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面对地震多发,建筑抗震性能必须从这6方面狠抓

来源:     发表日期: 2018-10-29 14:47:39     浏览次数:次    
进入2018年以来,我国已经发生了多起地震灾害,2月6日夜间,台湾花莲县附近海域发生了6.5级地震,导致当地多座建(构)筑物严重破坏;5月28日凌晨,吉林省松原市宁江区发生5.7级地震,也造成了大面积建筑物破坏。这些地震事故都再一次让我们绷紧了建筑抗震安全的神经,那么究竟如何有效地从设计和施工方面做好建筑抗震呢?
设计方面
一、设计原则
1. 强柱弱梁
对于结构设计,应使梁端的塑性铰先出、多出,尽量减少或推迟柱端塑性铰的出现,可通过增加适量的柱混凝土配筋实现这一目的。
2. 强剪弱弯
抗震设计中,由于剪力通过弯距计算得出,故以强剪弱弯原则进行结构设计可防止梁、柱在弯曲屈服前出现剪切破坏。可通过增加适量的抗剪切力钢筋实现这一目的。
3. 强节点弱构件
该原则主要指增大节点核心区的组合剪力设计值进行设计计算,通过在设计时将框架结构中梁柱节点采用劲性节点等方式可实现这一目的。


 
二、注意事项
1.外形、结构设计
在设计建筑平面形状和主体空间形状时,应尽量将平面和空间的形状设计成简单、规则的结构,如矩形、圆形、扇形、方形等;尽量减少凹凸不平的结构,如不对称的侧翼、过长的伸翼等。
其次,在结构设计时也要尽量运用抗震性能优良的新技术、新结构形式,如心柱结构就可有效防止地震中的薄弱层破坏。
此外,应注意尽量使结构的重量和刚度分布均匀,以免因其分布不对称导致结构产生扭转效应,主要包括以下两方面。
(1)建筑平面布置的设计应将建筑使用功能需求与建筑结构抗震要求有机结合,尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件。
(2)建筑竖向布置的设计应尽量做到均匀布置剪力墙,使其能沿竖向贯通到建筑物底部,不宜中断或不连接地面,以减小地震时产生的扭转效应。
 
2. 顶部抗震设计
在建筑工程,尤其是高层和超高层建筑设计中,屋顶是重要的设计部分,但设计人员往往容易忽略。如上世纪“921”大地震时,台湾就有不少房屋由于上部墙体不砌砖,仅浇筑混凝土墙,导致刚度过大,造成柱顶部的剪切破坏。
在屋顶设计中,应尽量降低其高度,采用强度高、重量轻的建筑材料,注意结构刚度的均匀分布,屋顶重心需与其下部建筑物重心保持一致,使地震作用力能顺畅地沿结构传递。

 
施工方面
一、钢筋
1.材料质量控制
在选择钢筋材料时,应注意控制钢筋的实际抗拉强度、屈服强度和强度标准值之间的关系,避免超强或过多,以发挥其延性性能,有效提高结构设计中混凝土结构强柱弱梁、强剪弱弯的实际效果。
此外,应加强对框架结构中纵向受力钢筋的质量抽检,确保其满足以下几点要求。
(1)抗震等级为一、二级的框架结构,其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;
(2)钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1/3;
(3)钢筋在拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
2.制作安装要点
(1)箍筋须满足以下几点要求。
1)为满足抗震要求,箍筋搭接处应做135°弯钩,且平直段长度应不小于10倍箍筋直径,加工时注意检查平直段长度是否符合要求,绑扎时尽量保证标准化、规范化操作;
2)框架节点处箍筋加密区的箍筋,及梁上有集中荷载处的附加吊筋或箍筋不得漏放;
3)柱根部第一道箍筋应置于距结构结合部边缘50mm内,有刚性地面时,还需注意检查底层框架柱在刚性地面上下的加密情况,应在绑梁钢筋前先将柱箍筋套在竖筋上,穿梁钢筋后再绑扎;
4)主次梁节点部位主梁箍筋应按加密要求通长布置。

 
(2)应注意核查框架结构中纵向钢筋伸入梁柱节点内的锚固长度是否符合抗震设计要求,锚固形式是否可靠。其中,梁端节点钢筋的锚固可分为有弯折锚固和无弯折锚固两种,弯折锚固分为水平段和弯折段,在钢筋加工下料及安装过程中,应对照图纸,保证纵筋在柱内水平段不小于0.4倍抗震锚固长度,弯折段不小于15倍钢筋直径的要求。应分别按照规范对照检查框架柱边柱、中柱、角柱顶部节点梁柱钢筋的锚固,包括边柱、角柱外层钢筋与梁上部钢筋的相互锚固是否符合抗震等级要求,结合施工缝留置;中柱纵向钢筋是否下料过短,锚固长度是否满足抗震性能要求,只有预先计算下料才能保证准确可靠,使结构具有有良好的抗震性能。

 
二、混凝土
1.强度等级控制
框架结构中,提高混凝土强度等级可减少梁柱的剪压比和柱的轴压比,有利于提高结构的刚度和延性。其中框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核心区,混凝土强度等级不得低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不得低于C20。
2.浇筑施工要点
应严格检查节点部位不同强度等级混凝土的浇筑顺序,避免浇筑的混凝土强度等级与设计不符。柱混凝土强度等级不高于梁板混凝土一级,或高于梁板混凝土强度等级不超过二级但节点四周均有框架梁时,节点核心区混凝土强度等级可与梁板相同,否则须单独浇注,在混凝土初凝前浇捣梁板混凝土,注意保证混凝土的振捣和养护充分。验收时,须注意对框架结构节点核心区、构造柱的混凝土试件留样,以利于质量控制及后续维护。

 
三、框架填充墙
(1)应注意填充墙中除须设置水平拉结筋外,还须设置混凝土连系构件的抗震构造。填充墙高度大于4m时,应在一定墙高部位设置水平连系梁;长度大于5m时,应在墙顶按1.5m间距设置固定件;长度大于2倍层高时,还应在墙长中部设置构造柱。以此可通过纵向柱、梁将大面墙体分割为小单元,增强其抗震性能并减少混凝土收缩裂缝。
(2)部分填充墙体除门窗洞口外还设有配电箱和消防箱的洞口,这些预留洞高度、规格各不相同,洞口之间的墙体相连接较短,墙体整体性、稳定性差,无法保证抗震性能。对此,应根据施工现场情况具体分析,不能盲目按图施工,应对其采取一定的加固措施。

 
四、缝隙控制
1.防震缝
设置防震缝须严格按设计进行,保证其宽度满足要求并防止施工过程中材料、杂物等落入其中,须在混凝土浇筑后拆除防震缝两侧模板。对于抗震设防烈度6度以上的建筑,其全部的伸缩缝、沉降缝均应符合防震缝的相关要求。
2.楼梯缝
作为地震发生时重要的逃生通道,楼梯结构直接或间接与主体结构相连,梯段板在施工中往往存在施工接缝,接缝位置一般位于板跨1/4长度处。若接缝处施工前,泥砂、石块等未清除干净,混凝土交界面处理不佳,极易形成薄弱部位,降低抗震性能,故须严格控制楼梯施工缝施工质量。

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