第一篇:從汶川地震震害分析看概念設計在結(jié)構(gòu)抗震設計中的重要性
5.12汶川大地震,最明顯的災情就是建筑倒塌、道路破壞、人員傷亡。汶川等震中烈度要超過10度。本次地震是繼唐山大地震以來,我國發(fā)生的最為嚴重的一次。從這次地震的震害資料中不難看出,很多房屋的破壞程度跟結(jié)構(gòu)體系及抗震構(gòu)造措施設計的合理性是密切相關(guān)的,作為一名結(jié)構(gòu)設計人員,認真總結(jié)震害經(jīng)驗教訓、分析研究建筑結(jié)構(gòu)破壞的原因、提出改進設計與施工的方法是義不容辭的職責。
概念設計就是以工程概念為依據(jù)從有利于提高結(jié)構(gòu)抗震力的概念上 ,用符合工程客觀規(guī)律和本質(zhì)的方法 ,對所設計的對象作宏觀的控制。1990年以來 ,結(jié)構(gòu)工程師將概念設計應用于實際工程中取得了很好的效果。同時隨著建筑業(yè)的發(fā)展 ,建筑的體型、功能的日新月異的變化與要求 2002年 1月實施的GB50 011—2001《建筑抗震設計規(guī)范》(以下簡稱新抗震規(guī)范)對概念設計的要求作了更全面、更符合實際的規(guī)定 ,尤其是增加了“不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的概念設計” ,使得概念設計在工程中的應用更具體更明確地落到實處 ,切實提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力。“概念設計”愈來愈受到國內(nèi)外工程界的普遍重視。
建筑抗震概念設計是廣大科技人員通過對大量建筑地震震害實例進行分析,歸納總結(jié)出來的實踐經(jīng)驗。建筑抗震概念設計在地震區(qū)的建筑抗震設計中是非常重要的貫穿于抗震設計的各個環(huán)節(jié),大多數(shù)結(jié)構(gòu)是用抗震概念設計與抗震構(gòu)造措施共回來保證抗震設防第三水準目標(即大震不倒)的??梢哉f,未經(jīng)抗震概念設計的結(jié)構(gòu)不能稱其為抗震結(jié)構(gòu)。
建筑抗震概念設計主要有以下幾方面的內(nèi)客:1.房屋平立面規(guī)則性要求。2.抗震結(jié)構(gòu)體系要求。3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件要求。4.結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接要求。5.非結(jié)構(gòu)構(gòu)件要求等
地震是一種自然現(xiàn)象 ,為保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗震可靠性而對建筑工程結(jié)構(gòu)做的概念設計主要考慮以下因素:場地條件和場地土的穩(wěn)定性,建筑物的平、立面圖布置及其外形尺寸、抗震結(jié)構(gòu)體系的選取、抗側(cè)力構(gòu)件的布置以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量的分布、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系等,同時為了避免它給人類帶來大的災難 ,要求建筑師、結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)新抗震規(guī)范運用好抗震概念設計。做到:結(jié)構(gòu)功能與外部條件一致;充分發(fā)展先進的設計理念;發(fā)揮結(jié)構(gòu)的功能并取得與經(jīng)濟的協(xié)調(diào);更好地解決構(gòu)造處理;利用定量的計算進行抗震分析;用概念來判斷計算的合理性。
第二篇:結(jié)構(gòu)抗震概念設計論文
結(jié)構(gòu)抗震概念設計論文
在平平淡淡的日常中,大家肯定對論文都不陌生吧,論文是探討問題進行學術(shù)研究的一種手段。相信寫論文是一個讓許多人都頭痛的問題,下面是小編精心整理的結(jié)構(gòu)抗震概念設計論文,歡迎大家分享。
一、結(jié)構(gòu)抗震概念設計的提出原因及必要性
每棟建筑物都是一個空間結(jié)構(gòu)體,在荷載作用下各構(gòu)件并非是以脫離體系的單一構(gòu)件獨自工作,而是以相當復雜的方式共同工作,精確計算其作用和受力是相當困難的,在計算地震作用時尤其如此,由于地震作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)的復雜性及不確定性、人們對地震時結(jié)構(gòu)響應認識的局限性和模糊性、理論計算中的假定與實際情況的差異性,注定了在現(xiàn)階段無論計算工具再如何發(fā)展,計算過程再如何嚴格,其結(jié)果也只能是一種比較粗略的估計,甚至有時還根本無法計算。
顯然在結(jié)構(gòu)設計中,僅依靠現(xiàn)有理論進行抗震計算往往不能滿足結(jié)構(gòu)安全性、可靠性的要求,無法達到預期的設計目標。因此在不確定因素眾多,受力狀況復雜的結(jié)構(gòu)抗震設計中,抗震概念設計的提出和應用就顯得尤為重要了。
二、結(jié)構(gòu)抗震概念設計的涵義
所謂抗震概念設計,一般是指不經(jīng)過計算,尤其在難以做出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題中,依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分結(jié)構(gòu)體系之間的力學關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機理、震害、實驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗中所獲得的基本設計原則和設計思想,從總體的角度來進行建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制,從而從根本上保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。
三、結(jié)構(gòu)抗震概念設計的基本原則和具體要求
(一)建筑場地的選擇
地震造成建筑的破壞,除地震動直接引起結(jié)構(gòu)破壞以外,還有場地條件的原因,諸如:地震引起的地表錯動與地裂,地基土的不均勻沉陷、滑坡和土體液化等。因此選擇有利于抗震的建筑場地是減輕建筑物地震災害的第一道重要工序。
(二)建筑物的平面、立面及豎向剖面的布置建筑物平面和立面的規(guī)則性是抗震概念設計中需要考慮的一個重要因素。
規(guī)則的建筑方案體現(xiàn)在:建筑物的平面布置基本對稱;結(jié)構(gòu)體型簡單;抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)、均勻。因為,簡單、對稱的結(jié)構(gòu)容易估算其在地震時的反應,容易有針對性的采取抗震措施并對其進行細部處理。因此,這就要求建筑專業(yè)的設計人員具有一定的抗震知識素養(yǎng),應該對所設計的建筑的抗震性能有所估計,避免采用抗震性能差的嚴重不規(guī)則的設計方案。
(三)結(jié)構(gòu)體系的確定和結(jié)構(gòu)布置
結(jié)構(gòu)體系的.確定是結(jié)構(gòu)設計中頭等重要的大事。結(jié)構(gòu)設計時應通過綜合分析使結(jié)構(gòu)體系盡量合理且經(jīng)濟,應優(yōu)先采用抗震能力強、延性好、耗能能力強、便于施工且具有多道防線的結(jié)構(gòu)體系(如框架-剪力墻結(jié)構(gòu),框架-筒體結(jié)構(gòu),設置耗能連梁的剪力墻結(jié)構(gòu)等),避免采用抗震能力較低的結(jié)構(gòu)體系(如板柱-剪力墻結(jié)構(gòu),單跨框架結(jié)構(gòu)等),尤其應避免采用看似“合法”(符合規(guī)范)但不合理的結(jié)構(gòu)體系(如當房屋高度接近規(guī)范框架結(jié)構(gòu)類適用高度上限時,仍采用框架結(jié)構(gòu),震害表明,框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小,整體性較差,結(jié)構(gòu)的抗震性能較差,此情況下應采用抗震性能較好的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為宜)。
而在結(jié)構(gòu)布置時,應采用概念清晰、傳力途徑明確的布置方式,盡量避免造成結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)、平面和立面的里出外進、豎向傳力桿件的間斷與不連續(xù)等問題。
(四)多道抗震防線的設置
單一結(jié)構(gòu)體系只有一道抗震防線,一旦破壞就會造成建筑物倒塌的嚴重后果。特別是當建筑物的自振周期與地震動卓越周期相近時,建筑物由此而發(fā)生的共振,更加速其倒塌進程。而如果建筑物采用的是多重抗側(cè)力體系時,第一道防線的抗側(cè)力構(gòu)件在當?shù)谝坏揽箓?cè)力防線因共振而破壞,第二道防線接替工作,建筑物自振周期將出現(xiàn)較大幅度的變動,與地震動卓越周期錯開,使建筑物的共振現(xiàn)象得以緩解,避免再度嚴重破壞。在雙重結(jié)構(gòu)體系中一般應優(yōu)先選擇不負擔或少負擔重力荷載的豎向支撐或填充墻,或軸壓比值較小的抗震墻、實墻筒體等構(gòu)件作為第一道防線的抗側(cè)力構(gòu)件,如框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻,框架-填充墻結(jié)構(gòu)中的填充墻,單層廠房縱向體系中的柱間支撐,均可作為各自體系中的第一道抗震防線。如因條件限制,只能采用單一的框架體系,則框架就成為整個體系中唯一的抗側(cè)力構(gòu)件,此時應采用“強柱弱梁”型的延性框架。
在地震作用下,框架梁成為第一道抗震防線,框架柱為第二道抗震防線,用框架梁的變形去消耗地震能量,使框架梁的屈服先于框架柱的屈服,從而保護了框架柱的相對完整,最終達到“大震不倒”的要求。
(五)結(jié)構(gòu)抗震設計關(guān)鍵點的把握
在結(jié)構(gòu)抗震概念設計中,還應注重對結(jié)構(gòu)體系中的關(guān)鍵部位(如薄弱層,加強層等)、關(guān)鍵部位中的關(guān)鍵構(gòu)件(如加強層的重要豎向構(gòu)件、轉(zhuǎn)換層的水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件等)、關(guān)鍵構(gòu)件中的關(guān)鍵節(jié)點(如梁柱節(jié)點,柱根部位等)幾個關(guān)鍵點的把握,從而實現(xiàn)“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點強錨固、強柱根弱桿件”的設計理念。
結(jié)構(gòu)抗震概念設計不是拒絕進行復雜結(jié)構(gòu)設計,而是要求在處理復雜結(jié)構(gòu)設計時明確:什么是結(jié)構(gòu)設計的最佳選擇?采用不合理的結(jié)構(gòu)方案或結(jié)構(gòu)布置可能會帶來什么樣的后果?需要采取哪些補救或加強措施,并對這些措施的合理性和有效性做出客觀的評價,以保證結(jié)構(gòu)性能目標的實現(xiàn),確保房屋安全。結(jié)構(gòu)抗震概念設計不是指手畫腳的空洞說教,而是具有豐富內(nèi)涵的實實在在的工作。
第三篇:從玉樹震害反思建筑抗震設計
從玉樹地震震害反思建筑抗震設計
黎生南1 王再軍2湖北 荊州 43402
3(1.長江大學城市建設學院; 2.長江大學基本建設處)
摘要:2010年4月14日7時49分發(fā)生在青海省玉樹縣Ms7.1級地震,為破壞性較大的淺震,當?shù)赜薪?0%的房屋在地震中倒塌了。殘酷的現(xiàn)實讓我們反思:為什么歷史又再次重現(xiàn),在玉樹地震中還是看到唐山地震的老問題。本文以砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等建筑的震害為例,對照抗震概念設計的要求,進行檢討,希望能得到一些啟示,供工程技術(shù)人員在進行結(jié)構(gòu)抗震設計時參考。
關(guān)鍵詞:地震;抗震防線;概念設計;磚混結(jié)構(gòu);框架結(jié)構(gòu);
1.引言
2010年4月14日7時49分發(fā)生在青海省玉樹藏族自治州玉樹縣的地震,震級:M7.1,震中位于北緯33.2°,東經(jīng)96.6°,震源深度:14km,為破壞性較大的淺震。地震類型:走滑型地震。據(jù)國土資源部4月22日發(fā)布的最新數(shù)據(jù),玉樹地震地表破裂斷續(xù)分布約23公里,一條小溪被破裂錯斷,震中區(qū)域地面水平位移最大可達1.75米。震區(qū)地理復雜,屬高海拔地區(qū),地形以山地為主,平均海拔4493米。玉樹地區(qū)抗震設防標準不高,房屋大部分是土木結(jié)構(gòu)的房子,或者石塊搭起來的房子,抗震性能較差,當?shù)赜薪?0%的房屋在地震中倒塌了。殘酷的現(xiàn)實讓我們反思:為什么類似于三十年前唐山大地震的震害又一次發(fā)生?其實,唐山地震后總結(jié)了不少關(guān)鍵性的經(jīng)驗教訓,對相關(guān)的設計規(guī)范進行了修訂。按理說設計中的大問題不應該再出現(xiàn)了,可是三十年過去,歷史又再次重現(xiàn),在玉樹地震中還是看到唐山地震的老問題??磥碚J真研究震害特征,總結(jié)經(jīng)驗,思考《建筑抗震設計規(guī)范》(50011-2001)的規(guī)定與設計、施工中的問題,對于災后恢復重建,建造更為耐震的建筑結(jié)構(gòu),修訂抗震設計規(guī)范,具有重要意義。本文以砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等建筑的震害為例,對照抗震概念設計的要求,進行檢討,希望能得到一些啟示,供工程技術(shù)人員在進行結(jié)構(gòu)抗震設計時參考。
2.多道抗震防線
多道抗震防線是《建筑抗震設計規(guī)范》(50011-2001)[1]對結(jié)構(gòu)抗震設計提出的一個非常重要的基本概念,對于在大震作用下結(jié)構(gòu)抗倒塌具有重要意義。當結(jié)構(gòu)受到超過設防烈度的所謂“大震”作用時,作為第一道防線的某些構(gòu)件,如框、排架結(jié)構(gòu)的柱間支撐或者柱子的翼墻、剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁等率先破壞,消耗了地震能量并改變了整體結(jié)構(gòu)的動力特性,從而減低了地震力,保護了作為第二道防線的構(gòu)件,如框、排架結(jié)構(gòu)的柱子、剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體,它們的存在避免了結(jié)構(gòu)倒塌。砌體結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造柱、圈梁除作為砌體的約束構(gòu)件以提高墻體延性之外,也可視為第二道防線,在“大震”作用下,砌體墻可能嚴重破壞,但是由于構(gòu)造柱和圈梁的存在,結(jié)構(gòu)不會倒塌。
一般說來,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能要優(yōu)于砌體結(jié)構(gòu)的,但2008年5月汶川地震中的某中學3層的框架結(jié)構(gòu)教學樓的倒塌卻出乎意料。圖1(a)所示為教學主樓的一層倒塌情況。而圖1(b)附近的4層、局部5層的砌體結(jié)構(gòu)辦公樓,盡管破壞非常嚴重,但是并沒倒塌;為什么在強震作用下,性能比較好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)反而不如抗震性能相對較差的磚混結(jié)構(gòu)?其主要原因就是純框架結(jié)構(gòu)只有一道防線,在大震時,一旦這道防線被破壞,結(jié)構(gòu)就喪失了全部的承載力而倒塌。而砌體結(jié)構(gòu)住宅和辦公樓,由于小開間布置,縱、橫墻體較多,只要按規(guī)定設置構(gòu)造柱和圈梁,結(jié)構(gòu)整體性和延性較好,砌體裂縫被約束在鋼筋混凝土框格內(nèi),不致發(fā)生脆性破壞而倒塌。
圖1教學樓倒塌圖2辦公樓裂而不倒
3.結(jié)構(gòu)整體性
我國歷次大地震以后,都會總結(jié)出寶貴的經(jīng)驗。1966年邢臺地震后,提出了“基礎深一點、墻體厚一點、屋頂輕一點”的概念;1976年唐山地震以后,創(chuàng)造了構(gòu)造柱和圈梁的結(jié)構(gòu)形式;1988年瀾滄——耿馬地震以后,修訂89規(guī)范時,明確提出了“小震不壞、中震可修、大震不倒”的三設防水準。這是科學的經(jīng)驗總結(jié),也是目前國際地震工程界普遍認同的一種抗震設計理念?,F(xiàn)結(jié)合兩種常見的結(jié)構(gòu)形式的抗震設計進行論述。
3.1 磚混結(jié)構(gòu)
3.1.1設置構(gòu)造柱與圈梁的重要性
《抗震規(guī)范》(GB50011-2001)第3.5.5條第3款規(guī)定,裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接,應能保證結(jié)構(gòu)的整體性。因為砌體結(jié)構(gòu)的墻體是用砂漿將松散的塊體(磚、石材或砌塊)砌筑起來的,材料本身是脆性材料,僅依靠兩者之間的粘結(jié)力進行工作,從而使砌體結(jié)構(gòu)的整體很差,如果沒有較好的抗震構(gòu)造措施,砌體結(jié)構(gòu)是非常危險的。這種結(jié)構(gòu)的墻體在地震中大都飛散、倒塌(圖4),剩下來還未倒塌的房子也破壞嚴重。我國規(guī)范從1976年唐山地震后一直強調(diào)采用圈梁和構(gòu)造柱提高磚混結(jié)構(gòu)的整體性,防止產(chǎn)生嚴重震害。只要嚴格按照規(guī)范要求設置構(gòu)造柱和圈梁,完全可以達到抗震設防目標要求。但玉樹地震中還是發(fā)現(xiàn)大量不設圈梁和構(gòu)造柱的磚混建筑(圖5、6)。規(guī)范同時還要求圈梁和構(gòu)造柱應有足夠的截面尺寸和配筋,否則地震時很容易震斷,喪失拉結(jié)、約束磚墻的功能??拐鹨?guī)范規(guī)定:構(gòu)造柱與墻連接處應砌成馬牙槎,并應沿墻高每隔500mm設2φ6拉結(jié)鋼筋,每邊伸入墻內(nèi)不宜小于1m。構(gòu)造柱與圈梁連接處,構(gòu)造柱的縱筋應穿過圈梁的主筋,保證構(gòu)造柱縱筋上下貫通[2]。施工時,應先砌墻后澆構(gòu)造柱,以保證砌體結(jié)構(gòu)的整體性。
圖4土木房屋被震倒圖5 無構(gòu)造柱和圈梁圖6 圈梁尺寸過小導致破壞
3.1.2加強縱橫墻的拉結(jié),避免縱墻承重
在砌體結(jié)構(gòu)中,除了圈梁對所有墻體起拉結(jié)作用外,縱橫墻交會處的拉結(jié)構(gòu)造措施也非常重要。橫墻應設馬牙槎,即沿端部砌成凹凸形,伸入縱墻內(nèi)。還要設置拉結(jié)鋼筋,拉結(jié)鋼筋宜每六皮磚一道,至少2φ6鋼筋,伸入磚縫長度不少于400mm。如果不設凹凸馬牙接槎,橫墻根本拉不住縱墻,地震時縱墻向外倒塌(圖7)。
規(guī)范還規(guī)定砌體結(jié)構(gòu)應優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻
共同承重的結(jié)構(gòu)體系。但在住宅樓中預制板搭在外縱墻
上,是非常常見的結(jié)構(gòu)做法。磚混結(jié)構(gòu)中縱橫墻交接處
是抗震的一個薄弱環(huán)節(jié),此處如沒有設置構(gòu)造柱應同時
咬槎砌筑。有時為了設置教室、會議室等大空間,往往
以混凝土大梁代替橫墻,梁端擱在縱墻上。這種單擺浮
擱的支承方式加上縱墻無橫墻拉接或拉接較少,在地震 作用下很容易產(chǎn)生彎曲破壞,從而導致樓面梁或樓板墜圖7縱橫墻沒有拉結(jié)而倒塌 落。因此《抗震規(guī)范》要求,對于教學樓、醫(yī)院等橫墻
較少的房屋,在大房間內(nèi)外墻交接處和較大洞口兩側(cè)須設置構(gòu)造柱,且縱墻承重時每層均應設置圈梁。
3.1.3加強樓梯間的抗震構(gòu)造
樓梯間是住宅和學校建筑的出入口,也是地震時人群疏散的唯一通道。震害調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于設計和施工問題,造成樓梯間的倒塌破壞,直接傷人和堵塞疏散通道,阻礙人員逃生。樓梯間構(gòu)件的布置和構(gòu)造比較特殊,它的休息平臺和主體結(jié)構(gòu)樓、屋蓋錯層,而且樓梯踏步板剛度很大,在地震中吸收的能量大,破壞將首當其沖,樓梯間墻體很容易倒塌。但是,在抗震驗算時卻往往沒有辦法計算,因此抗震規(guī)范對樓梯間的抗震構(gòu)造有嚴格的規(guī)定。規(guī)范第7.3.1條要求,樓、電梯間的四角,錯層部位橫墻與外縱墻交接處要設置構(gòu)造柱;第7.3.8條要求,裝配式樓梯段應與平臺板的梁有可靠連接;突出屋面的樓、電梯間,構(gòu)造柱應伸到頂部,并與頂部圈梁連接到等等。圖8所示為一幢三層教學樓,由于樓梯間未按規(guī)范要求設置構(gòu)造柱和圈梁,地震時墻體破壞導致樓梯間倒塌。
圖8某三層教學樓圖9施工縫留在樓梯板的三分之一處
圖9是樓梯間踏步板的破壞。由于施工縫留在樓梯踏步板1/3~1/2的部位,有些鋼筋還在這里進行搭接,從而引起破壞。按照規(guī)范,樓梯踏步是不允許留施工縫的。樓梯間作為人員疏散通道,地震發(fā)生時,大量人員集中于此,一旦破壞,極易造成人員傷亡,因此應嚴格按照施工規(guī)范進行。房屋樓梯設計和施工時有兩個問題值得注意(特別是學校建筑):1)要有位于室外的疏散樓梯,室外疏散樓梯跟主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系應松散,最好是獨立的結(jié)構(gòu),有自
己的支撐體系,以便破壞時有第二個逃生通道[4];2)樓梯間的設計要考慮踏步板的剛度和休息平臺與樓板的錯層。在抗震驗算時應建立適當?shù)牧W模型,參與結(jié)構(gòu)整體計算,在構(gòu)造方面,應特別加強。構(gòu)造柱應伸到頂部,并與頂部圈梁連接,內(nèi)外墻交接處應沿墻高每隔500mm設2φ6拉結(jié)鋼筋,且每邊伸入墻內(nèi)不應小于1m。裝配式樓梯段應與平臺板的梁可靠連接;不應采用墻中懸挑式踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯,不應采用無筋磚砌欄板。
3.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)
3.2.1慎用單跨框架
在我國地震區(qū),中、小學教學樓建筑
多采用單邊懸臂外廊鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)
形式。單跨框架兩根柱子一排梁,這種結(jié)
構(gòu)形式用于教學樓可以兩邊通風采光,加
個懸挑外廊可以讓孩子們進行戶外活動,所以常見于中小學教室。但是這種結(jié)構(gòu)形
式?jīng)]有多道防線,柱子作為第一道防線且
為唯一的抗側(cè)力構(gòu)件[3],一旦破壞,整個
結(jié)構(gòu)馬上倒塌(圖10)。如果在外廊懸挑
端加設一柱子將單跨框架變?yōu)榭缈蚣芮闆r
就好一些。圖10玉樹某職業(yè)學校教學樓
3.2.2強柱弱梁
“強柱弱梁”是指控制對同一節(jié)點的梁柱的相對承載力,使其在地震作用下,柱端的實際抗彎承載力大于梁端的實際抗彎承載力,盡可能避免在框架柱上形成塑性鉸。設計時柱端組合彎矩設計值應滿足下式要求[1]:
?M??Mccb
式中:?Mc—— 框架節(jié)點上下柱端截面彎矩設計值之和;
?Mb—— 框架節(jié)點左右梁端截面彎矩設計值之和;
?c—— 柱端彎矩增大系數(shù)。
但在多次地震震害中看到的震害現(xiàn)象大多表現(xiàn)為“強梁弱柱”體系,破壞時,梁完好無損,而常在柱端產(chǎn)生柱鉸而導致整個結(jié)構(gòu)破壞。究其原因:一是為了造型的需要,業(yè)主和建筑師總是要求柱子截面越小越好(圖11),鋼筋可以多加,但柱截面尺寸沒得商量,導致軸壓比過大;二是在實際設計時,框架大多為現(xiàn)澆樓板梁柱體系,板梁一起整澆,樓板對梁究竟有多大的翼緣增強作用還難以確定。在計算梁端彎矩和配筋時,為考慮部分樓板作用,常將框架梁抗彎剛度乘以1.5~2.0的放大系數(shù)后,計算梁的配筋,再加上板的鋼筋,使T形梁剛度加大,實際承載力大于梁端彎矩;一般情況下,框架柱即使按上式增大了柱端彎矩設計值,計算結(jié)果一般也只按構(gòu)造配筋;規(guī)范只對抗震設防為9度且抗震等級為一級的構(gòu)件才要求按照梁的實配鋼筋反算柱端彎矩。對于抗震等級為二、三級的構(gòu)件,實際的結(jié)構(gòu)形成的是“強梁弱柱”體系。因此在地震中,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)大量出現(xiàn)的是柱鉸機制而不是梁鉸機制。圖12所示為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)底層柱子底端破壞情況;圖13
為框架柱柱頂出現(xiàn)塑
性鉸,而梁與樓板共同工作,沒有任何損壞,可是結(jié)構(gòu)已接近倒塌。因此,抗震設計時有必要加大柱子斷面和配筋,并把一定寬度樓板的配筋作為梁的配筋,從而適當減小梁的截面尺寸和配筋,真正做到“強柱弱梁”的抗震設計要求。
圖11柱子截面尺寸過小圖12 框架柱根部發(fā)生破壞圖13 框架柱頭壓碎
4.結(jié)語
每一次地震震害都提醒我們,抗震設計不可掉以輕心?!督ㄖ拐鹪O計規(guī)范》(50011-2001)關(guān)于抗震概念設計的規(guī)定,對于結(jié)構(gòu)抗震性能具有重要意義。對于結(jié)構(gòu)工程師來說,對抗震概念的準確把握要比會用軟件要求高得多。結(jié)構(gòu)應具有整體性和抗震設防多道防線,避免結(jié)構(gòu)因個別構(gòu)件的破壞導致整體破壞。應該不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓,提高技術(shù)水平,不再重復過去的錯誤,這也許是我們從這次地震中所能得到的珍貴的財富。
參考文獻
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作者簡介:
黎生南女(1967~),湖北荊州人,1989年畢業(yè)于江漢石油學院工業(yè)與民用建筑專業(yè)碩士講師從事工程設計工作及工程結(jié)構(gòu)教學工作。
聯(lián)系方式:地址:湖北荊州長江大學城市建設學院
郵編:434023
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第四篇:從汶川地震看建筑設計與結(jié)構(gòu)的結(jié)合
從汶川地震看建筑設計與結(jié)構(gòu)的結(jié)合
【摘要】建筑設計質(zhì)量關(guān)乎建筑物的安全,汶川地震暴露出眾多建筑設計問題,為此,建筑設計必須與結(jié)構(gòu)設計相結(jié)合,建筑設計也要滿足抗震設計要求。
【關(guān)鍵詞】汶川地震;建筑設計;結(jié)構(gòu)設計;抗震設計
【中圖分類號】TU201【文獻標識碼】A【文章編號】1005-1074(2009)05-0053-01
2008年5月份我國四川汶川發(fā)生了里氏8級大地震,給人民生命財產(chǎn)造成了巨大損失。眾所周之,建筑物結(jié)構(gòu)的設計對建筑抗震能力起到了重要的作用,但由于建筑設計不合理造成建筑物抗震水平下降也是不可忽視的因素。對于建筑抗震設計,至今仍然存在一種誤解:似乎建筑抗震設計只是結(jié)構(gòu)工程師的事,與建筑師關(guān)系不大。建筑抗震的實踐表明:一個地震區(qū)建筑物,如果沒有良好的建筑總體布置方案,單靠結(jié)構(gòu)抗震計算和抗震的構(gòu)造措施,在較強烈的地震作用下,仍是難以取得建筑抗震的較好效果,甚至減輕不了建筑物的震害程度。因此,只有建筑設計與建筑抗震設計有機地結(jié)合起來,建筑抗震設計水平才能達到一個比較完善的高度。
1建筑設計質(zhì)量關(guān)乎建筑物的安全
建筑設計與結(jié)構(gòu)設計是整個建筑設計過程中的兩個最重要的環(huán)節(jié),對整個建筑物的外觀效果、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面起著至關(guān)重要的作用。但也有一種不好的傾向,少數(shù)建筑設計師把結(jié)構(gòu)設計擺在從屬地位,并要求結(jié)構(gòu)必須服從建筑,應以建筑為主。許多建筑設計師強調(diào)創(chuàng)作的美觀、新穎、標新立異,強調(diào)創(chuàng)作的最大自由度,然而有些創(chuàng)新的建筑方案卻在結(jié)構(gòu)上很不合理甚至無法實現(xiàn),這無疑給建筑結(jié)構(gòu)的安全帶來隱患。
例如,某市地震設防烈度是8度,而且場地平面形狀規(guī)矩開闊,對建筑平面形狀的選型未構(gòu)成任何限制,但建筑師所設計的某大廈(20多層),其平面形狀是三角形,雖做了切角處理,但切角很小,迎風面仍較大,在水平風力作用下,它受力的效果,即抗彎曲變形和抗側(cè)移的能力比圓形、橢圓形、正方形、正多邊形、十字形、工字形、口字形等平面形式的高層建筑要弱很多。另外,在地震水平力的作用下,由于三角形它沿主軸方向不都是對稱的,這樣將會產(chǎn)生較強的扭轉(zhuǎn)震動,而會使建筑物受到較嚴重的破壞。墨西哥城在1985年9月地震中,不少三角形建筑均遭到嚴重的破壞。汶川地震中凡剛度不均勻的房屋幾乎不能幸免,懸挑建筑、弧形建筑、外長廊建筑、建筑中的飄窗以及一些標新立異的建筑都屬倒塌之列。
2汶川地震暴露出的建筑設計問題
2.1建筑平面布置不規(guī)則如正門為做店面大開洞加玻璃櫥窗。地震時柱子折斷,騎樓倒塌帶動主體結(jié)構(gòu)前傾,層層跌落?;蚴堑讓幼鬈噹?、商場,也就是正門大開洞,三面有墻,建筑平面剛度不均勻。地震時底層倒塌,帶動上部結(jié)構(gòu)層層跨落成“干層餅”破壞形狀。
2.2建筑立面布置不規(guī)則,豎向剛度突變建筑沿豎向或因?qū)痈咄蝗蛔兓?;在某層抽掉柱子形成開闊空間;為追求大開間無梁無柱等效果??均導致結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則,剛度和強度突變。此類建筑在地震中破壞最為嚴重,而且破壞多集中在這些薄弱部位。文獻【1】對房屋結(jié)構(gòu)震害概況分析時指出,不規(guī)則建筑物,尤其是沿豎向不規(guī)則的房屋建筑,破壞較嚴重。典型的有兩類:①結(jié)構(gòu)底層為空曠結(jié)構(gòu),下部為薄弱層;②突出屋面的小塔樓結(jié)構(gòu)。
2.3抗震構(gòu)造措施不當“抗震構(gòu)造措施”是指根據(jù)抗震概念設計的原則,一般不需作計算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分所采取的細部構(gòu)造,抗震構(gòu)造措施要求是作為抗震驗算的一種補充和保證,但在建筑設計時往往容易被人們忽視。如箍筋的135°彎鉤、柱箍筋的加密區(qū)問題、構(gòu)造柱的馬牙槎問題、拉結(jié)筋用植筋法錨固問題、構(gòu)造柱縱向筋與梁、板錨固等,他們在建筑結(jié)構(gòu)中可謂小問題,但在地震時都是小鬼當家。箍筋的設計與施工不規(guī)范,在這次地震中造成大量框架柱節(jié)點剪切破壞或柱筋壓屈破壞,這些都足以證明細部構(gòu)造的作用。汶川地震中很多框架結(jié)構(gòu)沒有倒塌,但填充墻毫無例外地都倒塌了,其根源除了施工質(zhì)量以外,更主要的是抗震構(gòu)造措施不到位,例如構(gòu)造柱及拉結(jié)筋的設置,不符合規(guī)范要求,鄰近框架柱邊的門窗過梁的設置等。
3建筑設計必須與結(jié)構(gòu)設計相結(jié)合3.1成功范例在四川汶川地震中,綿陽九洲體育館屹立不倒,各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)良好,成為綿陽市及周邊災民的避難場所,成為成功進行建筑與結(jié)構(gòu)安全設計的典范。首先,該項目的建筑師在設計中正確樹立了城市公共建筑除滿足必要的功能外,安全防災也是建筑必須考慮的設計理念。另外,由于規(guī)劃設計了建筑外圍的大面積廣場,又使公眾在面對災難時有了較廣闊的避難疏散空間。其次,在建筑方案的基礎上成功進行了安全的結(jié)構(gòu)設計。該體育館屋蓋為斜置柱面形,平面由圓弧線擬合成樹葉狀,其長軸為165米,短軸為105米,屬目前國內(nèi)最大的拱形體育館。其主要受力結(jié)構(gòu)為四榀落地的傾斜巨型格構(gòu)拱架,拱架間由平面桁架聯(lián)系,平面桁架間設置支撐桁架和支撐桿件,結(jié)構(gòu)形成一個空間體系,在邊跨中間結(jié)合機電設備豎井增加了節(jié)點,從而提高了建筑整體抗震能力。
3.2建筑抗震設計中的建筑設計問題
3.2.1建筑體型設計問題建筑體型包括建筑的平面形狀和立體的空間形狀的設計。在建筑體型的設計中,應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)則。在平面形狀上,矩形、圓形、方形等對抗震來說,都是較好的體型。盡可能少做外凸和內(nèi)凹的體型,盡量避免不對稱的側(cè)翼和過長的側(cè)翼,在體型布置上使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布,避免產(chǎn)生因體型不對稱導致質(zhì)量與剛度不對稱而引起建筑物在抗震時發(fā)生扭轉(zhuǎn)反應。在建筑設計中,為了建筑立面美觀和藝術(shù)上的創(chuàng)意,復雜的建筑體型是難以避免的,但是,在設計時一定要把建筑藝術(shù)、建筑使用功能同結(jié)構(gòu)抗震安全很好地結(jié)合起來。
3.2.2建筑平面布置設計問題建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分。它直接反映建筑的使用功能和要求,同時它與建筑抗震關(guān)系很大,因此從概念上要解決的一個核心問題是,建筑平面設計上要盡可能做到使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻,對稱協(xié)調(diào),避免突變,防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應。在墻體布置上要均勻?qū)ΨQ;在抗震墻(剪力墻)布置上盡量與結(jié)構(gòu)抗震要求相結(jié)合;對剛度很大的樓、電梯井筒要居中布置,避免偏心扭轉(zhuǎn)地震效應。
3.2.3建筑豎向布置設計問題建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑物沿高度(沿樓層)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設計上。在工業(yè)和民用建筑中,無論單層和多層都存在此類問題。在建筑設計中,盡可能使建筑物沿豎向的剛度分布比較接近,應特別重視使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑底部,不應中斷或不到底;盡量避免某一樓層剛度過??;盡量避免產(chǎn)生地震時的扭轉(zhuǎn)效應。
3.2.4建筑上應滿足的設計限值控制問題現(xiàn)行《建筑設計抗震規(guī)范》對房屋建筑在建筑設計中應考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規(guī)定。這些規(guī)定,在建筑設計中應予以遵守。一是房屋的建筑總高度和層數(shù),二是對房屋抗震橫墻間距和局部墻體尺寸的限值控制。如墻體厚度設計問題,過去的設計,追求節(jié)省投資,追求使用面積利用率,不少磚混結(jié)構(gòu)的承重墻采用180mm厚,非承重墻采用120mm,而這兩種墻體在汶川地震中都倒了。???┆?
3.3如何促進建筑設計與結(jié)構(gòu)設計相結(jié)合設計人員要提高質(zhì)量意識,清楚本職工作的重要性,同時設計單位要強化質(zhì)量管理,健全和完善質(zhì)量保證體系。具體有以下幾點:①加強業(yè)務知識學習,提高技術(shù)素質(zhì)。②有關(guān)上級行政主管部門應大力支持設計單位和有關(guān)設計人員按科學規(guī)律從事設計工作。③加強建筑專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)之間的關(guān)系。
從建筑師做建筑方案開始,就應不斷地向結(jié)構(gòu)專業(yè)征求意見,結(jié)構(gòu)專業(yè)和其他專業(yè)的設計人員也應及時地提出各自的要求。如在高層建筑設計中。由于結(jié)構(gòu)是以水平荷載為主要控制荷載,故結(jié)構(gòu)體系的選型和結(jié)構(gòu)布置要考慮最有利于抗震和抗風的要求。同時,結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸還要滿足剛度和延性的要求,這樣便對建筑設計形成了一定的約束和限制,所以建筑師在進行平面和豎向構(gòu)思時,不可能像設計低層和多層建筑那樣自由,要多留些余地供結(jié)構(gòu)工程師能合理的選型和處理某些受力較復雜的問題。另一方面,由于當前社會上建筑工程設計任務的競爭很激烈,所以,結(jié)構(gòu)工程師也要盡可能創(chuàng)造更多的條件,使建筑師獲得更大的創(chuàng)作自由,使其設計意圖能夠?qū)崿F(xiàn)。
4結(jié)語
綜上所述,影響建筑質(zhì)量安全的設計因素包括建筑和結(jié)構(gòu)兩方面。建筑設計必須和結(jié)構(gòu)設計相互協(xié)調(diào)、相互配合、相互滲透,這樣才能設計出真正滿意的建筑。否則,創(chuàng)新的建筑方案再好也無法在結(jié)構(gòu)上得以實現(xiàn),或者雖然可以實現(xiàn),也是很不合理,最終影響建筑物的質(zhì)量安全。
參考文獻
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第五篇:【理工學論文】從汶川地震談對建筑抗震設計的認識
從汶川地震談對建筑抗震設計的認識
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摘要:本文通過對遭受汶川地震作用下的鋼筋混凝土建筑和砌體結(jié)構(gòu)的震害,針對概念設計、構(gòu)造、未成年人保護、樓梯間等問題,依據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》(50011-2001)版條文及08年修訂版變更條款(以下簡稱《規(guī)范》),結(jié)合工作經(jīng)驗,分析原因,淺談對建筑抗震設計的認識。
關(guān)鍵詞:汶川地震概念設計構(gòu)造未成年人保護樓梯間
0引言
2008年5月12日.四川省汶川地區(qū)發(fā)生8.5級大地震
在這次地震中,“89規(guī)范”之前的建筑物多數(shù)遭受嚴重破壞,直至倒塌;90年以后建造的建筑大部分作到了“小震不壞,中震可修,大震不倒”的三水準抗震設防目標。在極震區(qū),有的鋼筋混凝土建筑倒塌了,可相鄰的砌體結(jié)構(gòu)卻“裂而不倒”。本文依據(jù)《規(guī)范》,結(jié)合工作經(jīng)驗,分析原因,淺談對建筑抗震設計的認識。
1抗震設計應重概念、輕精度
地震作用計算是依據(jù)當?shù)?0年設計基準期內(nèi)超越概率10%的地震烈度對應地震地面運動加速度的設計取值來計算的,原本就是一種數(shù)學上的精似計算,想得到精確準確的計算結(jié)果是非常困難的。
概念設計是根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想進行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細部構(gòu)造的過程。以達到合理抗震設計的目的。
設計時只靠提高地震作用來提高抗震能力,結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件將需全面增加材料,增加投資,不符和我國國情;而提高抗震措施,著眼于把財力、物力用在增加結(jié)構(gòu)薄弱部位的抗震能力上,是經(jīng)濟而有效的方法。
1.1結(jié)構(gòu)體系合理《建筑抗震設計規(guī)范》第3.5.2條3.5.3條規(guī)定,不論是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)還是砌體結(jié)構(gòu),均要求結(jié)構(gòu)體系完整,傳力路徑明確,但在設計中,為滿足建筑師的創(chuàng)新突破,結(jié)構(gòu)設計以拆柱子、開大洞、砌體結(jié)構(gòu)中大量鋼筋混凝土構(gòu)件承重、轉(zhuǎn)角開門窗、樓梯間凹凸于建筑轉(zhuǎn)角等作為代價,結(jié)果破壞了結(jié)構(gòu)整體性及傳力路徑,在地震中率先破壞導至結(jié)構(gòu)失穩(wěn)坍塌;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中,圍護墻和隔墻(不包括輕質(zhì)隔墻)不合理布置,可使結(jié)構(gòu)形成剛度和承載力突變的薄弱部位而引起倒塌,(上下樓層的數(shù)量相差很大導致上剛下柔;墻不到柱頂,形成短柱剪切破壞);
目前的學校建筑因建筑構(gòu)造要求及經(jīng)濟因素等的影響多采用單跨的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)抗震計算時,此體系結(jié)構(gòu)對抗震有明顯的不利因素,高烈度區(qū)的橫向?qū)娱g位移難以滿足規(guī)范要求而倒塌,1.2設置多道抗震防線此次地震發(fā)現(xiàn),在高烈度區(qū)理論上抗震性能較好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有倒塌的,而抗震相對較差的的砌體卻也有裂而不倒的;甚至個別私人建造的磚木結(jié)構(gòu)的住宅都完好無損;同一地點,同是砌體教學樓,有的損壞嚴重,甚至倒塌,有的卻表現(xiàn)良好。這就是多道抗震防線起了作用。
《建筑抗震設計規(guī)范》第3.5.3條對結(jié)構(gòu)體系提出了多道抗震防線的要求,對于在大震作用下結(jié)構(gòu)抗倒塌具有重要意義。
砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱、圈梁雖然不能提高結(jié)構(gòu)的抗震承載力,但作為砌體的約束構(gòu)件,可以提高墻體的延性。在大震作用下,作為“第二防線”延長建筑物變形時間,約束緊箍建筑物裂而不倒,保證居住者有足夠的逃生時間。
框架結(jié)構(gòu),尤其是教學樓這種大空間結(jié)構(gòu),如果合理設置柱間支撐或柱子翼墻(不影響空間采光和美觀),增加結(jié)構(gòu)縱向剛度;剪力墻結(jié)構(gòu)合理設置連梁,讓其作為結(jié)構(gòu)的“第一道防線”在大震來臨時,率先破壞,消耗地震能量并改變整體結(jié)構(gòu)的動力特性,降低地震力,來保護主體結(jié)構(gòu)的安全。
多層框架設計時可考慮將樓梯間墻體設置成剪力墻,大跨度的公共建筑適當在墻體位置處增設剪力墻,形成抗震的多道防線。
1.3有意識作到“強柱弱梁”《規(guī)范》第6.2條鋼筋混凝土框架的設計計算應遵循“強柱弱梁”的原則。但在這次地震中,應該要求的“梁鉸機制”在毀壞的鋼筋混凝土框架建筑沒有出現(xiàn),反而出現(xiàn)了大量的“柱鉸”。
在實際設計中,考慮到部分樓板作用形成T形梁,將框架梁的抗彎剛度放大到
1.5-2.0后,梁的實際承載力大于梁端彎矩;一般情況下,框架柱即使增大了柱端彎矩設計值,計算結(jié)果只能按構(gòu)造要求配筋;只有當構(gòu)件抗震等級為9度一級時,規(guī)范才要求按照梁的實配鋼筋反算柱端彎矩。因此對于占建筑大比重的抗震等級為二、三級的構(gòu)件,實際的結(jié)構(gòu)設計再精確,形成的還是“強梁弱柱”。因此,設計時要意識的減小框架梁的斷面和配筋,尤其是層數(shù)低跨度大的框架結(jié)構(gòu),有必要加大框架柱截面和配筋。合理確定梁的放大系數(shù),計算后切記不要人為再放大框架梁的配筋。
2抗震構(gòu)造的合理設置是提高抗震能力的有效途徑
汶川地震中,有許多建筑因構(gòu)造的不規(guī)范、不合理,甚至是因為構(gòu)造缺失造成整體的跨塌:預制樓板不拉結(jié),砌體結(jié)構(gòu)不設構(gòu)造柱、圈梁,地震時墻體外閃而樓板癱塌、樓梯板施工縫留在最大彎矩處;樓梯與主體結(jié)構(gòu)連接薄弱,地震時先于主體破壞,堵塞逃生通道;抗震縫寬度不夠,或因施工堵塞,不同結(jié)構(gòu)的相鄰建筑物在地震中碰撞而相互擠壞;框架結(jié)構(gòu)節(jié)點鋼筋錨固不足,箍筋不加密或不夠長度,造成節(jié)點先行破壞;填充墻不到頂形成短柱時沒有全高加密,造成柱剪切破壞?!兑?guī)范》提到的構(gòu)造都是根據(jù)以往的地震災難和工程經(jīng)驗積累出來的有效且必要措施,提高抗震措施,著眼于把財力、物力用在增加結(jié)構(gòu)薄弱部位的抗震能力上,是
經(jīng)濟而有效的方法。
砌體結(jié)構(gòu)應嚴格按《規(guī)范》設構(gòu)造柱、圈梁。尤其是樓梯、電梯間的四角,樓梯段上下端對應墻體;錯層部位、不規(guī)則部位縱橫墻交接處;較大洞口兩側(cè);較小墻垛處;外墻四角均設構(gòu)造柱砌體結(jié)構(gòu)受力集中部位應構(gòu)造可靠,加強混凝土大梁與墻體的連接,7-9度時不得采用獨立磚柱,大跨度梁應采用組合砌體,即在支撐部位僅設置構(gòu)造柱是不夠的,是需要進行沿樓面大梁平面內(nèi)、平面外的靜力和抗震承載力驗算。
框架結(jié)構(gòu)節(jié)點鋼筋須滿足錨固要求,梁柱箍筋按規(guī)范加密,注意箍筋與縱筋的比例;填充墻不到頂形成短柱時,框架柱應全高加密,從構(gòu)造上保證強剪弱彎、強節(jié)點強錨固;保證大震來臨時,梁的塑性鉸能發(fā)揮作用,避免柱及節(jié)點破壞形成幾何可變體系而倒塌。
女兒墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應與結(jié)構(gòu)主體可靠連接,且應具有良好的變形能力,尤其是建筑物出入口上部的挑檐、女兒墻、玻璃幕,吊頂避免地震時脫落傷人;嚴禁采用無錨固的預制混凝土挑檐。
當設計必須采用預制裝配式樓板時,則應做好預制板間拉接錨固,設置板邊圈梁,板縫現(xiàn)澆配筋帶,并設置板端現(xiàn)澆配筋腱鞘,可有效提高樓蓋的整體性。3重視未成年人的保護
根據(jù)震害,國家再次加強了對未成年人密集居住建筑的抗震設防標準,規(guī)定教育建筑中,幼兒園、小學、中學的教學用房及學生宿舍和食堂,抗震設防類別應不低于重點設防類。與大型體育場管(人口密集)同類設置。
4生命通道——樓梯間的安全
由于樓梯段側(cè)向剛度較大、山墻較高、休息平臺與樓層存在錯層,地震是最容易破壞。作為逃生通道,樓梯間的抗震設計應予以充分重視。
4.1樓梯間的混凝土梯段、梁、板應參與計算,并考慮對樓梯間山墻造成的不利影響。
4.2在教學樓、醫(yī)院等人群密集的建筑有必要在室外另設疏散樓梯,以便室內(nèi)樓梯間破壞時有第二個逃生通道。
4.3樓梯間構(gòu)造合理,形成應急疏散的安全島。
嚴格按規(guī)范設置構(gòu)造柱,拉結(jié)鋼筋,鋼筋混凝土帶,可靠連接或錨固。
4.4不應采用墻中懸挑是踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯,不應采用無筋磚砌欄板。
4.5樓梯間不宜設置在房屋的端部或轉(zhuǎn)角處,更不宜設置突出建筑物的轉(zhuǎn)角圓形樓梯間,這都是宜引起地震時集中變形破壞的地方。
5結(jié)語
汶川地震表明,只要嚴格按《建筑抗震設計規(guī)范》設計和保證施工質(zhì)量,以及震前經(jīng)過抗震加固的建筑都能達到“三水準”的抗震設計要求。
參考文獻:
《建筑抗震設計規(guī)范》(50011-2001)