侧力结构刚度越大,带来的损失就会越小。长而高并且和主体结构拉结不良或是上端和梁板底部保留着空隙的隔墙,破坏十分严重。1976年的唐山大地震与1999年的台湾大地震,都是因为砌体填充墙缺少合理性的设置致使钢筋砼房屋遭受严重破坏和倒塌的实例。
2.2屋面构件及突出构件的震害原因
钢筋砼或是金属栏杆女儿墙的高强度,具备较强的整体性,和下部结构之间的连接较为牢靠,在发生地震时表现较好。砖砌女儿墙遭受严重破坏,其破坏的重要因素:其一,锚固缺少牢靠性或是锚固出现老旧失灵;其二,在出现地震时,因为放大作用而遭受很大的惯性力。
3建筑中非结构构件抗震性能设计措施
3.1隔墙的抗震性能设计措施
新时代背景下,多层或是高层建筑中的非承重隔墙在地震发生时遭受破坏的重要原因就是主体结构框架的畸变或是层间出现侧移。隔墙受到地震破坏包含以下几条规律:其一,无筋砌筑的隔墙很容易受到破坏。其二,建筑结构中采用灰泥粉刷墙很容易出现裂缝与剥落。其三,利用钢或是木龙骨的非浆砌隔墙,在出现地震时表现较好。钢筋混凝土结构通常涵盖纯框架、框架-剪力墙、剪力墙三种抗侧力结构体系。纯框架建筑出现地震时层间侧移很大,其非结构填充墙受到很严重的破坏,通常为墙面发生交叉裂缝,或者墙体和梁、柱互相结合的位置发生水平及竖向的裂缝,若是严重就会发生局部坍塌。
3.2女儿墙及凸出构件的抗震性能设计措施
女儿墙的砖砌,其中包含砖砌泥空山女儿墙、砖砌实心墙、墙带砖柱实墙等,若是地震发生时就会受到严重破坏,而破坏的情况一般包含下列几种:其一,整片的坍塌;其二,因为女儿墙变形缝的宽度不足或是女儿墙上端的混凝土压顶,顶管的扶手并未出现断裂,若是出现地震时,变形缝就会出现碰撞,导致墙体发生开裂、外闪或是局部的坍塌;其三,因为屋面板伸入墙内减弱了墙体和主体结构之间的互相连接,或者因为屋面防水油毡嵌入墙体导致女儿墙根部截面减弱,地震出现时就会在女儿墙的根部和屋面互相交接的位置发生局部的水平裂缝与通圈水平裂缝,若是严重,整个墙体就会出现外闪。
为了提升砖砌女儿墙的抗震性能,降低了地震带来的灾害,利用砖砌女儿墙的过程中需要充分满足下列几方面的要求:其一,不应该直接在屋面板上面砌女儿墙;其二,防止因为屋面板插入墙中太过削弱女儿墙根部和主体结构;其三,应该在女儿墙根部油毡翻起的位置利用豆石混凝土进行压牢,防止因为油毡嵌入而导致女儿墙根部截面出现削弱;其四,女儿墙上面除了排水口,就不要在开设其他的洞口;其五,女儿墙的变形缝需要留存足够的宽度,并增强缝两侧女儿墙的自由端;其六,不应该利用无锚固的砖砌漏空女儿墙。
结论:
概而言之,建筑非结构构件作为整体建筑结构至关重要的组成部分,其抗震性能直接影响着整个建筑结构的抗震性能。在具体的工作过程中,势必要对此提高重视,加强非结构构件的抗震设计工作,推动其和主体结构的抗震设防目标互相一致。与此同时,对于非结构构件,在深入探究、设计、施工过程中,需要对此给与足够的重视,不但应加强设计与安装,让其功能得以全面发挥,充分符合安全要求,在整体建筑结构中得以全面发挥作用,还需要降低对主体结构造成的影响,推动其工程的高效发挥,全面提升整体建筑物的抗震性能,最大限度的避免地震可能造成的损失。
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