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抗震需求下的民用建筑结构设计
摘要:随着建筑规模的不断扩大,建筑结构也越来越复杂,对建筑结构的设计提出了更高的要求。要积极运用结构设计管理来保证建筑结构的科学性与合理性,国家大力推行民用建筑防震方针的目的是,降低地震破坏力,减少经济损失,保障人民生命安全。随着建筑行业的不断发展,人们的生活水平也在不断提高,人们对各类建筑物的居住与使用也有了更高的要求与标准。目前,大多数的民用建筑都是以混凝土结构为主的,这是因为混凝土结构具有较强的抗震能力,可以提高建筑的安全性。本文分析并阐述了抗震设计在现代民用建筑结构中的重要程度,同时也针对性能抗震设计的概述以及民用建筑结构设计期间常见的问题展开了探讨,提出了合理的建筑结构抗震设计优化,以期能够为了建筑行业的发展提供一个借鉴。
关键词:抗震需求;民用建筑;结构设计
引言
随着我国社会主义现代化建设的快速发展,建设用地变得越发紧张,而现代化的民用建筑结构也逐渐朝着多元化的方向不断发展,民用建筑形式逐渐成为当前建筑领域的一大发展趋势。但是民用建筑的特点是层高较高,一旦发生地震等灾害就会造成极大的损失,因此,在现代民用建筑结构中融入抗震设计是非常重要的。由于民用建筑结构抗震设计与工程的质量安全有着密切相关的联系,并且在展开抗震设计期间,所能够涉及到的领域及因素相对众多,在很大程度上增加了抗震设计的难度。所以目前民用建筑结构的抗震设计仍然存在很多问题和隐患,导致在发生地震时房屋不仅无法成为人们的避难所,反而成为了威胁人们生命健康的一根稻草。因此,对现代民用建筑结构抗震设计展开分析对于建筑工程的发展而言有着非常重要的现实意义。
1民用建筑结构设计概述
结构设计是民用建筑工程中最为重要的一环,因为其直接关系到建筑物整体的质量和安全。一般情况下,民用建筑的结构设计分为基础结构设计和上部结构设计。基础结构设计是先根据工程的地质勘查报告来确定基础建设选用材料的等级和基础形式,然后设计出建筑结构的图纸。上部结构设计又分为:砌体结构设计、框架、筒中筒、剪力墙,应根据建筑需求确定民用建筑结构所使用的材料和结构体系。首先,先深入了解建筑的使用特点,主要有建筑类型、楼高以及抗震强度等内容;其次,对民用建筑的各个部位进行准确地计算,主要有柱、板、墙、梁等数据;最后,结合民用建筑结构的特点,从而绘制出具体的结构设计图和结构平面图等。
2民用建筑结构设计现状
2.1设计方案不合理
民用建筑结构设计方案是对建筑结构各个层面指标数据的一种综合,是根据结构施工要求、建筑材料类型、建筑条件等因素,对建筑结构的施工时间、方式进行规范和整合,最终形成具有建筑指导价值的方案内容。在民用建筑结构设计中,方案不合理的问题比较突出。民用建筑结构设计方案要从整体上把握建筑结构,还要做好细节处理,而在建筑结构设计方案中,很多时候设计人员对细节的把握不够全面、深入,有些细节问题没有纳入设计方案,使民用建筑结构设计应用于施工指导时无从下手。因此,民用建筑结构设计方案需要专业的设计人员结合相关的知识、技术和经验来完成,要全面收集各种结构资料和信息数据,并经过深入分析构成方案内容。
2.2基础造型不科学
民用建筑结构设计中基础结构造型设计不科学的情况比较常见。基础结构是建筑设计的关键,民用建筑结构需要根据基础结构进行补充和完善,如果基础结构不合理,民用建筑结构整体就难以达到设计要求。基础结构不科学,主要是在民用建筑设计方面过度追求建筑外观等因素,忽视民用建筑结构的性能因素,导致建筑造型不符合建筑力学指标,使结构设计陷入困境。建筑基础造型过于怪异,如建筑造型过度偏离重心位置,在实际建筑结构中就需要调整建筑重心以满足设计要求,但由于建筑力学、建筑承载等实际因素的限制,如果建筑造型导致重心过度偏移,建筑结构就容易偏塌。
2.3材料方面影响
在进行结构设计的过程中,需要做好材料的选择及其数量设置等方面的工作,如果材料在质量选择或者规格选择方面存在问题,不仅会造成施工质量受到影响的状况,同时,也会增加不必要的施工成本。材料的选择需要将建筑物的安全性以及整体建设要求考虑其中,要避免由种种原因而对材料质量有所忽视的状况,严禁出现偷工减料或以次充好的现象,以免产生工程隐患。
3抗震需求下的民用建筑结构设计优化
3.1合理控制扭转效应
一般而言,当地震发生之后,建筑的水平方向、竖直方向都会引发较强的作用力,建筑内部也会产生扭转作用力。建筑也正是因为承受了多个方向的力量,实际的破坏程度极为严重,例如房屋倒塌、房屋倾斜等。地震发生具有突发性、偶然性的特点,人们很难提前预料,不稳定因素较多。所以,在进行抗震结构设计时,设计人员需要高度重视扭转效应。设计人员如果在建设规划初期没有实践性的资料作为参考,就需要在规划之前选择所测量的位移部分的刚度和减弱最小位移的带点刚度,有效保证结构在整体性环境中位移的一致性。与此同时,建筑的全部细节设计都应该达到国家的规定标准,只要发现其中任何位置的设计存在不合理的情况,设计人员都必须在第一时间对其进行详细调整,以便于将扭转效应造成的影响降到最低。
3.2抗震装置以及抗震措施的设计
民用建筑结构抗震设计过程中,要加大对重点工程的重视力度,做好设计,以便达到提高民用建筑整体抗震等级的目标,最大限度减少地震灾害对建筑造成的不良影响。同时,需要加大对减震隔震技术的研究以及优化力度,需要通过对技术的科学应用,在切实提升民用建筑抗震能力的同时,达到对整体民用建筑结构体系进行优化的目标。可通过对阻尼器的合理应用,将其科学设置在构件之上,使其按照自身的变形程度对地震所带来的能量形成有效吸引与消化,减少地震在结构上的作用。
3.3提升民用建筑结构设计质量
目前在民用建筑结构设计中还存在不少问题,如设计比较粗略、标注不全等问题,而且在设计中甚至还存在违反法律条文等原则性的问题。民用建筑结构设计人员应严格遵守国家相关规定进行民用建筑结构设计,才能保证建筑的完整性和建筑构件的布局合理性,防止因数据不完整导致设计值出错。在绘制施工图时,对重要位置进行明确的分析和解释,做好相应的应对措施。同时,应明确设计人员的职责,提升其专业技术水平,只有提高设计人员的设计水平,才能保证民用建筑结构的设计质量。
结束语
综上所述,民用建筑抗震结构设计与规划和人们的住房安全及生活质量有着紧密的关联性,建筑设计人员必须严格遵守各项设计原则,对民用建筑结构进行抗震设计优化,在做好各项优化工作的同时,提高民用建筑结构的抗震能力,以实现抗震结构控制目标。
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