房屋建筑結(jié)構(gòu)設計體系選型及抗震設計探討

摘要：整個房屋建筑項目設計中，結(jié)構(gòu)設計體系的選型、抗震設計屬于關鍵關鍵，其設計質(zhì)量對項目建設質(zhì)量會產(chǎn)生很大影響。因此，本文重點對房屋建筑結(jié)構(gòu)設計體系選型及抗震設計展開如下分析。

關鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設計體系選型；抗震設計

引言

當前，房屋建筑項目的結(jié)構(gòu)設計體系，于選型、抗震設計等方面，均受施工單位的關注及重視，在選型上需確保建筑結(jié)構(gòu)的設計體系與城市發(fā)展相符，而在抗震設計上，因地震發(fā)生率漸漸提升，若是房屋建筑的結(jié)構(gòu)設計體系抗震標準偏低，則會使房屋建筑安全性受到威脅。因此，在之后的房屋建筑設計中，應確保其結(jié)構(gòu)設計體系選型、抗震設計一同實施。

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)設計體系選型關鍵點

有研究顯示，建筑項目層的高度和建筑自身重力參數(shù)、樓面運用荷載于豎向的構(gòu)件所形成的軸力、彎矩設計參數(shù)有相關性。而且水平荷載所引導的房屋結(jié)構(gòu)形成相應的傾覆力矩參數(shù)，傾覆力矩參數(shù)作用下豎向構(gòu)件區(qū)產(chǎn)生的軸力和建筑層高的高度平方值均有相關性。需重點關注的是，對于高度不變的房屋建筑，其豎向的荷載參數(shù)是恒定值，但風荷載、地震參數(shù)屬于水平方向荷載參數(shù)，該值易發(fā)生變化，易受建筑結(jié)構(gòu)的動力特性、差異性的選型所影響。

1.1軸向變形

房屋建筑尤其是高層建筑，其承受豎向的荷載非常大，于荷載作用力較大的情況下，會使房屋結(jié)構(gòu)梁柱區(qū)發(fā)生軸向變形運動，該種持續(xù)性軸向的變形運動會使連續(xù)的梁彎矩參數(shù)產(chǎn)生波動，使房屋結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁中部的支座區(qū)負彎矩參數(shù)降低。而且于較大豎向荷載的作用下，會讓房屋結(jié)構(gòu)的預制構(gòu)件下料的長度有所變動。

1.2側(cè)向位移

于房屋建筑的層高作用下，水平荷載下的房屋結(jié)構(gòu)側(cè)移的變形參數(shù)會明顯增大，也就是建筑結(jié)構(gòu)于水平方向荷載的影響下，其側(cè)向位移被控制于相應的限度內(nèi)。

1.3結(jié)構(gòu)延性

高層建筑和低層建筑比較，其結(jié)構(gòu)的柔性參數(shù)較明顯，這也就使建筑于地震的作用力影響下，其變形更嚴重。為保證房屋結(jié)構(gòu)于塑形變形后還能有較強變形參數(shù)，避免房屋于地震作用下發(fā)生倒塌、傾斜，這就需采取適當措施穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，以保證建筑結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

2、房屋建筑結(jié)構(gòu)設計體系選型

2.1框架—剪力墻結(jié)構(gòu)

由于房建框架體系的剛度很低，強度也很弱，很難與建筑結(jié)構(gòu)規(guī)定要求相符，針對現(xiàn)場施工人員在實施建筑施工時，需將房建平面當作載體，在部分位置運用剪力墻取代框架結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。為此，當建筑結(jié)構(gòu)受水平方向作用力之下，剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)可和梁柱間進行連接，剛度非常高。當受樓板作用力后，二者間會形成相應的結(jié)構(gòu)體系，這就使房建實際運行期間承受的具體垂直方向荷載載力，完全由框架結(jié)構(gòu)體系承受，水平方向剪力經(jīng)剪力墻承受。

2.2剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)體系指的是，于房屋建筑期間重點受力區(qū)均由平面剪力墻的構(gòu)建承受。整個結(jié)構(gòu)體系內(nèi)，房建承受水平方向所產(chǎn)生的作用力和垂直方向荷載作用力均依靠在單片剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)[1]。且于作用力影響下，傳力產(chǎn)生形式相對均勻，因整體性非常好，其地震產(chǎn)生的抵抗能力也很強，最終保證能建度得以提升。

3、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設計關鍵點

3.1選取適宜的房建區(qū)

一般情況下，房屋建筑區(qū)域選擇對房屋質(zhì)量也會有所影響，地震會使房屋建筑四周地表發(fā)生變化，使地基開裂而影響房屋質(zhì)量，為此，在選取房屋建筑位置方面，相關人員需合理、科學地選取房屋建筑，比如選取開闊、堅硬的建筑場地，全面考慮建筑場地土剛度大小、場地的覆蓋層厚度等[2]。

3.2選取最佳房建材料

為保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能良好，在選取房建材料需，需優(yōu)中選優(yōu)，綜合考慮防火、保暖等因素，如選用良性較好的鋁合金、鋼、輕型復合材料、木質(zhì)結(jié)構(gòu)等當做房建主要材料。

3.3合理設計底層框架抗震墻

由于地震災害重點發(fā)生于底層，這就要求設計人員在設計時需將底層墻體、框架柱重點突出，框架柱需比梁重。此種設計方法在發(fā)生地震時，底層的破壞程度會小很多。也可進行房屋平面、立面布置，需對稱、規(guī)則，充分考慮第2層和底層側(cè)移比，需控制適中，并與標準要求相符。比如，底層框架的抗震墻磚房第2層和底層側(cè)移的剛度比于6°時，需<3，若于7°時需小于2.5，于8°時需>2， 9°時需<1.5[3]。

3.4合理設計鋼筋混凝土的框架抗震內(nèi)力

在設計房屋建筑鋼筋混凝土的框架抗震內(nèi)力的過程中，在地震作用之下，可將框架設計成梁鉸型延性結(jié)構(gòu)，這樣可將梁端塑性鉸區(qū)出現(xiàn)脆性剪切損壞可能性降低，同時合理調(diào)整梁端剪力，保證斜截面的受剪承載力比正截面的受彎承載力要高。若在實際房建結(jié)構(gòu)設計中未采取該項措施，則柱端很有可能會使梁端先出現(xiàn)塑性鉸，因此，合理調(diào)整整個柱計算內(nèi)力且將配筋增大，會使塑性鉸先產(chǎn)生梁端，其抗震性能非常好。

4、房建結(jié)構(gòu)抗震設計流程

首先，先選取合適的地震動參數(shù)，以便為房建結(jié)構(gòu)于彈性作用之下所產(chǎn)生的地震效應展開合理計算，于綜合考慮風力、重力荷載所產(chǎn)生作用力的情況下，有效運用承載作用力調(diào)整抗震系數(shù)，以充分滿足抗震標準要求，從而做好房建結(jié)構(gòu)的構(gòu)件界面設計；其次，選取上步驟所運用的地震動參數(shù)分析房建結(jié)構(gòu)層間的位移參數(shù)，保證房建于抗震標準規(guī)范要求內(nèi)，于抗震構(gòu)造方法運用下，保證房建結(jié)構(gòu)變形能力、延性性能得以增強；最后，選用和第三水準的抗震相符的地震動參數(shù)設計房建結(jié)構(gòu)，尤其針對抗震相對薄弱區(qū)層間的位移參數(shù)做相應計算，以保證其和抗震設計的規(guī)范要求相符，這樣能夠使第3水準的防倒塌要求相符。

5、結(jié)語

綜上闡述，隨著當前建筑行業(yè)的運用技術水平越發(fā)提升，很多房建項目正朝著智能化、規(guī)模化、綜合化等方向發(fā)展，這就要求相關的工作人員在房屋建筑的設計階段多加關注并重視。本文經(jīng)分析房屋建筑結(jié)構(gòu)設計體系選型及抗震設計，以在充分明確房建結(jié)構(gòu)設計體系具體選型、結(jié)構(gòu)抗震設計方法、流程等基礎上，對具體的設計方法有一個清晰的認識，以保證房屋穩(wěn)定性、安全性得以提升。

參考文獻：

[1]王紹發(fā).淺談房建結(jié)構(gòu)體系設計及抗震設計[J].房地產(chǎn)導刊，2015，16（11）：133.

[2]龔俊.提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的設計思想分析[J].建材發(fā)展導向（上），2015，13（12）：144-145.

[3]周健.建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設計的幾個問題[J].城市建設理論研究（電子版），2016，26（6）：1402-1402.