建筑设计在建筑抗震中的重要作用

时间:2022-07-30 12:42:32

建筑设计在建筑抗震中的重要作用

【摘 要】建筑物建造时的结构设计,将是直接影响建筑物的抗震能力的重要因素。建筑物想要建造合格并具有较好的抗震效果,必须使建筑物的建筑设计、结构设计以及抗震设计进行协调合作才能得以实现。因此,建筑设计是建筑抗震设计结构的基础。

【关键词】建筑设计;建筑抗震设计;建筑布置;建筑体型

根据建筑抗震实践,可以看出如果一个地区的建筑物没有良好的总体设计规划方案,只是凭借抗震措施,在较强的地震发生情况下是很难获取建筑物很好的抗震效果。所以这就需要使建筑设计与建筑抗震设计之间的协调配合,使所建造的建筑达到一个良好的抗震效果。

一、建筑抗震第一设计人

在建筑抗震设计中,至今仍有着建筑抗震只是建筑结构工程师的建筑设计的问题,与建筑师没有太大关系这一错误认识。正是由于建筑抗震是建筑物设计必须注意的因素,所以作为建筑师是必须了解建筑物抗震设计要求,重视建筑抗震设计技术规定,结合建筑所在地区的实际情况,发挥建筑师在建筑抗震中的积极作用。

一个建筑项目的开始,建筑师首先应该依据设计要求对建筑物进行设计方案的构思和总体过程的规划,并在此基础上对建筑物作出初步设计,完善建筑物的整体布置和立面设计图纸。接着建筑结构工程师在设计图纸基础上,进行符合建筑物设计要求的施工图纸设计。就建筑抗震而言,在没有较好的考虑建筑抗震要求的情况下,就会使建筑物的抗震设计和抗震布置带来许多设计方面的限制,甚至有可能造成建筑物结构设计的不合理,从而使建筑结构达不到建行的抗震效果。只有把建筑抗震设计要求放在建筑物的总体规划和建筑设计的重要位置,才能把建筑物结构设计和建筑抗震设计要求有效的结合,才能使设计所建造的建筑具有较大的抗震承载力,从而确保建筑物在未来地震中具有良好的建筑抗震安全效果。现代化的建筑设计中,如果建筑师能重视抗震设计要求,那么结构设计工程师就可以依据抗震要求设计图纸对建筑物进行合理的结构布置,使建筑物整体结构的受力与建筑形变相协调,从而改善建筑物的抗震性能,提到建筑物在未来地震中的抗震承载力。由此可以看出,是否考虑建筑抗震要求,将会对建筑物的整体构造起到制约作用,因此建筑抗震设计是建筑物符合现代化要求的一个重要环节。

二、建筑设计问题

建筑设计是建筑抗震设计的一个重要因素,两者之间有着不可分割的联系,对一个建筑物具有良好的抗震效果起着重要作用。

(一)建筑体型设计

建筑形体设计主要包括平面形状设计和立体空间形状设计。根据大量地震灾害调查表明,建筑平面设计简单的规则建筑在地震中都未出现严重的破坏,甚至有些建筑保存完好,反而平面设计复杂的建筑都遭到一定程度上的破坏。建筑物立体空间形状的不规则,特别是结构刚度容易发生突变的部位,在地震时都会造成不同程度的震害。所以,建筑物体型设计是建筑抗震效果设计中的重要因素。在建筑体型设计中,应该使空间、平面的构造尽可能简单化、规则化。当然为满足现代化社会需求,美观复杂的建筑体型是不可避免的,但是,在其设计时一定要把建筑艺术、使用功能和建筑抗震结构设计尽可能完美的结合起来,使体型布局上使建筑结构质量和刚度尽可能均匀协调分布,避免因体型的不协调、不均匀引起建筑质量和刚度扭转,从而导致建筑物在地震发生时抗震性能和抗震承载力达不到建筑设计要求。

(二)建筑布置设计

建筑布置是建筑抗震设计中重要部分,而它又分为建筑平面布置和建筑竖向布置两个方面。建筑物的平面布置直接反映建筑物的使用功能,其中空间活动面积的大小,过道和楼梯的位置设计,内墙的布置,房间的大小和数量等问题,都是需要在平面布置图纸上明确规定下来。由于建筑的使用功能不尽相同,每一楼层甚至每个房间的布置都会有差别,因此,就出现一个建筑物在保证抗震结构要求的前提下,同时又要使建筑平面布置多样化的结构问题。建筑平面上的布置不对称、不协调,就会造成建筑结构强度和质量之间在平面上的分布不对称协调,从而使建筑物结构设计达不到良好的抗震效果。例如,一所建筑物,在平面上一侧墙体较多,而另一侧的墙体较少,这样就造成了平面布置的分布不均匀,构造之间的不协调,以及建筑整体中心的偏移,从而导致建筑物抗震作用达不到该有效果。所以,建筑平面布置设计要做到结构分布均匀,协调对称,避免两者之间相互冲突,防止建筑物产生扭转效应,从而使建筑物的功能要求和结构抗震要求协调配合,充分发挥建筑设计在建筑抗震设计中的作用。

建筑物的竖向布置主要体现建筑质量和建筑刚度在建筑抗震设计中的作用效果。由于建筑物使用功能的不同,大量建筑中都有可能存在竖向布置设计达不到建筑抗震设计要求,例如:下面几层是商场、娱乐中心等大空间布置要求,而上面则是公寓居室或者是写字楼等小布局多样化要求格局,其中还参杂了会议厅、报告厅甚至会有游泳池等大面积布局要求,这就形成了建筑物沿高度质量和刚度分布的不协调,上下楼层墙体多少差距过大,造成质量和刚度分布不均匀,从而容易扭转建筑抗震效果。这些问题表明建筑竖向布置中质量和刚度分布不协调、不均匀,将会对建筑的抗震效果造成不利因素。这就要求在建筑竖向设计中,尽量是刚度分布均匀协调,尽可能避免地震产生时对建筑物的扭转效应。

(三)房顶建筑的抗震设计

现代化建筑一般都是高层或者超高层建筑,因此屋顶建筑也是建筑设计中一个重要组成部分。近年来,高层建筑抗震设计中屋顶建筑主要存在过高、过重等因素,这样式的屋顶建筑不仅加大了建筑形变,还加大了地震作用,从而对其下的建筑层以及屋顶自身的抗震都存在不利因素。还有就是建筑物的屋顶建筑和下部楼层建筑重心不协调,两者支撑墙体上下不一致时,更会使建筑物产生扭转作用。所以,在屋顶建筑设计中,应采用高强度轻质量的建筑材料,并尽量降低屋顶建筑的高度,使其结构质量和刚度分布协调均匀,建筑中心上下一致,从而使建筑能够较好传递地震作用。

结束语:建筑设计是建筑抗震设计的重要组成部分,对建筑抗震起着不可缺少的基础作用。一个良好的建筑抗震设计是通过区域地质因素勘探,以及建筑设计与施工结构设计相互协调配合的基础上设计完成。因此,两者之间是密切联系的,更好的发挥建筑设计在建筑抗震设计中的作用,使现代化建筑抗震设计水平达到一个更加完善的高度。

参考文献

[1]李国强.建筑结构抗震设计[J].北京:中国建筑工业出版社.2009

[2]郭继武.建筑抗震设计规范[M].北京:中国建筑工业出版社.2002

[3]建筑抗震设计规范GB50011--2001.北京:中国建筑工业出版社.2001

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