农村建筑抗震设防

2024-07-20

农村建筑抗震设防(共9篇)

农村建筑抗震设防 篇1

0前言

房屋建筑结构设计人员经常接触到的普通建筑, 自1989年《建筑抗震设计规范》GBJ11-1989发布以来, 均应达到“多遇地震不坏, 设防烈度地震可修和罕遇地震不倒”的设防目标, 上述设防目标可保障:房屋建筑在遭遇设防烈度地震影响时不致有灾难性后果, 在遭遇罕遇地震影响时不致倒塌———实现生命安全的目标。

相对于上述普通建筑, 本文想要讨论的是某些特殊要求的建筑, 其设防目标要求高于一般的普通建筑, 根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008中的相关条文规定, 该建筑的抗震设防等级为“重点设防类” (简称乙类建筑) , 包括地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑, 以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果, 需要提高设防标准的建筑。

1 项目概述

某建筑总高度42 m, 所在城市的抗震设防烈度7度, 地震加速度0.10 g, 地震分组第三组, 结构形式为钢筋混凝土的框架-剪力墙结构, 地下2层, 地上8层。地上部分1~3层为裙房, 主要功能为办公室、大会议厅、多功能厅、密集资料库等, 层高4.8~6.0 m;4~8层为L型塔楼, 主要功能为标准客房, 层高3.9 m。隔墙采用砖砌体材料, 有较大面积玻璃幕墙, 顶层与外部较大体量的装饰性钢构架相连。房屋要求在地震时使用功能不能中断。

2 项目结构抗震性能目标的分析

2.1 性能目标的简述

建筑抗震性能目标按照《建筑抗震设计规范》提出的“三个水准”为抗震设防基本目标。具体来说即为:

(1) 当遭受低于本地区设防烈度7度的多遇地震 (地震重现期50年) 影响时, 结构在地震后基本完好, 一般不需要修理即可继续使用, 人们不会因结构损伤造成伤害, 可以安全出入和使用。

(2) 当遭受本地区设防烈度7度的地震 (地震重现期475年) 影响时, 结构在地震后基本完好, 仅个别构件轻微裂缝, 一般不需要修理或稍加修理即可继续使用, 人们不会因结构损伤造成伤害, 可以安全出入和使用。

(3) 当遭受高于本地区设防烈度7度的罕遇地震 (地震重现期1600年) 影响时, 结构在地震下发生明显损坏, 多数构件中等损坏, 进入屈服, 有明显的裂缝, 部分构件严重损坏, 但整个结构不致于倒塌, 也不发生局部倒塌, 人员会受到伤害, 但不危及生命安全。

2.2 建筑抗震性能化设计

因为本项目的使用功能要求, 按《抗规》3.10.3条第2款, 选定了高于 (一) 中所描述的抗震设防基本目标, 对设防目标, 提出了更高的要求。按照建筑抗震性能设计的要求, 分以下几个方面进行抗震性能设计。

2.2.1 承载力性能设计

本建筑设计时, 建筑结构主体选用性能3进行设计, 重要部位 (如:裙房顶层和塔楼首层的竖向构件) 选用性能2进行设计。

2.2.2 变形性能设计

本建筑设计时, 结构形式为框架-剪力墙结构的普通建筑, 其弹性层间位移角限值[θe]为1/800, 最终控制该建筑在小震下的变形<1/1400, 中震下的变形<1/400, 大震下的变形<1/200。

从最终设计控制的位移限值来看, 满足了性能3的要求。

2.2.3 结构构件的细部构造性能设计

因为该建筑承载力和位移均满足性能3, 且主要主体结构承载力未高于多遇地震提高一度, 故延性性能仍按常规设计的规定采用, 未降低要求。

3 设计方法及措施

本建筑设计时严格按照《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定和要求, 以及上述关于性能设计的要求, 进行结构构件承载力验算和结构弹性变形验算, 采取了以下措施。

(1) 主体结构承载力计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的多遇地震作用, 进行计算配筋。抗震措施选用时, 结构抗震等级提高一度, 钢筋混凝土框架剪力墙结构, 框架部分抗震等级二级, 剪力墙部分抗震等级一级。

(2) 重要结构部位承载力计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的设防地震作用, [水平地震影响系数最大值αmax=0.224, 约为7度 (0.10g) 时多遇地震αmax=0.08的2.8倍, 约小于8度 (0.30g) 时多遇地震的max=0.24]。

(3) 主体结构变形控制计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的多遇地震作用, (水平地震影响系数最大值αmax=0.08) , 控制最大层间位移角要远小于1/800的弹性变形极限, 为建筑物内人员在地震时提供最大舒适度, 并保证砌体填充墙的安全以及电梯运行的安全性。

(4) 主体结构变形控制计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的设防地震作用, (水平地震影响系数最大值αmax=0.224) , 控制弹性最大层间位移角<1/400。

(5) 主体结构变形控制计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的罕遇地震作用, (水平地震影响系数最大值αmax=0.50) , 控制弹性最大层间位移角<1/200。

(6) 抗震构造措施选用时, 结构抗震等级提高一度, 钢筋混凝土框架剪力墙结构, 框架部分抗震等级二级, 剪力墙部分抗震等级一级。

(7) 砌体填充墙设计时, 按抗震等级提高一度 (8度) 选用。墙体拉接筋通长设置, 采用较严格的构造柱布置措施。

(8) 采取的其他结构加强措施。

1) 在建筑周边适当增加剪力墙的设置, 减小结构的平动及扭转位移。

2) 竖向刚度变化处 (地下室顶板和裙房屋面) 加强梁板截面及配筋, 提高关键部位的强度和延性。塔楼平面L型转角处, 加强楼板截面及配筋。

3) 增加竖向刚度突变处上下楼层的剪力墙配筋, 提高薄弱部位的第一道防线抗侧力构件的强度和延性。

4) 加大底部加强区墙体边缘构件的配筋, 并从严控制剪力墙的轴压比, 提高结构整体的抗震延性。

5) 提高女儿墙等屋顶附属物的牢固性。

(9) 其余相关专业采取的加强措施。因为该建筑在地震时使用功能不中断, 仅仅只是结构专业提供更为可靠的房屋结构抗震性能是远远不够的, 还需要各专业均在设计时考虑到地震工况下的特殊设计, 从以下几个方面保证其功能不中断的设计目标:

1) 建筑引入的供电线路, 应为两路独立的外线, 并具备楼内应急电源。

2) 建筑装饰结构的幕墙体系, 应具备更高的强度和适应结构主体变形的能力。

3) 建筑装饰结构的外墙饰面材料, 应尽量采用新型轻质板材, 避免采用自重较大且脱落易伤人的石材, 加强饰面连接件的强度及适应结构主体变形的能力;脱落容易伤人的饰面材料避免布置于主要疏散通道进出口上方, 最大限度保证高烈度地震下的人员安全。

4) 顶棚连接件、附属构件如标志及广告牌等的连接件应具备更高的强度和适应结构主体变形的能力。

5) 进出建筑物的管道应采取措施适应结构主体变形的能力。

6) 电梯应具备地震时就近平层, 具有备用电源等特殊功能, 其支撑结构、导轨、支架、轿箱导向构件具备更高的可靠性。

7) 避免采用悬挂式灯具。

8) 较高的柜体应采用措施固定于墙面。

4 结语

综上所述, 一个乙类建筑设计之初, 首先需要明确其有别于普通建筑的性能水准目标, 根据性能水准目标, 确定承载力设计时选用的地震力, 确定不同地震作用下对房屋整体变形能力的控制指标, 在此基础上才能明确建筑选用的结构形式和极限高度。同时, 项目投资方和设计人员也必须明确这样一个观点, 所有安全性、可靠性的提高, 都是基于很大幅度地提高经济投入的前提下的, 性能目标越高, 其经济性越低, 不能盲目的提高控制指标的要求, 盲目的追求更高的性能水准。需要设计人员在满足功能目标的前提下, 通过更准确的控制, 实现可靠性与经济性的平衡。

参考文献

[1]GB50223-2008, 建筑工程抗震设防分类标准[S].

[2]GB50011-2010, 建筑抗震设计规范[S].

农村建筑抗震设防 篇2

根据《中华人民共和国防震减灾法》、《江苏省防震减灾条例》和《关于进一步加强全市建设工程抗震设防要求管理的通知》等法律法规的规定,常州市所有超过80米的高层和单体超过2万平方米的建筑物,都必须进行地震安全性评价工作,这项工作的开展是建筑非常重要的安全评估环节,明确建筑项目在建设之前地块能不能盖楼,或者楼盖多高才合适的问题。

通过来电统计,我们发现这次四川地震对我市高层建筑物的影响比较大,主要是由于地震波在经过长距离传播后,高频成分已逐步衰减,到达常州时地震波以低频波为主。当有些高楼的固有周期与这些地震波的周期相近时,就会发生共振、甚至产生破坏。安评工作的开展就可以提供地震动参数等重要数据。这些数据作为抗震设计的标准提供给设计单位,则为地基基础、结构设计和建筑材料的利用等方面提出了科学依据,从而保证建筑物的抗震性能。

重庆农村民居抗震设防存在的问题 篇3

一、重庆农村民居防震设防应对措施

农居抗震设防历来是防震减灾工作的薄弱环节, 我国在前几年确定防震减灾十年目标时, 是以城市为重点, 要求在各级政府和全社会的共同努力下, 争取用10年左右时间使我国大中城市和人口稠密、经济发达地区具备抗御6级左右地震的能力, 当时农村的抗震设防工作没有提到议事日程。随着农村经济的发展和地震对农村经济破坏的加重, 农居地震安全工程已引起了党和政府的高度重视, 并提出了“突出重点、全民防御, 健全体系、强化管理, 社会参与、共同抵御”三大战略要求。

为贯彻落实全国农村民居防震保安工作会议精神, 努力提高农村民居防震保安能力, 2007年重庆市建委、市地震局提出了全市的农村民居地震安全工程的实施意见;2008重庆市政府拟出台文件, 要求按高于《中国地震动参数区划图》确定的抗震设防要求设计, 提高重庆市新建、改建大楼的防震标准;2009政府又安排300万元专款, 组织有关专家和科研单位, 开展农村民居经济实用抗震技术和农村民居巴渝建筑风貌特色研究, 编制实用技术标准。目前, 区县的抗震民居示范工程已经逐步启动。

二、农村民居抗震设防基本状况和存在的问题

随着改革开放以后人民群众物质文化生活水平的提高, 村镇建筑 (本文仅指不纳入建设行政主管部门管理的居民建筑) 建设的快速增长, 居民的房屋结构也由传统的土坯或土木结构逐渐改为砌体结构、框架结构。但由于缺乏有效的技术指导, 多数建筑在没有规范设计和规范施工的情况下就已建成, 留下了不少的安全隐患。具体问题在于:一是目前重庆市村镇建筑多由居民自己出资, 在自有土地产权范围内建设, 一般不纳入政府职能部门的基本建设管理范围, 大多无正规设计标准, 房主仅为了满足自身需求, 依照自己拟定的功能、开间尺寸、进深尺寸、层高、层数等来进行建盖;二是施工方大多属无资质的农民施工队, 工匠技能参差不齐。建盖过程中, 凭建房农民自己的经验和感觉, 甚至是错误的经验就把房屋结构建盖起来;三是建筑经费使用不合理, 主要追求住房的高大、宽敞、明亮, 在外表装饰上投入过多, 在结构抗震上过分省钱, 有的甚至不与考虑过房屋结构的抗震问题;四是地基选择不合理, 地基挖掘深度不够, 处理方式简单, 大多数仅在地面下50公分左右填埋碎石或片石, 很少打地圈梁, 基本没有加钢筋, 多层建筑大多没有圈梁;五是承重墙厚度达不到要求, 有的砖混结构承重墙仅是l2墙, 普遍存在砖木结构房屋层高超高, 达4~5米;六是砂桨比例不合理, 粘接强度差, 建筑质量差, 忽视抗震设防标准, 达不到抗震设防的要求。

从重庆5个乡镇民居的调查统计分析情况看:个别地区乡镇经济发展较快, 农民生活逐渐富裕, 房屋建筑情况相对好些, 主要以混合和混预结构为主, 采用了圈梁, 结构上具有一定的抗震能力, 约占调查总数的10%;以砖混合预制结构为主的农家自建楼房, 建房过程中根本未考虑抗震设防因素, 施工人员技能普遍很低, 特别是部分房屋的选址不科学、地基不稳定, 不符合抗震设防要求, 虽然这类房屋具有一定的抗震性能但很脆弱, 约占调查总数的25%;在有些偏僻山区的情况相对较差, 由于经济原因主要以土木结构 (土坯房) 为主, 少部分为砖木结构, 房屋基本不具备抗震能力, 约占总数的65%。总体上看, 农村民居抗震能力十分脆弱, 推广和加强农村民居地震安全工程的工作十分必要。

三、推行民居抗震设防工作需加强的几项工作

推进农村民居地震安全工程是一项复杂的系统工程, 是一项长期而艰巨的任务。各级政府要在民居安全工程建设中发挥主导作用, 将其纳入政府的议事日程, 要落实分管领导、责任到人。在推进农村民居防震保安工作中不容忽视以下几个方面:

1、专家参与设计, 组织进行抗震性能房屋建设论证。

针对不同地区、不同经济条件下各种机构类型, 给出当地群众经济上易接受的抗震技术措施和指导性建议。通过编制地区性房屋抗震技术标准和抗震构造图集的形式, 指导村镇房屋建造, 提高其综合抗震能力。

2、领导重视。

少数乡镇政府对农居抗震设防工作没有给予足够的重视, 干部群众防震减灾意识淡薄, 存在侥幸心理, 对推广民居地震安全工程积极性不高, 没有建立农居档案, 心中无数, 这种现状对今后的抗震救灾工作极为不利。

3、严把五关。

严把选址关:严格规划选址实行统一规划、分栋 (分户) 自建, 严格按建设程序审批。规划选址用地避开山洪、风口、泥石流、洪水淹没、风景区核心景区、地下采空区、高压输电线路等, 并要求有充足的水源和便利的交通条件, 以方便生产生活;严把建筑设计关:住宅方案供农民选择使用, 免费向村民提供住宅设计图集, 住宅设计一般为2~4层, 达到国家技术标准, 满足农村生产生活需要;严把施工关:以镇为单位编制施工方案, 组织有资质的施工企业或持证工匠施工, 杜绝无证施工, 加强施工安全管理;严把工程质量关:聘请监理公司或区质监站对农房建设进行监理和监督, 同时还应建立由镇村管所技术人员、村组干部、建房业主代表三方组成的质量监督小组进行质量监督;严把建筑材料关:凡进入施工现场的建筑材料及构配件必须符合国家标准, 凡不能满足技术标准的一律禁止进入施工现场。

4、加强宣传教育。

农村长期存在防震抗震知识不足, 对建房质量认识不能到位, 采用科学、灵活、及时有效的宣传方式, 通过各种宣传媒体, 将农村住宅建设防震抗震知识普及到乡 (镇) 、村庄和农户, 使广大农民建设安全农居变为维护自身生命财产安的自觉行动, 增强市民防震意识。

5、加强监管, 保障农村民居抗震质量。

把抗震设防管理纳入工程审批、规划、勘察、设计、施工、验收等各个管理环节中, 加强监管, 确保抗震设防质量。

四、结束语

农村民居防震保安工作要结合新农村建设来改善农民居住条件, 是加强农村民居防震减灾能力的一种基本措施。同时, 积极宣传, 提高农民认识, 让农民自主自愿参与实施地震安全民居工程, 做好抗震设防技术指导和服务是实施地震安全民居工程的核心。

参考文献

[1]陈东良.真抓实干求真务实扎实推进农居地震安全工程试点工作.高原地震, 2007.1.

[2]罗书山.山地城镇防震规划初探.重庆建筑工程学院学报, 1991.4.

[3]陈亚红.提高农村民居抗震性能的措施.中国减灾, 2008.7.

农村建筑抗震设防 篇4

摘要:本文在建筑工程抗震设防的重要性的基础上,谈了我国建筑工程抗震设防存在的问题,最后提出了建筑工程抗震设防的对策。

关键词:建筑工程 抗震 设防

一、建筑工程抗震设防的重要性

虽然目前在科学技术上还不能控制地震的发生,但是依靠现代的科学技术、先进的标准规范和完善的管理制度,完全可以达到预防和减轻地震灾害的目的,这就是要严格把好工程抗震设计这一关。

国内多次地震的实例证明,经过抗震设计的工程,都能有效地抗御地震灾害的袭击。例 如:辽河化肥厂有一座高67m,重600t的造粒塔,由于设计时按7度设防进行设计,并考虑到地震时可能产生砂土液化,因而扩大了桩基直径和深度,还打了一定数量的斜桩。1975年营口、海城地震时,该厂厂区普遍喷砂冒水,塔的四周也有多处喷砂口,附近建筑物均遭不同程度的破坏,而该塔却保持完好,经受了地震的考验。1976年唐山地震,震中区成了一片废墟。但是按8度设防的唐山面粉厂和按7度设防的唐山新华旅馆及外贸局办公楼都经受了地震的考验,仍然立而未倒。1981年河北省邢台6级地震,没有倒塌一间房屋,没有死亡一个人。主要原因是该地区吸取了1966年地震中倒塌房屋119万多间的惨痛教训,在村镇规划和重建家园时采取了抗震措施,因此,当15年后再次遭受地震时,损失大为减少。

透过以上实例,可以得到两个结论:一是地震灾害损失主要是由房屋及工程设施破坏造成的;二是工程抗震设防和严格按照抗震规范进行设计是减轻地震灾害损失的最有效措施。所以,为保障国家和人民生命财产的安全,最大限度地减轻地震灾害造成的损失,对新建工程必须进行抗震设防并把好抗震设计关。如何把好抗震设计这一关,在《中华人民共和国防震减灾法》第十九条中已作了明确的规定:“建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计,并按照抗震设计进行施工。”因此,把好抗震设计关,就成为减轻地震灾害的非常关键性的措施。

二、我国建筑工程抗震设防存在的问题

(一)管理问题方面

1、重救灾,轻防灾

由于大震的重演周期长,造成社会公众对地震存有侥幸心理,唐山地震的惨痛教训在许多人包括一些领导人中已淡薄;遭震时重视,突击救灾,过后防灾观念淡薄,宣传工作的力度不够,建筑物抗震设防工作远没有得到政府和社会的高度重视,对抗震设防及其质量状况不以为然,以致难以形成全社会对建筑物抗震设防工作的监督制约机制。

2、综合管理远不能适应形势的需要

根据国家地震局和建设部发布的第四代地震烈度区划图,许多原来不设防的地区增加了抗震设防的要求,还有不少地区提高了设防等级,这无疑给建筑物的抗震设防管理提出了更高的要求.但由于不少工程技术人员对抗震技术标准不够熟悉,许多地区也没有及时编制适合当地实际情况的抗震构造节点图集和标准,不便于施工质量控制,加上抗震设防综合管理制度不健全、措施不到位,抗震主管部门与招标投标、质量管理等部门之间的协调、配合不够密切,致使抗震设防在设计审查、施工方案核查、施工质量的检查验收等方面的管理时有脱节、留有漏洞。

(二)设计问题方面

1、设计不合理

建筑物的破坏随建筑平面、布置、结构形式的不同和抗震措施的多少而有差别.房屋平面不规则、立面形状复杂,质量分布不均匀、刚度变化较大,地震时引起扭转或变形不协调,加重房屋局部震害;砌体房屋的高度、高度与宽度之比超过规范要求,地震时产生平面弯曲破坏;结构不合理、构件之间、节点构造不牢固,抗拉压、剪切强度不足、房屋整体性差,使构件丧失承载力而倒塌。

2、设计图纸质量较差

受经济利益的支配和不正之风的影响,设计粗糙、深度不够,设计交底和图纸会审走过场的现象普遍存在,无计算书、对计算结果不分析不审查的现象时有发生.部分人员重计算、轻构造,忽视对抗震设防节点做法的设计,对抗震设防既没有提供足够的详图,也未按设计规范规定提出对施工质量的具体要求,而仅笼统地概括为按抗震规范的要求施工,可操作性差.在接受工程变更时,不对抗震设防作通盘考虑,常常前后矛盾,不便施工。

(三)施工、监理方面的问题

1、施工队伍整体素质下降

施工队伍管理水平、技术素质的下降给建筑物的抗震设防留下隐患.目前建筑工人当中,有一大部分是民工,没有经过专业技能培训,操作技术不熟练;施工企业的领导者中,还有不少人存在重效益轻质量的观念,自身质量意识差;监理部门需要旁站监理的工序不能做到现场旁站检查、监督;施工人员违反操作规程和施工偷工减料现象仍然存在,劣质建材以次充好进入工地使用,这是目前造成工程质量不高的主要原因。

2、施工质量不符合要求

突出表现在砖砌体的组砌方法不正确、构造柱与墙体之间缺乏可靠的连接、框架结构中的填充墙与梁柱之间连接不牢、框架节点施工质量差等方面。

(四)使用方面的问题

近几年来,由于不正确的使用引起的事故屡见不鲜,装修时任意在墙上开洞,使用中随意改变建筑的结构布置,任意加大使用荷载,严重破坏了承重墙体的受力性能,影响了正常使用,有的损坏虽然目前还没有表现出来,但已造成了巨大的潜在隐患,大大降低了建筑物的抗震能力。

三、建筑工程抗震设防的对策

(一)地震主管部门要加强自身建设,加快建立高素质的管理队伍

一是地震主管部门要依据《中华人民共和国防震减灾法》等法律、法规及相关的政策,制定执法责任制度,通过执法活动与服务,切实树立执法主体形象。二是地震部门执法人员要经过严格的培训后,持证上岗,依法行政。三是地震部门的领导要加强对法规的学习,虚心向上级地震部门的领导和专家请教。工作中要积极主动地与上级领导多接触、多请示和多汇报,争取政府领导的支持。四是要注重自身队伍建设,提高执法人员、管理人员的业务素质,有条件的县级地震部门要加快引进一些本部门急需的优秀人才。

(二)完善配套政策,明确管理职能

一是地震部门要依据现行的国家、省、市防震减灾方面的法律、法规和政策,加强与地方政府的联系,结合本地实际,加快制定《建设工程抗震设防要求管理规定》、《建设工程安全性评价实施细则》等配套政策,明确重大建设工程地震安全性评价管理范围,明确抗震设防管理工作的职责,使地震部门有法可依、有章可循,按章办事,从而进一步加大抗震设防管理工作的力度。二是区分“一般建设工程项目”与“必须进行地震安全性评价的重大建设工程”。

(三)与相关部门配合,将建设工程抗震设防要求工作落到实处

一是要切实按照要求,在地方政府的统一领导下,加强与建设工程管理的计划、建设、规划、设计等相关部门的协调,争取有关部门的配合,共同搞好此项工作。此项工作要由政府分管领导协调各有关部门,把建设工程地震安全性评价工作作为建设项目审批的前置环节,凡是不符合抗震设防要求的工程项目,一律不予审批;二是地震部门要根据各自的情况,积极努力争取将建设工程抗震设防要求纳入基本建设程序之中;三是积极与有关部门配合参与建设工程抗震设防工作,要加强对地震烈度区划图、地震动参数区划图执行情况的落实,加强与本地建设、设计部门之间的协调,澄清职责。

(四)加大建设工程抗震设防工作的宣传力度

要根据本地实际,利用一切可以利用的机会和场合,多种形式并举的宣传防震减灾工作,特别要加强对领导干部的宣传。加强对建设工程抗震设防要求管理工作的宣传,要让大家明白,为什么要搞建设工程抗震设防。另外,要特别加强对计划、建设、规划等部门的宣传力度,重点宣传建设工程抗震设防对经济和社会发展的重大影响,努力争取有关部门的支持。对建设单位要主动上门进行宣传,提高其对此项工作的重视程度,为工作的开展打下良好的基础。

(五)明确建设工程抗震设防工作的收费

谈村镇民用建筑的抗震设防 篇5

村镇房屋建筑以2层、3层结构居多。从经济性和合理性出发,设计上多采用砖石砌体结构,墙体承重。这种房屋由于墙体自重大,因而地震作用力大,再加上砌体的强度低,灰缝多,延性差,抗震是很不利的。因此在设计砖混结构房屋时注意做到方案合理、抗震构造措施得当、施工上确保工程质量,才能提高房屋的抗震能力。

1 房屋布置的一般原则

增强房屋的整体性,合理设置构造柱和圈梁,并做好与砌体的拉结,保证内外墙咬槎砌筑,提高砌体质量,增加延性;规则平面布置,尽量简化体型,室内外、纵横墙尽量连通对齐,使之有明确的传力途径;注意地基土的抗震设计;合理分布刚度、强度,使房屋沿高度、沿水平两个方向的质量、刚度变化均匀,防止因突变产生过大变形。

2 平立面的布置要求

房屋的平、立面布置力求规则、对称,建筑的质量分布和刚度变化宜均匀,楼层不宜过大错层。

3 构造柱的设计和施工要点

在砖混结构中,构造柱能较大地提高砌体的延性,大量地耗散地震能。因此对其设计和施工质量要加以重视和控制。

3.1 构造柱的设置位置

构造柱宜设在外墙四角、楼梯间横墙与外墙交接处、错层部位横墙与外纵墙交接处、较大洞口两侧、大房间内外墙交接处、伸缩缝两侧等部位。在竖向上应沿整个建筑物高度对正、贯通,严禁层与层之间相互错位。外墙转角及承重内横墙与外纵墙交接处,当不设置构造柱时应沿墙高每500mm配置2根Φ6mm钢筋每边伸入墙内不小于1m。

3.2 构造柱的锚固

构造柱一般不需要设单独的基础,但应埋入室外地坪以下500mm。当基础设有圈梁,构造柱可锚于圈梁内;当基础无圈梁,可将构造柱根部打成混凝土垫层,垫层厚度一般为250mm,每边伸出300mm即可。

3.3 构造柱与墙体和圈梁的连接

为保证柱与墙的良好结合,必须先砌砖墙后浇柱子,工序不能颠倒。砌墙时在柱的位置留出空档,砖墙砌到一定高度后,放进钢筋骨架与下一段钢筋绑扎,为了加强构造柱与墙体的拉结,构造柱与墙之间应沿墙高每500mm设置一道2根Φ6mm水平拉结筋,每边伸入墙内自柱边算起不少于1000mm,砖墙应砌成马牙槎,采用每隔五皮砖一进退,槽深不少于60mm。

构造柱与圈梁连接处构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱纵筋上下贯通。构造柱应伸到顶部并与顶部圈梁连接。

3.4 构造柱的通常作法

截面一般采用240 mm×240mm,配4根Φ12mm的主筋,搭接35d,箍筋用Φ6mm,间距不大于250mm。主筋宜用变形钢筋(包括月牙纹钢筋和螺纹钢筋),这样保证箍筋绑扎牢固,不易滑脱位移。房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。

3.5 构造柱的接头处理

构造柱的接缝是关键部位,是薄弱环节,施工中要重视和加强,在立上一层构造柱模板之前,接缝处必须进行凿毛处理,清除表面浮浆、松动石子、碎砖垃圾并冲洗干净,再安装模板;模板必须紧贴墙面,模板与墙面马牙槎的搭接宽度以50mm~80mm为宜。宽度过小,直接影响止浆效果。浇捣混凝土之前,沿模板和马牙槎范围的砖墙自上而下充分浇水,确保模和砖墙充分湿润。

4 圈梁的设计和施工要点

在砖混结构房屋中,圈梁的作用不可轻视,它可以承受由于地基不均匀沉降等因素在墙体中所引起的弯曲应力,在一定程度上防止或减轻墙体的裂缝,其次圈梁还能加强纵、横墙的联结,增强房屋的空间刚度和整体性,此外圈梁还可以起水平箍的作用,提高墙体的稳定性等。

4.1 圈梁的布置

通常圈梁应尽可能设置在房屋的底部和顶部,中间层可隔层设置,对于单层比较空旷的房屋如仓库、车间、食堂等,檐口标高为5m~8m时应设置圈梁一道,当檐口标高大于8m,宜增设圈梁一道;建造在软弱地基上或土质情况较复杂的地基上的房屋,除按一般规定设置圈梁外,还应根据《工业与民用建筑地基基础设计规范》结合当地实践经验适当增设圈梁。

4.2 圈梁的构造要求

圈梁应连续地设置在同一水平面上,并尽可能沿墙的四周拉通,圈梁应贯通横墙或在适当的位置伸入横墙不少于1.5m。当圈梁被门窗洞口切断时,应在洞口上部设一道附加圈梁。圈梁宜闭合,圈梁截面宽度宜与墙厚相同,截面高度不应小于180mm,通常为240mm,配主筋4根Φ12mm(4根Φ14mm),箍筋用Φ6mm,间距不大于250 mm,圈梁转角处主筋构造上有“外连内断”的特殊要求,即外侧钢筋采用包角搭接,不能在转角处打断,且搭接长度不宜少于35倍钢筋直径。

5 空心板板缝处理

在布置空心楼板时,应有意拉开板缝,做局部现浇混凝土以加强楼板的整体性,一般板缝以不小于40 mm为宜,灌板缝所用石子粒径不大于10 mm,板缝内配1根Φ6mm钢筋。灌缝用的混凝土应与楼板等强度,并尽可能使用膨胀水泥或掺膨胀剂拌制混凝土。采用可靠的措施防止板缝模板下垂。灌缝前认真清理缝中杂物,灌缝混凝土采用机械搅拌,控制混凝土的水灰比不大于0.6,浇筑完板缝混凝土后要及时覆盖并浇水养护14d。

6 女儿墙的设计和施工

设计屋顶女儿墙,不能简单的砌一圈砖墙了事,应采取措施加强女儿墙与上下部墙体的连接,可按开间设置120mm×120mm钢筋混凝土小柱,上下部分分别与女儿墙混凝土压顶和屋面圈梁连接;也可把钢筋混凝土构造柱升至屋顶与女儿墙压顶连接。女儿墙的压顶采用钢筋混凝土,断面用240mm×60mm,内配2根Φ8mm通长钢筋。

7 非承重隔墙的施工

砖砌体结构中后砌的非承重隔墙应沿墙高每隔500mm配置2根Φ6mm拉结钢筋与承重墙或柱拉结每边伸入墙内不应少于500mm;8度和9度地震区、长度大于5m的后砌隔墙墙顶尚应与楼板或梁拉结。

摘要:从多年的工作实践出发,分析总结了影响村镇民用房屋抗震的六个主要因素:构造柱的设计与施工、圈梁的设计与施工、空心板板缝的处理、屋顶女儿墙的联接、后砌非承重墙的拉结等,论述了此类建筑在抗震设防方面的构造要求,施工注意事项等,对工程设计、施工质量控制和管理有一定指导意义。

关键词:抗震,砌体结构,构造柱,圈梁,空心板,女儿墙

参考文献

[1]GB50011-2001建筑抗震设计规范[S].

农村建筑抗震设防 篇6

1 当前农村房屋抗震设防措施上存在的普遍现象

当前,农村建设新房活动相当活跃,个性化程度高,盲目性大,只追求宽大,不讲究结构,追求房间数量与层数,不讲究质量,缺少规划与设计,施工技术力量薄弱,质量保障措施少,原材料检试验几乎空白,民房质量问题相当突出。笔者在多年的村镇建设管理工作实践中,调查了153幢总计建筑面积约4.5万平方米的仙游县农村房屋现况,其中包括:上世纪,建于60年代共55幢一、二层土木结构、建于70年代共36幢一、二层砖木结构、建于70年代共22幢一、二层石板房结构,和建于80年代共28幢三~五层混合结构、建于90年代共12幢三~六层框架结构。据此,将农村房屋抗震设防方面存在的主要问题归结如下:

1.1 缺少科学的地质勘探,经验式判断地基承载能力占多数

农村建房普遍没有地质勘探,凭借直觉经验或邻居房屋建造情况来确定地基的承载能力,对于地基承载和地下的土层结构情况缺乏科学的依据,存在较大盲目校仿,带有明显的盲目性。此类现象在调查房屋总数中约占92%。

1.2 不良地基处理不当

由于缺乏勘探资料,对于不良地基,往往难以发现,即使侥幸发现不良地基,往往也没有按照规范要求进行根源性地基处理,即使换填土或灌砂等处理,对换填土没有按规范进行分层夯实、对灌砂处理也没有振实,换土地基处理的密实度很难保证,影响地基承载能力,加上多数混合结构民房建设不设基础圈梁,地基不均沉降导致墙体结构拉裂破坏时有出现,降低承重墙体的承载力,潜伏结构险情,影响房屋的寿命,此类房屋便谈不上抗震能力。此类现象在调查房屋总数中约占87%。

1.3 建筑平面和空间型体布置不当

1.3.1 有的民房虽为框架结构,但为了一味追求大开间(如底层计划作商铺用等),小柱子断面尺寸,这样,往往造成底层大空间,而楼层小房间,形成了头重脚轻或不匀称;有的房屋立面突变,外挑部分伸出外墙过大;有的楼层层高大于3.6米,有的采用过多或过大的门窗等不利的平面或空间型体。此类现象在调查房屋总数(限指框架结构)中约占70%。

1.3.2 多数混合结构底层大开间,楼层小房间,门窗洞过大且开洞不规则,加上施工时随意留置脚手眼、施工洞,其层间或整体传力线路紊乱或传递荷载聚变,对结构造成不利影响;悬挑梁过长或大垮度梁沒有采取加设梁垫等措施,存在墙体局部抗压承载力不够的隐患;多数混合结构没有墙体构造措施(如没有设置地圈梁、楼层圏粱、构造柱等),门窗洞过大无过梁等,受力薄弱部位多,房屋整体性较差。此类现象在调查房屋总数(限指混合结构)中约占70%。

1.4 少花钱多办事的实用思想普遍

农民建房往往受经济影响,为了少花钱,不太重视材料质量,有的选择旧砖、碎砖或新旧砖混杂砌墙;有的釆用废旧回收钢筋充当梁、板、柱筋;有的使用旧木材充当梁、柱;特别在砌体工程和装饰工程,有的使用低标号水泥或过期水泥,有的砂浆配合比不当,甚至采用粘土掺砂搅拌成泥浆作胶粘剂(不加水泥)等,大大降低了墙体的抗压和抗剪能力;此种等等存在极大的隐性结构隐患。此类现象在调查房屋总数中约占62%。

1.5 传统错误的施工工艺普遍存在

农村工匠缺乏正规培训,施工操作规程、规范基本常识掌握甚少,体现在施工工艺上,存在许多错误的施工方法,如普遍存在内外墙之间采用直槎而无拉结措施、墙位不正或墙体歪斜、施工缝处理不当、砌包心柱、或用带刀灰砌砖、立砖立砌的空斗墙、干砌土坯墙或干砌毛石墙等。错误的施工工艺,导致墙体结构整体性和承载能力降低。此类现象在调查房屋总数中约占78%。

2 地震引起农村房屋破坏的突出因素

按照以上分析,结合以往地震后的分析资料,从影响建筑结构方面,地震引起农村房屋破坏的主要因素有:

2.1 选址不恰当

房屋选址在软弱土层、可液化土层或可能发生滑坡、崩塌、地下溶洞等危险地段,此类即使把房屋建得很坚固,一旦遭遇地震灾害时,轻则墙倒屋塌,重则会造成毁灭性灾难。如1998年云南澜沧----耿马地震时,在沧源小麻勐村旁形成地震陷坑、房屋倒塌。

2.2 地基失效

地基落在软弱土、软硬不一地基土、容易砂土液化上, 地震时,地基土失去承载能力,突然产生过大的地基沉陷或发生超过房屋极限不均匀沉陷等而丧失承载能力,造成房屋破坏。如1999年9月21日,台湾地震时发生砂土液化造成房屋倾斜、倒塌。

2.3 房屋形体不规整

平面上凹凸曲折,门窗洞口过多、过大,大开间,地震时,房屋质心与刚度中心不重合,各部分将产生较大的变形差异,使连接处受力集中,容易产生扭转变形,缺少必要的抗震强度,地震时容易遭受破坏。如台湾1999年9月21日地震时大开间砖混结构和承重窗间墙尺寸过小而破坏;5.12四川汶川8.0级地震,窗间墙、窗台墙普遍破坏严重;同时,沒有设构造柱的承重墙体破坏严重。

2.4 建筑材料不合格

使用不合格的墙体材料和不符合要求的砌筑砂浆,造成墙体强度降低,在地震力作用下,山墙、窗间墙、楼梯间的承重横墙上,容易造成水平裂缝、交叉裂缝和斜裂缝等墙体破坏。同样,使用其他不合格的材料建房,其构件强度指标必然不合格,房屋的质量没有保障,一旦遭遇破坏性地震影响,灾害就难以避免。

2.5 违反施工工艺操作要求

错误的施工方法如:在纵横墙交接处、构造柱与墙体连接处没有砌成马牙槎和设拉结钢筋,其结果是严重削弱砌体强度和房屋整体性,地震时纵、横墙交接处将被拉开破坏。

3 提高农村房屋抗震能力的综合措施

根据以上分析,结合当前农村实际情况,提出以下四个方面的综合措施:

3.1 大力宣传与普及防震减灾知识

可通过通俗性的防震减灾读本、挂图形式,或当地报刊、电视等传媒形式,向公众大力宣传和普及防震减灾知识,让防震减灾知识深入人心,真正从书本上的“知识”成为耳熟能详的“常识”,增强广大农村人员对房屋抗震设防措施必要性认识,提高广大农民的抗震防灾意识。

3.2 加强农村建筑材料质量控制

采取减免税收、低息贷款等办法,引导建筑材料生产企业,生产面对农村既经济又实用的合格材料;引导农民建房户集体采购、团购,以降低建筑材料采购单价。而相关职能部门在做好服务的同时,还要对农村建筑材料产、营、销跟踪监管,有条件地区,可以进行农村建筑材料检验和认证,从源头杜绝不合格建筑材料流入农村。当然,更重要的是让农民认识使用不合格建筑材料危害性,共同把好建筑材料质量,提高房屋的抗震性能。

3.3 强化农村工匠的技能培训

施工质量决定房屋的质量和抗震性能, 农村工匠是农村建房的操作者和主力军,他们的施工技能水平与施工质量好坏成正比,直接影响着房屋施工质量。因此,只有加强农村工匠培训,掌握施工操作规程和施工质量要求,切实提高施工技能水平,才能进一步有效提升农村房屋的整体质量,从目前农村实际情况来看,农村工匠培训还应该采取无偿形式,培训的主要内容应包括施工放线准确性;地基基础施工;钢筋加工与安装;混凝土构件施工;砌体施工;混凝土、砂浆配合比配制等。有条件地区,可适当增加其他培训内容,并执行持证上岗,确保农村房屋工程质量。

3.4 加强农民建房抗震设防的业务指导

组织建设、地震、质监等部门组成农村民居工程防震保安工作巡回检查组,发挥职能部门的服务效应,对农村民居工程的施工质量进行义务检查,发挥村级村镇建设协管员上传下达功能,及时掌握农村建房质量动态, 对施工中存在的工程质量隐患提出建议和指导,让农民朋友愉快地接受,进一步提高农村民居工程整体质量。

4 提高农村房屋抗震能力的技术措施

指导农民做好房屋选址是基础,鼓励农民做好图纸设计是关键,引导农民选择好的施工队伍是保证,为此,提出以下四个方面的技术措施:

4.1 把好农村房屋建筑事前指导关

把农村散户建设与社会主义新农村建设有机结合起来,坚持先规划后建设的原则,进行统一地勘,统筹选址,把农村建设统一纳入规划。规划要根据各建设用地的地质勘探资料,推荐出适于建设农村房屋建筑的地块,提供各个地块的技术参数,包括各个地块的房屋建筑层数、平面和空间布置要求等,无偿供农民建房查阅、选用。

4.2 把好农村房屋建筑设计指导关

按照“以预防为主,防御与救助相结合,综合防御与减轻地震灾害”的工作方针,编制配套的、更加广泛适用的村镇房屋设计图集和适用于农村地区的抗震设防标准,无偿为农民建房提供技术依据。

4.3 把好农村房屋施工工艺水平关

将地基基础选择和确定原则、墙体布置原则、门窗洞口开设原则、施工工艺、建筑材料选择与判别标准等,用简单易懂的方式表达出来,编制成宣传小册子,为建房户、农村工匠无偿提供,并将一些常见的错误做法或不当做法一并集中列出,以便于农民朋友较快、较好地接受,直接运用于施工过程,提高房屋施工质量。此外,还要大力推广新技术、新材料、新工艺,对于一些已成型的新技术、新材料和施工工艺,可吸收引进到农村房屋建设中,以期达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的效果。

4.4 把好农村房屋结构选型关

对农民新建的房屋,鼓励、引导农民选用钢筋混凝土框架结构和砖混结构,这两种常用结构具有选材方便、施工简单、工期短、造价合理等特点,通过构造设防处理, 具有较好抗震防震性能;对目前农村存在相当一部分是土木结构、砖木结构、石板房结构,因这类房屋年份已久且结构抗震性能差,应进行普查和登记,为农村改造提供基础数据,能加固使用的为农民朋友提供加固方案,或撤离、拆除,消除安全隐患。

5 结语

随着农村经济的发展和生活水平的提高,新建或改扩建住房十分普遍,且农村建房点多、线长、面宽、量大,房屋结构安全与抗震性能等技术问题必须长期高度关注,我们既要充分认识提高农居抗震能力重要性,又要认识到这项工作任务的长期性、艰巨性。尽管如此,我们更应坚定信心,努力为提高广大农民的抗震防灾意识、为有效提升农村房屋的整体质量和抗震性能、为提高农村房建抵御自然灾害整体能力而探索。

参考文献

[1]《国家防震减灾规划》(2006-2020年).国办发[2006]96号文件

[2]《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

农村建筑抗震设防 篇7

1) 我国抗震设防坚持的是“小震不坏, 中震可修, 大震不倒”的基本原则。在当今社会, 抗震设防工程既要保证基本的人物财产安全, 也要视具体的国情和经济实力而定。我国抗震设防“小震不坏, 中震可修, 大震不倒”的基本原则很好的体现了这一点。大地震发生的频率和概率都比较小, 几十年一遇甚至上百年一遇, 而中小地震的破坏力则相对有限, 如果在平时抗震设防工程合理到位, 地震应急机制和宣传及时有效, 中小地震所产生的损失可以大幅度降低。如果在抗震设防工程的设计中过于强调工程结构的强度来应对中大地震带来的灾害, 就会投入大量的经济资源和人力物力, 而这些投入在大多数的时间内都是一种闲置状态, 不能最大限度的发挥其功用, 这样做是不符合我国的国情的。

按照不同的划分标准, 地震有不同的分类。小震、中震和大震根据地震出现的概率和重现期划分时, 依据如下:按照出现概率的高低划分, 小震的频率最高, 50年出现的概率是63%;中震50年出现的概率是10%, 而大地震在50年出现的概率仅为2%~3%;而重现期按照小震、中震、大震的对比发现, 其年数分别为50年, 475年, 1641年~2475年。通过概率和重现期可以发现, 大震是属于非常罕见的地震, 虽然破坏力大, 但次数较低, 所以抗震设防要立足于发生概率更高的小震。

对结构设计而言, 小震、中震和大震所产生的地震影响是不同的, 其烈度也是逐渐增加的, 对应的破坏程度则是呈现越来越大的趋势。小震是指结构设计基准期内超越概率为63%的烈度水平的地震影响;中震是指结构设计基准期内超越概率为10%的烈度水平的地震影响;大震是指结构设计基准期内超越概率为2%~3%的烈度水平的地震影响。当结构基准期为50年时, 小震烈度比中震烈度约小1.5度, 大震烈度比中震烈度约大1度 (当基本烈度为9度时不到1度) [1]。

2) “小震不坏, 中震可修, 大震不倒”的基本要求。我国GB50011—2001建筑抗震设计规范 (以下简称“抗震规范”) 给出了全国主要城镇抗震设防烈度。“小震不坏”并不是当结构遭遇到当地抗震设防烈度的地震作用时, 结构“不坏”, 而是指按当地设防烈度大概降低1.5度左右的地震作用效应, 即按“抗震规范”给定的当地抗震设防烈度对应的设计基本地震加速度地震作用效应和其他荷载效应的基本组合, 验算构件截面抗震承载力及结构的弹性变形, 满足“抗震规范”的要求。也即建筑结构基本上处在弹性变形状态, 并未发生非弹性变形, 不必采取其他特殊措施就可安全正常使用。

“中震可修”, 指当结构遭遇比“小震”更大的地震即“中震”时, 地面运动的加速度大于当地设防烈度所对应的设计基本地震加速度时, 结构将在一系列的控制部分进入非弹性变形状态, 结构会有一个很大的非弹性变形。其外部表现很可能是一个构件较大的裂缝, 外部的墙体凸起或者脱落等, 但这不会影响整体结构的安全效能。尽管结构将出现一定程度的破坏, 但后期通过相应的维修工程或修理手段可以保证建筑继续使用。

“大震不倒”, 是指当大震发生时, 即使结构产生的是非常大的非弹性变形, 造成的是无法弥补的伤害, 但它不应该会导致结构崩溃, 危及人们的生命安全[2]。

3) 钢筋混凝土建筑如何实现“小震不坏, 中震可修, 大震不倒”。对于钢筋混凝土结构, 根据结构本身相关特性, 利用人为的影响措施, 使结构在外力 (含地震力) 产生作用的同时, 产生相应的非线性变化 (弯曲、脱落等) 来降低破坏程度。在非线性变形过程中外力 (含地震力) 做功转变为热能传到空气中, 而使结构仍然能维持其承载力。上述结构的属性, 我们称之为结构延性。通过精心设计结构的细部构造, 保证结构的延性, 就可增强钢筋混凝土建筑物的抗震能力。实现“小震不坏”, 比较简单, 而实现“中震可修, 大震不倒”则较难。实现“中震可修, 大震不倒”的抗震目标, 主要是靠保证结构延性来实现。借此, 地震的外力作用会使钢筋混凝土结构在振动过程中产生非线性变形, 进入自身的保护状态, 通过塑性变形减少地震传输到结构上的能量, 进而降低地震对钢筋混凝土建筑本身的破坏。同时, 结构的阻尼也会增加地震能量的耗散, 进一步减少地震对建筑的作用。此外, 进入非弹性状态后的钢筋混凝土建筑, 弹性刚度将会高于横向刚度, 相应的也拉长了自然振动周期, 从而减少了地震的外力作用。因此, 结构的延性对抗震设防工程发挥作用的成功与否是关键的, 具有其他措施无法替代的作用。为了使钢筋混凝土结构具有抗震所必需的延性, 可采取下面三种措施:

a.强柱弱梁。结构的延性应建立在一个可接受的塑性变形结构的基础之上, 最小的非线性旋转塑性铰处决定了位移延性。因此, 在选择了合适的塑性变形结构之后就可以确定能量耗散位置。“梁柱铰结构”作为我国通用的规范, 简言之也就是我们通常所说的“强柱弱梁”结构。其实施的具体要求则是在一定程度上人为的增大柱的弯曲承载力, 而不过多采取其他措施。这种结构, 从总体上来看, 虽然比较强的是柱端, 但在强烈地震作用下, 柱端仍然有可能会进入屈服状态, 只不过梁端有更多的机会出现塑性铰, 也会出现较早、较大的塑性转动;相对梁端来说, 柱端出现塑性铰较晚, 塑性转动的范围也相对较小。我们通常的做法是, 组合柱截面弯矩乘以增大系数;也可以通过实际加固梁端推算出梁端可以抵抗的弯矩。此外, 要更加严格的控制柱的轴压比, 然后通过强化塑性铰的约束区域末端, 就可以使柱端具有所需要的、适当的塑性转动能力且不至于崩溃。

b.强剪弱弯。剪切破坏基本上没有延性, 剪切破坏会使发生该破坏的部位彻底失去结构抗震能力, 柱的剪切破坏也会导致局部或整体结构的崩溃。这就需要增加各种构件的抗剪能力, 使其避免结构延性在未发挥作用之前出现非延性的剪切破坏, 从而能够应对强烈的地震作用来发挥延性作用。这就是我们常说的“强剪弱弯”。通常的做法是使用剪力增大系数增大各个部位的组合剪力值, 并利用增大后的剪力值对相关截面进行验算和设计。具体措施包括两种类型:一种是直接在横梁两端的顺时针或逆时针力矩乘以增大系数的值, 然后与梁的垂直重力荷载代表值一起从平衡中计算梁端剪力。另一种是沿顺时针或逆时针方向的横梁部分的弯矩, 乘以增大的系数, 然后垂直重力作用在梁上, 在相互平衡中计算梁端剪力。

c.加强抗震构造。钢筋混凝土建筑中出现塑性铰的部位在面对大震时会失去降低地震作用的塑性转动能力和耗能能力。而要避免这一情况, 就需要加强抗震构造, 一般来说采用的方法是限制柱的轴压比和箍筋加密。强柱弱梁、强剪弱弯以及加强抗震结构, 是相互关联、密不可分的三项措施。主要表现为:只有保证“强剪弱弯”才能实现“强柱弱梁”, 因为只有塑性铰区不发生早期的剪切破坏, 梁柱塑性铰区才会具有塑性转动的前提条件。如果“强柱弱梁”作为抗震设防工程的首要措施要求严格, 那么“加强地震构造”作为后续措施就可以要求相对宽松;如果在实施“强柱弱梁”措施时要求就比较宽松, 那么对后续措施中加强抗震结构的要求就需要十分严格。原因就在于梁铰结构和梁柱铰结构中, 柱弯矩增大系数同轴压比和箍筋是呈现一个相互约束的机制, 即二者是负相关的关系, 当柱弯矩增大系数增大时, 会降低对轴压比和箍筋的约束, 反之, 则提高了对轴压比和配箍的要求[3]。

简而言之, 对钢筋混凝土建筑, 只要抗震设计能够对应相应地震烈度、地震加速度和其他荷载效应的基本组合, 检查结构组件结构的承载力和弹性变形部分, 满足相应的规范要求, 就可以实现“小震不坏”。要实现“中震可修”“大震不倒”的抗震设防目标, 关键就在于要保证结构延性。通过人为措施, 把结构控制为“强柱弱梁”和“强剪弱弯”, 并采取如增加箍筋密度、约束柱的轴压比之类抗震构造措施, 使结构遭遇“中震”后可以修复。对于结构遭遇“大震”作用, 就需要计算它的弹塑性变形来满足“抗震规范”要求, 实现“大震不倒”的抗震设防目标[4]。

参考文献

[1]同济大学土木工程学院.怎样理解小震、中震、大震?[EB/OL].http://222.66.109.20/jpkc/lgq/bbs/Show Post.asp Thread ID=2033.[2006-06-01].

[2]李琥珀.小震不坏, 中震可修, 大震不倒[EB/OL].新浪网.http://news.sina.com.cn/c/2006-07-10/09099417157s.shtml.[2006-07-10].

[3]刘祖强.型钢混凝土异形柱框架抗震性能及设计方法研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2012.

农村建筑抗震设防 篇8

1 抗震设防烈度与土建造价

我们所说的抗震设防烈度, 一般情况下取基本烈度。但还须根据建筑物所在城市的大小, 建筑物的类别、高度以及当地的抗震设防小区规划进行确定。按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防的地震烈度称为抗震设防烈度。一般情况下, 抗震设防烈度可采用中国地震参数区划图的地震基本烈度。

土建造价是建筑物造价的一部分。通常情况下, 土建造价主要内容包括基础、梁、楼板、梁等结构施工, 建筑的土建造价会受到抗震设防烈度的影响。因此在分析的过程中要通过算例来进行解释说明。

2 提升抗震设防烈度的必要性

大地震给一个地区带来的各种损失是难以用数字估算的。以13年四川雅安地震为例进行解释说明, 其造成的直接损失约在数百亿, 间接损失难以评估, 其中大部分损失来源于建筑物的损毁。雅安周边地区的抗震设防烈度为七度, 然而雅安地震的烈度要大大超出当地所制定的标准, 所以我们在提升抗震设防烈度的道路上任重而道远。地震作用有着一定的不确定性, 主要表现在时间、地点、以及强度范围等随机性较强。现如今的社会经济状况以及科学技术发展水平决定抗震设防的水平, 并且因为地区的不同而有所差别。例如四川的设防烈度为七度, 而九寨沟为八度等。因为抗震设防烈度存在差异, 建筑工程造价受到影响必然会发生变化。所以要科学分析来合理改进抗震设防烈度。

随着中国经济的高速发展, 现代建筑对于室外景观以及室内装潢的投入都上升到一个较高的层次, 促进了建筑业的发展。然而各种维护、清洁设备的投入在总体上使建筑总造价增加, 同时也减少了土建造价所占比例。因为土建造价提升极小, 一旦建筑遭受破坏, 将会带来重大的损失, 如漏电、火灾等次生灾害。

3 算例分析

建筑物抗震能力的评定不仅和当地的设防烈度、建筑场地以及地震分组等外部因素都有关, 还和建筑的设防分类高度、建筑高度、结构的类型等都有关。提升建筑物的抗震等级, , 将在很大程度上会加大建筑结构构件抗震力。在造价上只是加大了截面的尺寸, 也就是只增加了钢筋混凝土的使用量, 然而对楼板的厚度以及配筋量的影响几乎可以忽略不计。

以某一机场为例进行分析。空管工程素有机场“大脑”之称, 而集合了空中交通管理体系的航管楼则堪称是机场“大脑”的“脑干”, 其重要性不言而喻。据了解, 该新桥机场空管工程主要包括航管楼工程、塔台工程、气象工程、雷达工程和场外导航台工程, 总建设投资约1.76亿元, 主要规划用地约135亩, 总建筑面积约10000平方米。其中航管楼工程为四层框架结构, 建筑面积4955㎡, 建筑总高度20.95m, 抗震设防烈度7度, 土建工程造价为2200多万元。建成后将集中采装国际先进的空管自动化系统、雷达监视系统、卫星通讯和地空通信系统, 构建成集管制指挥、通讯导航、气象服务、航行情报于一体的全功能、综合性的先进空中交通管理体系, 堪称是机场“大脑”的“脑干”。

该地跟历史地震发生情况来看, 属于地震少发地带且强度较弱。因此七度抗震设防烈度对本地是极为安全的。当然如果是按照8度或九度来进行设防会更安全, 但是对于工程建筑造价来说, 每提高1烈度进行设防, 建筑物的造价也会相应提升3-5个百分点。

4 提升抗震设防烈度的有效方法

抗震烈度高于八。这时可以改变建筑本身的设计结构, 设置隔震以及消震设备来增加各个支撑部位的抗震性能, 从而达到设防烈度标准。此种方式的造价要比那种通过改变部件的尺寸和配筋率要少得多, 而且更为有效。所以选择合适的体系能够为建筑抗灾奠定一个较好的基础, 也会给予土建造价以直接影响。

抗震烈度介于六度和八度之间。可以通过改变部件的尺寸和配筋率来提升建筑物的抗震能力。

随着社会的进步, 现在的抗震技术也越来越多。当前以斜撑为主要研究对象, 能够很大程度降低土建造价。建筑结构有其纵向构件, 主要作用是承受纵向压力。然而在受到水平压力时, 就会变弯, 这时就需要补救措施, 会增加成本。选择斜撑这一方法能够很好解决这个问题, 其构件都是拉压式构造, 对水平压力起着一定的抵抗作用, 同时也能减小其中构件的尺寸和减少纵向构件的数量来达到降低土建造价的目的。

5 提升设防烈度对土建造价的影响分析

以某一住宅小区高层为例来进行说明, 此楼的高度为45m, 建筑首层的高度大约为3.5m, 以上各层高度均为3.3m, 其中混凝土墙壁厚度约为185mm以此为护墙。因为工程在不同的抗震设防条件下, 其土建造价与钢筋的使用量息息相关, 在合理范围内, 以6、7、8度作为抗震设防烈度的标准, 并且按照最经济适用的尺寸来选择构件, 来对造价存在的差异来进行分析。通过调查数据表明, 在保证建筑结构不会发生改变的前提下, 需要增加构件的钢筋配量, 如抗震烈度从6度提升至7度, 截面尺寸也会相应变化6根;而抗震烈度从7度提升至8度时, 则要改变13根柱子的尺寸。对于不设防, 钢筋的使用量会随抗震烈度的提升而变少, 由不设防到设防烈度为6度使用量提升大概为13%;从6度升至7度则约提升11%;从7度到8度使用量已经降至到仅提升9%。对应的土建造价增加幅度, 6度设防烈度提升的造价约为2%, 而当设防烈度提升到7度时造价大致提高到6%, 达到8度时增加约11%。

6 结语

随着我国经济发展水平的不断提高, 相应的建筑标准也在不断提高。而创造出具有稳定性高、安全性强、抗震效果好的建筑为人们广泛关注。所以在建筑的时候要根据地区情况来决定抗震设防烈度, 一般要以基本烈度为标准来进行抗震设防烈度的规划设计。提高结构抗震性, 对土建造价的影响并不大, 在整体造价中, 所占比例极小。相对于那些昂贵的室内装潢和豪华体验, 一旦发生重大地震, 所产生的破坏力不仅仅是, 豪华的装修和高科技的设备等化为废品, 甚至会导致失火、漏电等一系列次生灾害以及人元伤亡。因此而造成的财物损失要远远超过土建造价的损失。所以为确保结构的安全性以及稳定性, 要对土建造价进行一定提升。

参考文献

[1]李凯文, 邹昀, 禇腾峰.抗震设防烈度的提高对高层建筑工程量的影响分析[J].四川建筑科学研究, 2011 (03) :155-157.

农村建筑抗震设防 篇9

为援助茂县人民震后恢复重建工作,山西省组织援茂专家组,深入茂县灾区,对其震后建筑物进行损坏评估,共计完成茂县县城和乡镇360栋建筑物的震害调查和评估作业,总建筑面积411 931.2 m2。

1 我国抗震设计规范化进程及茂县城乡建设的变革

1.1 抗震设计规范的发展变化

1989年GBJ 11-89建筑抗震设计规范就是吸取了1976年唐山大地震的震害经验和国内外地震工程研究的重大成果[1],更新了原TJ 11-78工业与民用建筑抗震设计规范的部分设计概念,引入了二阶段三水准的设计原则,提出了概念设计的设计指导思想,强调了建筑物抗震设防的重要性,使得结构设计更加趋于合理、科学。GBJ 11-89抗震设计规范的颁布实施,极大地提高了我国城市建筑的抗震能力,增加了建筑结构的安全性,能有效地保障人民的生命和财产安全。

GBJ 11-89抗震设计规范于1990年正式发布实施,而旧的78抗震设计规范于1991年6月30日废止,考虑各地在实际执行时存在时间上的滞后,故此该规范的全面贯彻执行应在1993年以后。与此同时,在1992年5月~6月间,由国务院批准,国家地震局、建设部联合发布了第三代《中国地震烈度区划图(1990)》,与89抗震设计规范相协调。

2001年7月,我国发布了GB 50011-2001建筑抗震设计规范。新抗震设计规范是在89规范的基础上修订而成的,继续保持二阶段三水准的抗震设防思想和原则,增补了不规则建筑结构的概念设计及其他要求,改进了部分类型结构的抗震措施,取消了一些不利于抗震设计的结构类型。修订后的规范更加完善、合理、科学。该规范于2002年1月正式实施[2]。

1.2 茂县城乡建设的历史变革[3]

茂县从1984年开始,城乡建设开始步入正规,所有的房屋建设均按国家抗震规范进行设计和施工,参照当时的地震烈度区划图,县境内的建筑一律按8度抗震设计、施工和验收。

1986年10月,茂县城乡建设环境保护局内建立了建筑工程设计室和建筑工程质量监督站,开始负责全县房屋建筑设计和工程质量监督、验收工作,城乡建设管理逐渐系统化、科学化,建筑质量逐步提升。

1992年第三代地震烈度区划图颁布实施后,茂县县城地震基本烈度变化为7度,县城内的建筑开始按7度抗震设防。

1.3 茂县建筑物的抗震设防情况

由于地震过后,百废待兴,震后恢复重建工作千头万绪,也给震害调查工作带来了一定程度的困难。从调查组收集到的资料中,仅有19幢建筑物可明确知道原设计的抗震设防状况。仔细分析19幢建筑物抗震设防的规律,可以看出,茂县县城建筑物以1994年为界,1984年~1993年间的建筑物大部分是按地震基本烈度8度考虑抗震设防的,而1994年以后(包括1994年)则是按地震基本烈度7度进行抗震设防的(2002年以后的,按7度抗震设防,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第一组)。

2 茂县震损建筑物的情况分析

茂县县城建筑物在5·12地震期间,大部分房屋出现中等~严重破坏。震后除有极少数破坏严重的呈危险状态的房屋被陆续拆除外,绝大部分房屋需进行震害评估后方能决定采取相应的处理措施。

震后,山西援茂专家深入茂县灾区,对县城城区内除去非正规设计、施工以外的各类公共建筑物进行了调查并评估其地震破坏程度。

调查评估组调查了县城182幢建筑,总建筑面积约31.8万m2,建造年代主要从20世纪70年代以来至今,其中有170幢建筑的建造年代可以明确。

对建造年代明确的170幢建筑,按抗震设防的年代划分时间段,进行震害统计,具体情况如表1所示。

从表1可以看出,在调查的170幢建筑物中,有22幢建筑物建造于1984年以前,占调查建筑总幢数的12.9%,有39幢建造于1984年~1993年十年间,占调查建筑总幢数的22.9%,有54幢建造于1994年~2001年间,占调查建筑总幢数的31.8%,有55幢建造于2002年以后,占调查建筑总幢数的32.4%。

很显然,在四个阶段时期建造的房屋,震害截然不同。以1994年为分界,1994年以前建造的房屋,抗震性能明显较差,在地震时的破坏较为严重,其中1984年以前的房屋破坏最为严重,占同期房屋的59.1%属于严重破坏级,而轻微损坏的仅占9.1%;1984年~1993年间的房屋,破坏略有改善,也有56.4%的房屋属严重破坏级,而轻微损坏的房屋所占比例小有上升,占到12.8%。而1994年以后的房屋,抗震性能有了显著提高,特别是2002年以来的房屋,则是质的飞跃,其中1994年~2001年间的房屋,严重破坏级的房屋在同期房屋中所占比例下降到35.2%,轻微损坏的上升为14.8%,有一半房屋属中等程度破坏;2002年以后建造的房屋,严重破坏级的房屋仅占5.5%,轻微损坏的则上升到40%,有54.5%的房屋属中等程度破坏。

3 建筑的抗震设防至关重要

对于茂县来说,汶川5·12地震毫无疑问是罕遇地震,地震烈度达到8度~9度,远超过设防烈度1度甚至2度以上。县城内几乎没有倒塌的房屋,在调查的170幢建筑物中,仅有1/3的建筑物破坏严重,其余大部分是中等破坏甚至是轻微损坏。这有效地保障了地震初期人民的生命安全,也减少了地震中的财产损失,其中建筑物的抗震设防起到了至关重要的作用。

茂县1984年以前建造的房屋,或者未经正规设计而建造,或者虽按《TJ 11-78抗震规范》进行设计,但因抗震设防标准仍然较低,构造措施较差,加之同期房屋建筑施工质量较差,导致有50%~60%的房屋破坏严重,约有30%的房屋中等程度破坏,而破坏轻微的房屋仅占一成。

而1994年~2001年间修建的房屋,按《GBJ 11-89抗震设计规范》进行设计,虽然抗震设防标准较低,但抗震构造措施得到加强,施工质量得到改善,房屋的综合抗震能力有了明显提高,严重破坏的房屋大幅减少。

特别是2002年以后,按现行《GB 50011-2001抗震设计规范》进行了设计,抗震设防概念明确,抗震构造措施逐步完善和严格要求,结构设计能很好地执行相关要求,施工质量也得到有效监督和控制,使得建筑物的质量有了质的飞跃,抗震能力有了极大提高。

综上所述,建筑物经过科学合理的抗震设防后,完全可以有效地减轻建筑的地震破坏,避免人员伤亡和减少经济损失,而严格执行建筑抗震设计和改善施工质量则是建筑抗震设防的重要保障。

摘要:对汶川特大地震中茂县县城建筑物的震害情况按时间区段进行了统计,分析了不同设防时期建筑物抵御地震破坏的能力,鉴于此探讨了抗震设防对建筑工程的重要性,从而有效地减轻建筑物的地震破坏。

关键词:建筑物,地震,震害,抗震设防

参考文献

[1]戴国莹,钟益村.建筑抗震设计新方法及例题[M].北京:建筑科学编辑部,1990.

[2]GB50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

[3]四川省阿坝藏族羌族自治州茂文羌族自治县地方志编撰委员会.茂汶羌族自治县志[M].成都:四川辞书出版社,1997.

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