建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的價值與作用
建筑工程的抗震性能與結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑設(shè)計之間存在密切的聯(lián)系。在建筑設(shè)計的階段考慮到抗震因素以及提供相應(yīng)的條件才能夠為建筑后期進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。因此在進行建筑設(shè)計的初期應(yīng)該充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計,以便結(jié)構(gòu)工程師針對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實現(xiàn)合理的布置,切實提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能與承載能力。
1.建筑設(shè)計與建筑抗震設(shè)計的關(guān)系
建筑的抗震設(shè)計以及抗震性能的高低與人民群眾的生命財產(chǎn)安全有著直接聯(lián)系,而建筑抗震設(shè)計又是以建筑設(shè)計為基礎(chǔ)的。這是由于建筑結(jié)構(gòu)是基于建筑設(shè)計的,當建筑設(shè)計完成后建筑結(jié)構(gòu)就難以改變。因此建筑設(shè)計師在建筑設(shè)計前期就應(yīng)該充分考慮到建筑抗震設(shè)計的需求。
2.基于建筑抗震設(shè)計的建筑設(shè)計措施
2.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的對稱原則
我國出臺的建筑抗震設(shè)計規(guī)范中指出,我國建筑抗震的設(shè)計目標是小震不壞,中震可修,大震不倒。對于建筑師和結(jié)構(gòu)工程設(shè)計師來說,在進行建筑工程設(shè)計師應(yīng)該秉持著簡單、規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)原則。一般方形、圓形、為主。建筑的豎向形態(tài)的變化要規(guī)則,一般可以選擇矩形、梯形等變化均勻的形狀。對稱結(jié)構(gòu)建筑在地震地面平動作用下一般只會出現(xiàn)平移震動,建筑內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)測位移量,內(nèi)部構(gòu)件受力均衡;而非對稱結(jié)構(gòu)的建筑則會由于剛心和質(zhì)心不重合,在地面平動的過程中也會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動。如建筑內(nèi)部的構(gòu)建離剛心較遠就會由于超出變形極限而出現(xiàn)損壞,進而導致結(jié)構(gòu)一側(cè)失效而倒塌。
2.2注重建筑構(gòu)件與連接點處質(zhì)量
在建筑工程設(shè)計和施工過程中建筑構(gòu)件的合理配置以及連接點處的質(zhì)量與建筑施工安全質(zhì)量存在直接的聯(lián)系。并且在新型建筑材料問世的同時建筑物的外部設(shè)計大都匯采用新型建筑材料,例如大理石、瓷磚等。而建筑室內(nèi)裝飾也會使用到吊頂?shù)燃夹g(shù)。這些室內(nèi)以及立面裝飾本身存在抗震性能的問題,并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設(shè)計的關(guān)鍵。近幾年有部分國外高層建筑在發(fā)生地震時下起了“玻璃雨”,建筑的玻璃幕墻由于地震導致破損。這是由于當前所使用的玻璃幕墻還無法適應(yīng)地震中產(chǎn)生變形和扭轉(zhuǎn)。因此建筑如要采用玻璃幕墻則必須保證玻璃幕墻的強度與變形能力。在其與建筑主體連接處要設(shè)計為能夠在水平向?qū)崿F(xiàn)變位能力的構(gòu)造,從而在地震時玻璃幕墻能夠與建筑物地震變形脫離,減少玻璃幕墻的損壞。另外,在建筑設(shè)計中內(nèi)隔墻、玻璃隔斷等結(jié)構(gòu)件的設(shè)計中也要充分考慮其與建筑主體連接點的牢固性,保證其抗震性能。
2.3關(guān)注建筑頂部抗震
在高層或超高層的建筑設(shè)計過程中,建筑的頂部抗震設(shè)計是十分關(guān)鍵的。當前高層或超高層建筑的屋頂普遍存在過高和過重的問題。屋頂過高或過重會導致建筑變形加重,進而強化了地震的破壞作用。對于屋頂建筑以及下層建筑物的安全性能有著極大的負面影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒有位于同一條直線上,那么建筑屋頂?shù)目箓?cè)力墻也會與下層建筑的抗側(cè)力墻出現(xiàn)分離,當?shù)卣鸪霈F(xiàn)時則會加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設(shè)計中應(yīng)該使用新型高強度輕質(zhì)的建筑材料,盡可能保證屋頂?shù)闹匦呐c下層建筑的重心位于通一條直線。當建筑屋頂?shù)妮^高時要保證其抗震定性,緩解地震帶來的變形作用。
2.4建筑豎向布置
建筑豎向布置主要體現(xiàn)在建筑物的高度結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及剛度的設(shè)計中,特別是在高層或超高層建筑中建筑的豎向布置對于建筑抗震設(shè)計來說更加重要。建筑樓層的使用功能差異導致建筑物樓層分布的質(zhì)量和剛度均不一致,例如樓層包括游泳池、會議室、健身房等。樓層的功能需求導致樓層上下之間的剛度差異過大。高層建筑中剛度最差的樓層的抗震性能最為薄弱,在出現(xiàn)地震時即為變形嚴重的薄弱層。在建筑設(shè)計中由于樓層功能不同導致的墻體不連續(xù),柱子不對稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設(shè)計中應(yīng)該盡量保證豎向的剛度分布靠近,尤其是在結(jié)構(gòu)上剛度轉(zhuǎn)換層更加要著重注意。
3.結(jié)束語
建筑設(shè)計對于建筑抗震設(shè)計來說是重要的前提和基礎(chǔ),其與建筑工程抗震設(shè)計有著密不可分的聯(lián)系,決定著建筑的抗震性能。優(yōu)異的建筑工程抗震設(shè)計應(yīng)該兼顧建筑設(shè)計與機構(gòu)設(shè)計,在滿足抗震設(shè)計需求的基礎(chǔ)上進行。因此在建筑工程設(shè)計和施工過程中應(yīng)該重視建筑設(shè)計的價值,以便更加充分的發(fā)揮建筑設(shè)計的積極作用。
【參考文獻】
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