建筑設(shè)計對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計影響探討

1、<p>　　建筑設(shè)計對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計影響探討</p><p>　　摘要:本文從抗震的角度探討建筑的體型，建筑平面布置和豎向布置、規(guī)范中設(shè)計限值的控制對建筑設(shè)計的影響。 </p><p>　　關(guān) 鍵 詞:建筑設(shè)計; 抗震設(shè)計; 建筑體型; </p><p>　　Abstract: This paper, from the perspectives of the

2、 seismic, discusses the influence of building shapes, building plane and vertical layout, and design limits control of the standards on the architecture design. </p><p>　　Keywords: architectural design; seis

3、mic design; building shapes;中圖分類號：TU2文獻標(biāo)識碼A 文章編號： </p><p>　　建筑設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑抗震概念設(shè)計要求明確建筑形體的規(guī)則性，對不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強措施，對特別不規(guī)則的建筑應(yīng)經(jīng)過專家專門研究和論證，采取特別的加強措施，嚴重不規(guī)則建筑不應(yīng)采用。建筑設(shè)計應(yīng)重視其平面、立面和豎向剖面規(guī)則性對抗震性能及經(jīng)濟合理性的影響，宜擇優(yōu)選擇規(guī)則的形體，其抗側(cè)力構(gòu)件的平面布

4、置宜規(guī)則對稱、側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自上而下逐漸減小，避免側(cè)向剛度和承載力突變。因此建筑設(shè)計是否考慮抗震要求，從總體上起著直接的主導(dǎo)作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計很難對建筑設(shè)計有較大的修改。任何一個小區(qū)的規(guī)劃與設(shè)計從來都是建筑先行，建筑設(shè)計定了，結(jié)構(gòu)設(shè)計原則上只能是服從于建筑設(shè)計的要求，然而目前我們建筑市場、特別是縣級院建筑人員的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念還不夠強，只是從美學(xué)感官方面考慮問題，這樣無形中對我們結(jié)構(gòu)師的后期工作增

5、加了阻力和困難，如果建筑師能在建筑方案、初步設(shè)計階段中較好地考慮抗震的要求，則結(jié)構(gòu)工程師就可以對結(jié)構(gòu)構(gòu)件系統(tǒng)進行合理的布置，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布以及相應(yīng)產(chǎn)生的地震作用和結(jié)構(gòu)受力與變形比較均勻協(xié)調(diào)，使建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高；如果建筑師提</p><p>　　一、建筑體型設(shè)計方面 </p><p>　　建筑體型設(shè)計包括建筑的平面和立面以及空間體型的設(shè)計。通過最近

6、汶川地震震害表明，許多平面形狀復(fù)雜，如平面不對稱且凹凸不規(guī)則或者局部不連續(xù)，立面上過多懸挑、不對稱的側(cè)翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。而平面形狀簡單規(guī)則的建筑在地震中未出現(xiàn)較重的破壞，有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復(fù)雜和不規(guī)則特別是在建筑結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變的部位更易產(chǎn)生破壞。因此在建筑的體型設(shè)計中，應(yīng)盡可能地使平面和立面以及空間的形狀簡潔、規(guī)則；在平面形狀上，矩形、方形、圓形、扇形等對抗震來說都是較好的體型，盡可能少

7、做外凸和內(nèi)凹的體型，使平面凹進尺寸不大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%；樓板盡可能少開洞，使樓板開洞寬度小于樓板典型寬度的50%，或開洞面積小于樓面面積的30%，并且不要做樓板錯層。豎向盡量少做不對稱的側(cè)翼和過長的懸挑，在體型布置上盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比較均勻地分布，避免因平面不規(guī)則及豎向不規(guī)則導(dǎo)致質(zhì)量與剛度不對稱的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。 </p><p>　　二、建筑平面布置設(shè)計方面 </p><p

8、>　　建筑物的平面布置在建筑設(shè)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。柱子的距離、內(nèi)墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數(shù)量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且，由于建筑使用功能不同，每個樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括外圍填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強度和剛度的非承重內(nèi)隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協(xié)調(diào)，使建筑物在地震時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震作用，對抗震很

9、不利。有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側(cè)，結(jié)果在地震中造成靠電梯一側(cè)建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側(cè)力剛度，吸引了地震作用的主要部分。有的建筑物，在平面布置上一側(cè)的墻體很多，而另一側(cè)的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質(zhì)量分布也偏心，使結(jié)構(gòu)的受力和變形不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)地震作用效應(yīng)，帶來局部墻面的破壞。有的建筑物，如底層為商場的臨街建筑，臨街一側(cè)往往不設(shè)墻體，而其另一側(cè)則有剛度很

10、大的墻體封閉，兩側(cè)在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉(zhuǎn)地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)隔墻不對齊或中斷，使剛</p><p>　　三、建筑豎向布置設(shè)計方面 </p><p>　　建筑的豎向布置設(shè)計問題在建筑設(shè)計中主要反映在建筑沿高度(樓層)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布設(shè)計上。無論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個問題是比較突出的。存在的這個主要問題是，由于建筑使用功

11、能的不同要求，如底層或下面幾層是商場、購物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設(shè)柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設(shè)有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設(shè)有大會議廳、展廳、報告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質(zhì)量和剛度的嚴重不均勻、不協(xié)調(diào)。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質(zhì)量和剛度相差過大，形成突變。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承

12、載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設(shè)計中必須高度重視的問題。在實際設(shè)計中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現(xiàn)上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續(xù)，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設(shè)置不能直通到底層、剪力墻布置嚴重不對稱或數(shù)量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建</p><p>　　四、建筑設(shè)計限值方面 &

13、lt;/p><p>　　根據(jù)大量震害的經(jīng)驗總結(jié)，現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)對房屋建筑在建筑設(shè)計中應(yīng)考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規(guī)定：一是房屋的建筑總高度和層數(shù)。在這些規(guī)定中根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、砌體材料及其厚度、地震設(shè)防烈度規(guī)定了房屋的層數(shù)和總高度限制，這些限值我們在建筑設(shè)計中必須遵守，否則將會改變結(jié)構(gòu)形式。譬如我們原本設(shè)計結(jié)構(gòu)類型為磚混結(jié)構(gòu)，但是由于開洞過大、抗震縱墻過少、總高度和層高超限都

14、可能改變結(jié)構(gòu)類型，或改為框架結(jié)構(gòu)，或改為剪力墻結(jié)構(gòu)，都給建設(shè)單位造成不必要的浪費。當(dāng)然也不能一概而論，為滿足建筑的功能需要，犧牲一點經(jīng)濟利益還是允許的。二是對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、樓蓋類別、地震設(shè)防烈度明確規(guī)定了房屋橫墻的間距；根據(jù)地震設(shè)防烈明確規(guī)定了承重窗間墻最小寬度、承重外墻近端至門窗洞邊的最小距離、非承重外墻近端至門窗洞邊的最小距離、內(nèi)墻陽角至門窗洞邊的最小距離、無錨固女兒墻（

15、非出入口處）的最大高度，因此在建筑設(shè)計中我們必須遵守。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語 </b></p><p>　　總的來說，建筑設(shè)計是建筑杭震設(shè)計的一個重要方面，建筑設(shè)計與建筑抗震設(shè)計有著密切關(guān)系。它對建筑抗震起著重要的基礎(chǔ)作用。一個優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計，必須是在建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計基礎(chǔ)上完成。為此，要充分重視建筑設(shè)計在建筑抗震