发布日期:2022-10-05 浏览次数:次 科研问题问AI
张岁玲
摘要:
近年来地震频发,在震害中受损最严重的便是建筑。本文建筑工程论文结合实际的设计和施工过程中遇到的情况,提出在建筑工程中抗震设计及施工中应注意的一些问题和一些改进建议
关键词:建筑抗震设计;结构设计;结构圈梁和构造柱;刚度
唐山大地震、汶川大震动、921台湾大地震、2011年3月的日本大地震,让人们一次次感受着大自然的威力与无情。我国位于环太平洋地震带与欧亚地震带之间,地震活动频度高、强度大、震源浅、分布也很广。据有关机构的调查统计,地震灾害中人员伤亡的90%是因为房屋的倒塌造成的。所以在建筑物建设过程中应该要重视建筑物的抗震设计,避免和减少地震发生时大量人员伤亡和财产损失。
一、我国建筑工程中设计和施工中存在的问题
(一)建筑工程中出现的设计问题
1.结构设计
城市住宅建筑中,房屋超高或超层情况常常出现,特别是底层为店面,上层为住房的建筑,高度很多都超过限值,片面追求室内大空间的需求。不论农村还是城市,建筑的底层或顶层采用混杂结构体系的情况时有出现,即钢筋砼内框架结构只在在底层或顶层部分采用,有些建筑是将构造柱和圈梁局部加大当作框架结构。有的设计者为追求房屋布局,设计时出现了纵、横墙沿平面布置不能对齐或墙体沿竖向布置上下不连续等等情况。
2.抗震计算
在建筑抗震设计中,很多设计者没有做抗震承载力计算,加上某些设计者工程经验比较缺乏,使相近的建筑采用的砌体强度等级差距比较大。我国现在是以设计烈度7度为防震设计的设防起点。其中高层建筑抗震设防规定应符合:甲类建筑应按高于本地区抗震设防烈度计算,其值应按批准的地震安全性评价结果确定。乙、丙类建筑应按照地区抗震设防烈度计算。
3. 设计人员的设计理念
我国建筑设计人员对抗震设计的设计理念较为滞后。日本在建筑设计和施工中对抗震有三种构造概念:耐震、制震和免震。耐震为最普通级别,主要用在低层建筑中。制震则是让建筑物在地震晃动中,集中在一个地方造成损害,但其他地方不会发生损毁。耐震其中一种做法是在建筑物中放置阻尼器,让这个部分吸收地震能量,从而保护建筑物本身。免震成本过高,在实际运用上不是很多。
(二)建筑工程的施工问题
1.人员施工技艺差异
施工过程中施工人员技术参差不齐,易造成施工方法不当;施工单位偷工减料,浇筑砼强度不够,梁柱配筋不够。例如框架柱的砼强度和配筋不足,导致实际轴压比会超限,柱子的抗弯抗剪能力下降,使房屋出现整幢倾倒,柱子折断和压馈的情况。施工工艺上出现不完善,例如箍筋锚固差,无加密区等,对构造柱砼约束很不好,使构造柱在受到地震能量冲击时出现压屈、压馈等情况。构造柱施工是先砌墙后浇筑,在砌墙过程中,由于砂浆和碎砖常掉入构造柱底部,而构造柱内的施工垃圾又不宜清理,如果不打扫干净就会造成柱子浇筑后连接不好。在构造柱浇筑过程中,施工人员有时振动捧插入不到位,振捣不够,混凝土不密实,就会出现蜂窝和露筋现象。
2.施工过程中各专业、设计者与施工者缺乏沟通
建筑设计中各专业的设计者之间、设计者与施工者之间沟通和协调情况较差。造成各专业之间的“撞车”,例如:因为要满足墙体表面的美观要求,强弱电设计通常采用暗敷管线,施工方会凿墙开槽用于在预埋管线,特别是管线比较密集的地方,对墙体更是损伤较大。竖向管线会使墙体形成通缝,横向管线会造成墙体截面尺寸不足,其对房屋的抗震效果影响不言而喻。
二、建筑工程中抗震设计和施工中问题的改进
(一)设计环节中的改进
1.选择合理的修建地址。选择对抗震有利的地段,如坚硬土,质地均匀的中硬土。避开软土,渗水土,非岩质的陡坡,河岸边坡的边缘地带等。严禁在危险的地段修建。
2.设计人员应提高设计水平,正确选择用抗震设防烈度,强调概念设计,结构体系合理。还要重视抗震计算,建筑设计除了要进行结构计算、建筑节能计算外,同样要重视抗震计算。通过计算数据来判断抗震薄弱环节,使抗震计算和概念设计相统一。
3.建筑的平面布置、立面外观造型设计和抗侧力结构的平面布置宜规则、对称。对体型复杂、平面不规整的建筑,要在适当的部分设置防震缝。例如设防烈度为8度和9度时,在房屋的立面高差、错层较大、质量及刚度不同时,应该利用防震缝把建筑结构分割成平面和体形规整的多个独立部份。这样就能减少地震时附加扭转效应。
4.设计中应该增强多层结构房屋的刚度和整体性。例如建筑结构的侧向刚度宜均匀变化,墙体沿竖向面罩上下应连接;竖向抗侧力结构的截面和材料强度等级自下而上要逐渐减少,避免抗侧力构件的承载力的突变。增加楼板对纵向和横向墙体的约束作用。这样构造柱,纵向横向墙体、楼板就构起了一个整体,增强了建筑的空间整体刚度,从而提高房屋的抗震性能。
5.合理设置结构圈梁和构造柱。对横墙较多的多层建筑,要设置构造柱;对横墙较少的多层建筑应根据房屋增加一层或两层后的层数,设置构造柱。对横墙承重或纵横墙共同承重的装配式钢筋砼楼或屋盖的多层建筑,应该要设置圈梁;对于隔开间或每开间设置构造多层建筑,应沿设有构造柱的横墙及内、外纵墙在每层楼盖和屋盖处都设置闭合的圈梁。这样就使圈梁在平面内形成连通闭合的网络与构造柱连接在一起对墙体及平面进行约束,提高墙体的抗剪能力和坚向刚度,是有效的抗倒塌措施。
6.提高砌筑砂浆的强度等级。底层砂浆等级相对于顶层的等级要有所提高,承重墙等级相对于非随重墙的有所提高,楼梯间墙体等级相对于其它墙体要有所提高。
7.与相关专业设计人员有效沟通把暗敷管线设计做到尽可能周全。不要二次开凿对墙体造成伤害,使砌体的刚性强度有突变,从而让建筑的整体抗震性受到影响。
(二)建筑工程施工环节问题的改进
在地基的处理,换填土方不能违反施工操作规程和设计要求。上海闵行区“莲花河畔景苑”小区一栋13层在建楼房就是因为施工人员换填土方时违反操作规程导致楼房整体倾倒。在浇筑砼柱和砌筑墙体时,砌筑材料必须满足设计及施工规范要求;构造柱与砌体间拉结筋数量、长度、规格必须符合设计要求。构造柱浇筑过程必须按操作规范,否则会造成构造柱与墙体连接较差,降低了建筑结构的整体抗震能力。施工过程中混凝土的配制过程必须严格控制,其标号必须达到设计要求,否则构造柱、圈梁等混凝土强度等级就达不到设计要求。未经设计单位同意更不能随意改动设计图纸。在工程后期土建专业与给排水、电气专业相互配合,不能随意对墙体进行二次开凿。
论文结论
在建筑工程抗震设计和施工中大原则的方面,设计人员和施工人员都会注意到,可是整个建筑的修建过程是由大大小小不同的环节构成,很多小的问题常常忽略。细节关系到工程的质量,关系到建筑的生命。从各个方面做到符合规范的要求就能让我们建造出来的建筑小震不坏、中震可修、大震不倒。
参考文献
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