建筑设计在建筑抗震中的作用 王 喆
近年来我国经济飞速发展,建筑技术也有很大的提高,随着人们生活水平的提高,对住房建设安全问题也比较重视。目前,很多建筑都运用了抗震结构设计技术,采用这种建设技术增强了建筑的稳固性,保障人们的人生安全、财产安全。
因为地处太平洋地震带以亚欧地震带之间,使我国成为地震灾害最严重的国家之一。本世纪以来,我国就发生了3次7级以上的地震(汶川、雅安、玉树),造成了大量的人员伤亡与财产损失。然而目前科技的发展水平,对地震无法提前预警,所以采用抗震建筑成为减小地震灾害最有效、最直接的方法。
对于抗震建筑的定位,我国有着明确的规定,通常指在抗震设防烈度为6度及以上地区必须进行抗震设计建筑。在根据地震受灾情况的调查,在地震伤亡人数中,有95%是由于建筑物受损或倒塌造成的。抗震建筑设计提高建筑物抗震性能,提高城市综合防御能力的主要措施之一,同时也是防震减灾工作中一项“抗”的主要任务。
一、建筑抗震设计中的要点 (一)建筑材料的选用建筑材料抗震设计中最基础也是最关键的部分,再完美的建筑设计方案,没有高质量的建筑材料了作为基础也达不到抗震效果。建筑材料的选择必须符合国家规定的抗震标准,例如:水泥的选择。在水泥的选择上,我们必须要选择符合国家标注的一级水泥,比如硅酸盐水泥就是最好的选择。此外,水泥的保质期通常为三个月,要避免出现水泥失效的情况。第二,沙子的选择。要选择含泥量少的黄沙,当沙子含泥量较多的时候,混凝土一旦凝结,泥土的强度要低于混泥土,容易在建筑物上形成“蜂窝”,第三,钢筋的选择。选择抗震钢筋,抗震钢筋和普通钢筋是有区别的,要求屈服强度特征之比要在1.25到1.30之间。
(二)科学的设计方案
很多建筑物采用了符合抗震标准的建筑材料,但是地震过后,还是免不了断壁残垣的情况,其主要原因是缺乏科学的抗震设计方案。由于建筑缺乏完善的抗震设计方案,地震来临时建筑材料就瞬间变成淹没生命的石碓。所以对与抗震建筑的设计要严格遵守国家规定的指标,始终站在科学的制高点上对建筑物的墙、梁、柱的参数进行准确的定位分析,并且要和抗震设计以及施工细节的标准相符合。在才能建筑才能接受地震的“洗礼”,才能在地震中屹立不倒,才能保证人们的人身安全以及财产安全。
(三)施工执行力
抗震建筑和普通建筑相比建设难度更大,涉及的建设工序更为繁琐。很多施工单位在建设的过程中缺乏执行力,为了缩短建筑工期,一些建筑单位并没有按照设计方案执行对其进行随意改变,偷工减料的情况屡见不鲜。科学的设计方案缺乏有效的执行力和“纸上谈兵”没有区别。在施工的过程中,施工单位对施工程序的把握,要严格遵守之前的设计方案。同时像钢筋的摆放、钢结构的搭建、焊接的方式等这些施工细节也要重视。
二、建筑设计在抗震建筑中的运用及其作用
(一)建筑体型的设计
在抗震建筑中,建筑体型的设计是最常用的抗震手段。建筑的平面形状与建筑内部的空间形状对建筑体型的设计起到了决定性的作用。通过地震案例的分析会发现建筑平面形状凹凸不平或者设计平面复杂的建筑,受灾程度会更加严重,而设计平面相对平缓、简单的建筑,在地震中受灾程度会更小一点。所以在建设抗震建筑的过程中,采取相对简单的铺面形状,建筑内部的空间形状也不宜过于复杂。像矩形、圆形、方形抗震效果相对较好。此外,在建筑内部房屋结构的设计上,应该使承重结构之间形成三角形的支撑,这样可以有效提高建筑整体的稳定性。
(二)屋顶的设计
高层与超高层建筑的弊端还存在于屋顶。屋顶对高层建筑必不可少,不仅导热散湿,更和高层建筑的艺术气息相衬。但是材质不合理或者侧重力承压线与屋顶下的楼层承压线不在一个水平面时,所带来的弊端显而易见。屋顶在布置设计上两个主要错误是过高与过重,有些屋顶材质与建筑主体不符合,导致屋顶重心与主体重心偏差,在地震中不仅不能传递压力反而造成断层与扭转,加大了地震破坏程度。因此在房屋建筑中应当尽量压低建筑物的高度与分层,建筑特别高时减小屋顶压力,采用轻材质、匀质量、刚性佳、稳定好的材料,积极调整屋顶重心与屋顶以下建筑主体重心,避免抗侧力墙体的偏移,减少地震损失。
(三)建筑构件设计
快节奏的生活成为了当今社会的主流。人们在繁忙的工作之后,温馨舒适的家是对疲惫的人们最大的慰藉,为了营造舒适的居住环境,人们在室内装修设计方面的投入越来越大。很多人为了追求建筑美观,在室内装修方面采用了干挂的方式,将瓷砖、花岗岩、立体浮雕及玻璃对墙面进行装饰。干挂本身就缺乏抗震性,干挂材料也具有一定的重量,在地震发生时他们就是潜在威胁甚至成为地震的“帮凶”,所以在建筑设计中需要考虑立面构件与室内装修材料是否具有抗震功能,地震发生时能否与主体结构安全连接而不造成断层与扭转。此外,在吊顶以及室内装饰材料方面,应该选择质量较轻、便于依附的材料。
三、结 语
在自然灾害中,地震给人们造成的伤害是最严重,主要原因缺乏对地震的预估能力,人们只能通过抗震建筑来减小地震带来的伤害,随着时代的发展,人们会采用更加有效的抗震建设技术,会有更多轻便、坚固的建筑材料运用到建筑设计中。
(作者单位:内蒙古建筑职业技术学院)