尹 海 峰
(介休市建筑设计院，山西 介休 032000)
基于抗震理念的民用建筑结构设计
尹 海 峰
(介休市建筑设计院，山西 介休032000)
介绍了民用建筑砖木结构、框架结构、钢结构及砌体结构的特点，基于抗震理念的设计目标，从整体设计与局部设计两个角度，探讨了提高民房建筑结构设计抗震能力的方法，从而保证居民的人身财产安全。
民用建筑，抗震理念，结构设计，结构形式
地震灾害能够导致很严重的经济损失和人员伤亡。而造成人员伤亡的主要原因就在于建筑物的倒塌。地震本身导致人伤亡的可能性很小，而建筑物的坍塌才是致命的原因。这一点在我国近年来发生的重大地震灾害中都能够看出。随着社会经济的不断发展，高层住宅楼及建筑物现在已经随处可见了。如果这些建筑的抗震能力不强的话，一旦发生强烈的地震灾害，后果不堪设想。这也是在当前的建筑工程施工中如此强调抗震理念应用的重要原因。
1 抗震理念应用的目标
我国对于建筑工程的抗震设计具体要求是做到发生小型地震灾害时不会被破坏，中型地震灾害时能够进行修补，大型地震灾害时不倒塌。也就是说，在发生震感较小、地震强度小的地震灾害时，建筑物能够不被损坏，还能够满足正常的工作和生活需要。在地震强度较大、震感强时，建筑物可能会出现一些破坏，但这些破坏都是能够修补的，修补之后还能够继续进行使用，也就是说建筑物是可修复的。而当发生震级很大、强度非常高的地震时，很显然地震灾害的强度是大于建筑物的抗震设计的，这时候建筑物虽然会被破坏，但还不致于坍塌，不会殃及到生命的安全。
2 民用建筑的结构形式特点
为了保证建筑和人们的安全，在建筑工程的设计中，抗震理念逐渐得到了越来越广泛的应用。抗震理念的应用就是在对建筑工程进行设计时，要结合建筑自身的重量和可能会受到的地震的影响等多方面来设计。相对来说，在建筑的结构方面也与以往的不同。抗震设计可以应用的材料多种多样，合理的材料应用和结构设计，能够让建筑的结构更加优化，进而能够有抗震的作用。在民用建筑中，最常见的结构形式有砖木、框架、钢、砌体等。
2.1砖木结构
砖木结构是民用建筑中最常见、也是最传统的一种结构形式，砖木也是最常见的材料。木材是支撑建筑的，而砖则是用来堆砌承重墙的。砖木结构由于其取材比较方便，而且价格相对来说比较低，应用特别广泛。但缺点是砖木结构并不能表现出现代的工艺技术水平。砖木结构的建筑物通常都比较矮，大多是平房中使用的较多。一旦发生地震灾害，砖木结构的安全系数比较低，很容易出现倒塌的情况，造成经济损失和人员伤亡。砖木结构在现在的农村中应用的比较多。因为这种砖木结构的房屋在施工上来说比较简单，所需要的材料也比较常见，相应的施工费用也不高，但这种砖木结构的房屋，在抗震设计上不强，墙体之间的连接并不紧密，由此致使房屋的抗震性能不足，在发生地震灾害时极易倒塌。
2.2框架结构
随着人口的不断增多，民用住宅的需求量也逐渐增加，使得民用建筑在形式上也出现了很多变化，比如从平房向多层甚至高层建筑发展。砖木结构的单一性和不稳定性已经满足不了人们日益增长的对房屋的要求了。框架结构随之出现。设计人员对框架结构进行计算后发现，框架结构在受力形式上发生了明显的改变，已经能够均衡建筑物受到的剪力，而且能够相互抵消，保证建筑的稳固。在建筑施工上所使用的材料上也有所改变。钢筋混凝土成为了承重框架的主要材料，对房屋的地基也能够起到加固的作用。框架结构的使用，满足了越来越多的人口对房屋的要求，同时也增强了房屋的抗震性能。
2.3钢结构
建筑结构自身的重量是影响建筑抗震性能的重要原因之一。所以，在建筑的抗震设计上，怎样改变建筑物本身的重量，成为了提高抗震性能的重要环节。随着人们的不断探索和研究，钢结构的建筑被发现。钢材料本身就具有很强的抗剪能力，在受到外力影响时也不会轻易变形，对其进行施工也比较方便。所以，在钢结构应用于建筑施工中之后，很快就被人们所接受并广泛应用。因为钢材料本身具有可塑性，所以抗震能力比较强。在发生不是特大地震灾害时，一般不会发生坍塌的情况，给建筑物的安全性提供了保证。但是钢结构的价格相对来说比较高，这也成为了制约钢结构发展的一个原因。
2.4砌体结构
砌块在制作上，有很多种不同的技术，因此，其重量和体积也是不同的。砌块在建筑物的抗震设计中也是比较常见的一种材料。如果建筑工程的跨度很大的话，只用钢材进行施工是有一定困难的，这时，就要与砌块相结合使用了。这样的结合，不仅仅是对建筑的形式进行了创新，还能够更好的进行抗震设计，保证建筑的安全性。在我国的民用建筑中，大部分都是采用砌体结构的。砌体结构的民用房屋内墙相对更多，这样就能够提高建筑的抗震能力。但砌体结构也存在一定的缺点。砌块相对来说比较脆弱，并且无法像钢材一样变形，这就极易出现裂缝问题，甚至在发生地震时出现坍塌情况。
3 提高民房建筑结构设计抗震能力的方法
3.1整体设计
想要保证民用建筑结构的抗震能力，在发生强烈地震时也能够轻松应对，在对建筑物进行设计时就要把抗震理念结合进去。要对整体建筑的结构进行分析和考虑，设计出相对来说更简单、承受力强、抗震性能好的建筑。
3.2局部设计
整体设计之后，对建筑的局部也要进行抗震性能的设计。
1)场地的选择。在建筑工程施工之前，首先要对施工场地的地质、地形等条件进行评估。保证场地适合建筑物施工，能够从根本上降低地震灾害对建筑物带来的危害。建筑施工的场地要有利于抗震的地质，防止把建筑建立在一些不利于避震的地区，例如土质比较软等情况。而建筑施工设计时，除了对建筑的基础常规抗震设计之外，还要增加钢筋混凝土的使用，利用钢筋混凝土的刚性来增强抗震的能力。此外，还可以在建筑的底部设置一些弹性比较强的橡胶垫，用此来进行缓冲设计，提高建筑的抗震能力。
2)建筑局部的设计。地震对建筑物的破坏，主要是由于地震波传送到地表，继而影响到整座建筑物，导致建筑物出现震动的情况。建筑本身的重量所带有的惯性力与地震波之间的惯性力相互作用，会使建筑物的基础与其他的部位之间变得很脆弱。当地震波传递到建筑物时，地震纵波传递到地表，而地震横波就会直接作用到建筑物上面，建筑物出现晃动则会造成坍塌情况，破坏建筑物。根据近年来发生过的大型地震的数据显示，建筑物容易出现毁坏的部位是楼板和后砌墙，通常情况下建筑的主体不会受到较大的损坏。所以，对于建筑物的主体结构，务必要保证其质量，横截面的形式也要进行合理的规划。主体部位和其他部位之间的连接也要保证牢靠。为了防止在强烈的地震灾害中发生坍塌事故，在建筑物的结构设计和构想中就要提起高度重视，在施工之前要对建筑主体与其他容易出现毁坏的部位之间的连接进行研究与思考，增强建筑物的质量与安全系数，由此才能降低强烈地震灾害对建筑物的破坏，减少经济上的损失和人员的伤亡，提高建筑物的抗震能力。
4 结语
通过上文的分析可知，当前大部分的民用建筑也已经具备了一定的抗震能力，但是从实际情况中来看，民用建筑结构设计中的抗震理念应用的尚且有待完全，在出现强烈地震时还是会发生倒塌的情况。民用建筑关系到居民的生命安全问题，如果在抗震设计上没有很好的保证，就会造成很严重的安全隐患，对人的安全造成威胁。所以，在民用建筑的结构设计上，要充分融入抗震理念，把抗震措施应用到设计中，提高民用建筑的抗震能力，从而保证居民的生命安全和财产安全。
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Oncivilarchitecturaldesignbasedonseismicidea
YinHaifeng
(Jiexiu Architectural Design Institute, Jiexiu 032000, China)
Thepaperintroducesthefeaturesforbrick-woodstructure,frameworkstructure,steelstructureandmasonrystructureofcivilbuildings,andexploresthemethodstoimprovetheseismicperformanceofthestructuralofthebuildingsfromtheoverallandpartialdesignsaccordingtothedesignaimsoftheseismicaims,soastoensurethelifeandpropertysafetyoftheresidents.
civilbuilding,seismicidea,structuraldesign,structuralform
1009-6825(2016)23-0057-02
2016-06-08
尹海峰(1976- )，男，工程师
TU352
A
