抗震设防烈度

2024-08-17

抗震设防烈度（精选八篇）

抗震设防烈度篇1

一、抗震设防烈度与抗震等级

震级就是一种衡量发生的地震强度的指标。地震烈度通常是指建筑物受到地震影响而遭受的破坏程度。抗震设防烈度通常情况下均是取其基本烈度, 与此同时, 还要根据建筑物的大小、高度、类别以及当地抗震设防小区的实际情况进行确定。一般情况下, 对于特定的某个地区, 其发生地震的震级可能是不确定的, 但是其相应的抗震设防烈度确是国家规定好的, 到目前为止这个规定还是固定不变的。抗震设防烈度一般包括6度、7度与8度。要想提高建筑的抗震设防烈度就必须要提高相应的抗震等级, 这样才可以有效的保证建筑具有良好的抗震性能。影响建筑抗震等级的因素不仅有地震分组、建筑场地当地抗震设防烈度以及设计的基本加速度等外部环境, 还有建筑物的高度、结构类型以及抗震设防分类等。提高建筑的抗震等级将直接增加建筑结构构件的内在压力, 同时也会提高相应的配箍率以及配筋率, 进而对建筑的造价产生影响, 影响的主要方面就是加大了钢筋与混凝土的使用量。

二、实例分析

(一) 建筑物的概况

该建筑物是一座普通的10层综合办公楼, 其建设结构是框架—剪力墙结构, 建筑物的总高度为40m, 第一层高度为3.7m, 第二层到第十层的每层高度为3.3m, 选用平顶的设计, 围护墙采用190mm的加气混凝土建筑。该建筑类型属于丙类, Ⅱ类的施工场地, 第一组的地震分组, 地面的粗糙度属于B类, 其基本风压为0.5kN/㎡。

(二) 分析抗震设防烈度不同时的土建造价

通过分析、计算上述建筑工程的相关数据, 可以得出该建筑在不设防以及设防烈度为6-8度时的土建造价的差异以及设防烈度不同时土建造价的变化情况, 此处的土建造价包含了主体结构的人工费、材料费、施工管理费、机械使用费以及其他直接与间接的费用等。其具体数据见表1、2。

通过以上数据可以计算得出:在结构体系保持不变的条件下, 将抗震设防烈度由6度提升到7度增加的横截面尺寸需要增加6根柱子;由7度提升到8度则需要增加13根柱子的横截面尺寸, 除此之外, 增加各个构件的配筋数量。对比不设防的情况下, 将抗震设防烈度提升到6度的时候, 其土建造价的增加率大约为2%;提升到7度的时候, 其土建造价的增加率大约为6%;提升到8度的时候, 其土建造价的增加率大约为11%。

(三) 提高建筑抗震设防烈度的方法

首先, 当建筑的抗震设防烈度由6度到8度的时候, 可以通过改变配筋率以及构件截面尺寸的方式来提高建筑的抗震性能。其次, 当建筑抗震设防烈度大于8度的时候, 也可以通过改变配筋率以及构件截面尺寸的方式来提高建筑的抗震性能, 但是这样的方式已经不是最为有效的方法, 不仅会增加构件的纵向尺寸, 降低使用面积的有效性, 还会增加地震的作用力。这时应当通过改变建筑的设计结构、设置相应的隔震消震设施以及增加抗震支撑结构等有效措施提高建筑的抗震性能, 进而实现抗震设防烈度的标准, 这样的方式所增加的造价要比改变配筋率以及构件截面尺寸的方式少很多。所以, 选用适合的结构体系为建筑抗震性能的发挥奠定了良好的基础, 并且会直接影响土建造价。再次, 随着科学技术的不断进步, 抗震技术的研究方向越来越多, 目前主要研究的就是斜撑体系, 对于降低建筑的土建造价有着非常重要的作用。建筑结构的纵向构件的主要功能就是承载纵向的压力, 而在进行承载水平压力的时候就会变为受弯构件, 这时就要有非常大的横截面尺寸, 非常的不经济。如果选用斜撑体系就会很好的解决这一问题, 斜撑体系中的构件均为拉压式构件, 对于水平压力的作用有着一定的抵抗能力, 并且可以降低纵向建筑构件的数量以及减小相应的构件尺寸, 进而降低建筑土建造价。最后, 除了利用建筑结构本身的抗震能力以外, 还应当采取相应的隔震、减震等方式, 尽管增加了相应隔震、减震等设施的费用, 而因为降低了作用在建筑结构构件上的地震作用, 进而降低了建筑配筋以及结构构件的使用数量, 导致相应的建筑造价也有所减少, 根据实际情况进行具体的操作, 计算工程的总造价, 对建筑结构进行合理的设计。在一部分人的观念中, 通常都会接受一些建筑造型比较奇特或者室内外装修都比较奢侈的方式, 但是却不考虑建筑结构的抗震性能以及建筑的安全性, 降低这方面的造价投入。这样“重外观、轻结构”的思想在发生地震的时候就会遭受到惨痛的代价, 结构才是整个建筑的立足之本, 只有加强了建筑结构的安全性以及稳定性, 才可以保障人们的生命财产安全。

结语

综上所述, 随着社会经济的不断发展, 人们对于建筑结构的标准也在逐渐的提高, 尤其是对于建筑的室内装修。除此之外, 随着科学技术水平的不断进步, 对于建筑中使用的相关设备、仪器等也在不断的更新, 进而增加了建筑的总造价。通过分析总结可以得出, 提高建筑结构的稳定性, 对于建筑总造价的影响程度并不是很大, 相比整个建筑结构的造价, 只是占据了很小的一部分, 尤其是一些地价比较昂贵或者装修比较豪华的费用占据的比例就更小了。总结经验教训, 加强建筑的抗震能力已经成为目前建筑设计的首要任务。

参考文献

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四川省抗震设防烈度（小编推荐）篇2

第二组：康定，西昌。抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.30g：

第二组：冕宁*。抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.20g：

第一组：茂县，汶川，宝兴；

第二组：松潘，平武，北川（震前），都江堰，道孚，泸定，甘孜，炉霍，喜德，普格，宁南，理塘；

第三组：九寨沟，石棉，德昌。抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.15g：

第二组：巴塘，德格，马边，雷波，天全，芦山，丹巴，安县，青州，江油，绵竹，什邡，彭州，理县，剑阁*；

第三组：荥经，汉源，昭觉，布拖，甘洛，越西，雅江，九龙，木里，盐源，会东，新龙。抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g：

第一组：自贡（自流井、大安、贡井、沿滩）；

第二组：绵阳（涪城、游仙），广元（利州、元坝、朝天），乐山（市中、沙湾），宜宾，宜宾县，峨边，沐川，屏山，得荣，雅安，中江，德阳，罗江，峨眉山，马尔康；第三组：成都（青羊、锦江、金牛、武侯、成华、龙泉驿、青白江、新都、温江），攀枝花（东区、西区、仁和），若尔盖，色达，壤塘，石渠，白玉，盐边，米易，乡城，稻城，双流，乐山（金口轲、五通桥），名山，美姑，金阳，小金，会理，黑水，金川，洪雅，夹江，邛崃，蒲江，彭山，丹棱，眉山，青神，郫县，大邑，崇州，新津，金堂，广汉。6 抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g：

第一组：泸州（江阳、纳溪、龙马潭），内江（市中、东兴），宣汉，达州，达县，大竹，邻水，渠县，广安，华蓥，隆昌，富顺，南溪，兴文，叙永，古蔺，资中，通江，万源，巴中，阆中，仪陇，西充，南部，射洪，大英，乐至，资阳；

第二组：南江，苍溪，旺苍，盐亭，三台，简阳，泸县，江安，长宁，高县，珙县，仁寿，威远；

抗震设防烈度篇3

关键词:建筑施工,抗震设防；质量控制

一、工程抗震及其意义

建筑工程抗震是指通过编制、实施抗震防灾规划，对建设工程进行抗震设防和抗震加固，最大限度地抵抗和防御地震灾害活动。建筑物的抗震能力取决于抗震设防烈度、抗震设计和施工质量三方面，其中抗震设防烈度是基础，抗震设计是保障，而施工质量是工程抗震的关键。实践证明，在地震发生时，建筑的整体质量是保证人民群众生命安全的最重要保障，是当前预防地震的最好办法。

地震设防烈度是一个地区抗震设防规划时所依据的地震烈度，由国家主管部门对建筑工程制定必须达到的抵御地震破坏的准则和技术指标。1976年以前，唐山地区地震设防烈度为6度，而震后修改为8度，同时期做出修改的还有北京由6度调整为8度，天津由6度调整为7度。地震防设烈度是人为规定的，需要综合考虑地质、环境、工程重要程度等因素，以达到安全目标和经济承受能力的平衡。

1976年后，我国对地震灾害进行了大量研究，主要成果体现在文献[1][2][3]等标准与技术文件之中，其中《GB50011-2001建筑抗震设计规范》对于我国抗震设计具有指导和规范双重意义，既是建筑工程抗震设计的依据，也是建筑抗震安全性的衡量标准，是建筑抗震必须坚决遵照的规范。建筑抗震设计中的标准可归纳为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。抗震设计一般分为承载力验算和弹塑性变形验算两个阶段，承载力验算是为了保证满足对于小震和中震的要求，而弹塑性变形验算是对于重点薄弱部位进行检验，并依据检验结果提出应对地震的构造措施，实现对于大震的设防要求。仍以唐山为例，1976年唐山地震后，唐山市当时最高的民用公共建筑新华旅馆并未倒塌，该建筑在设计之初并未考虑高等级的地震设防，但待建时发生了海城地震，设计者加设了12支钢筋混凝土构造柱，才创造了7.8级地震中墙体裂而不倒的奇迹。设计中不应完全把设防烈度当成安全的准确标准，实际上，设防标准也是基于并不准确的地震预报制定的。在当前地震预报工作并不完善的前提下，有必要根据当地情况与工程情况，提高应对地震的等级和要求。

建筑施工质量是工程抗震的关键。汶川特大地震中，位于重灾区的北川六汉希望小学，创造了没有一座房屋倒塌、没有一人因地震遭遇不测的奇迹，而承建该希望小学的承建商，在受灾地区所建五栋希望小学全都不倒，足以体现工程质量在抗震中的重要作用。建筑施工中的质量问题对于抗震有重要意义，应予以特别重视。

二、建筑抗震设防施工要点

框架结构和砖混结构是我国工业与民用建筑中应用广泛的两种结构形式,汶川大地震、青海玉树大地震引起的房屋建筑大面积倒塌损毁,造成了巨大的人员和财产损失。房屋建筑中虽然进行了抗震设防,但设计只有通过施工才能付诸实施。施工质量良好的房屋建筑具备较好的抗震能力。因此,采取科学合理的施工技术、施工管理,改善房屋建筑的强度和整体性,提高房屋的抗震性能是十分必要的。

（一）关于墙体的砌筑

墙体在框架结构中是围护构件,在砖混结构中是承重构件。因此整体性和强度是墙体抗震设防的关键,而保证墙体的整体性和强度主要从砂浆强度、砌体组砌方式、拉结筋设置三方面控制。砌块要通过砂浆的粘结构成整体,要达到抗震设防的要求,除了采用高标号水泥外,也要严格控制砂浆配合比,保证砂浆的强度。施工中有时对砂浆的配合比重视不够,水泥供应紧张时,一个工地更换几个水泥生产厂家,有时一幢建筑上用的砂子也取自不同产地,而砂浆的配合比却一成不变,往往造成砂浆强度偏低,达不到设计要求。在施工中还有的润砖不彻底,干砖上墙使砂浆在墙体内还未达到设计强度,水分已被砖吸收,使砂浆强度降低。另外,规范要求墙体的砌筑砂浆饱满度必须达到80%以上,在实际施工中,墙体的砌筑常采用“三一”砌砖法,水平灰缝一般可以达到此要求,但竖向灰缝就比较难控制,这就要求在“一铲灰”中下功夫,保证砖块端部的砂浆到位。

墙体的组砌方式主要以门窗洞口、墙体转角等部位为控制重点。规范要求这些部位的墙体要同时砌筑,砖块的搭接长度不得小于1/4砖长,且竖向灰缝通缝不得超过两皮,所以在施工中对工人要加强技术培训,缺损砖应分散使用,少用半砖,禁用碎砖,严格按规范方法组砌,合理使用配砖。

框架结构施工中,预先埋置短钢筋在墙体砌筑前再焊接接长,与墙体砌筑时在框架结构中后植入钢筋的方法比较,前者连接牢固。但同时易造成预先埋置钢筋的位置不够准确,造成拉结筋在墙体中随意摆放、弯折而影响结构质量的问题。这就要求在施工中,从标高、轴线等多角度控制预埋钢筋位置的准确性,保证拉结质量。砖混结构中砖墙的转角、交接处设置拉结筋,在施工中拉结筋常被遗漏,或未按规范布置;配筋的砖缝砂浆不饱满,露筋年久易锈。因此,施工中对所砌部位的配筋应一次备齐,以备检查有无遗漏。墙体砌筑前拉结筋要作为隐检项目对待,加强检查,并填写检查记录存档。

（二）关于构造柱和圈梁

砖混结构的抗震能力,主要通过设置构造柱、圈梁来保证。为获得整个砖混结构房屋的最大抗震能力,必须对构件间的连接采取加强措施。构造柱与墙体的连接处,在施工中通常采用“退四皮砖进四皮砖”沿墙高砌成马牙槎,避免构造柱与墙体之间形成通缝,并沿墙高每隔500mm设两根拉结筋与构造柱连接,可有效提高砖墙的抗震能力,防止砖墙倒塌。一般待墙体砌筑2d～3d后使墙体砂浆有充分的凝结固化时间,再进行构造柱混凝土的浇筑,避免后续施工中对砖墙撞击晃动造成损伤。在构造柱浇筑混凝土之前,必须将根部处的碎砖块等杂物清除干净,将砖墙和模板浇水润湿。施工中构造柱与圈梁连接,构造柱的纵筋应穿过圈梁主筋,使构造柱纵筋上下贯通,保证连接处的可靠强度。构造柱和圈梁的横竖相交,构成了房屋的骨架,从而有效約束墙体,加强纵横砖墙的连接,有效提高了房屋的整体抗震能力。

（三）关于框架节点抗震设防的施工

框架节点起着连接框架柱、梁的重要作用,框架节点若首先破坏,必将导致房屋结构位移或倾倒。因此,抗震设防要求框架节点的破坏必须滞后于梁、柱。框架节点受到剪力破坏时,混凝土首先突然发生对角贯通裂缝,箍筋应力骤然增高,随着裂缝的增多变宽,箍筋陆续屈服,直至节点破坏。因此,节点区的混凝土强度、箍筋配置必须采取有效措施予以保证。

在框架结构的设计中,为限制底层柱截面,通常框架柱强度等级比框架梁高出不少。而在施工中,通常先将混凝土浇筑到梁底标高,框架节点的混凝土随后和梁板一块浇筑。这样,框架节点的混凝土强度等级就低于设计要求。为杜绝施工隐患,施工人员要提高抗震意识,在建筑施工中严格按照施工图纸、抗震构造图集施工,保证框架柱的强度。

在节点区,由于框架柱截面包容梁截面,因此同时配置柱箍筋、梁箍筋是施工中的难点。框架节点区内柱箍筋自底到顶全高配置;框架梁箍筋配置到柱边;框架节点,柱、梁节点附近内的箍筋绑扎均按加密区考虑。在施工中,为避免形式箍筋,应采用焊接封闭箍筋,保证节点箍筋的整体质量。若配筋中采用拉筋,拉筋应紧靠纵筋并且钩住封闭箍筋,以保证箍筋能够对混凝土的抗压起到良好的约束。

三、结语

在建筑施工中重视抗震设防的施工质量,健全抗震设防施工质量专项检查和监督制度,将抗震设防纳入到规范化管理,把施工中的质量隐患消灭在萌芽中。只有保证建筑施工的质量,才能满足抗震设防对房屋结构的要求,杜绝抗震隐患。

参考文献：

1]GB18306-2001.中国地震动参数区划图[S].北京：中国标准出版社，2001

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

[3]GB50223-2004.建筑工程抗震设防分类标准[S].北京：中华人民共和国住房和城乡建设部,2004

[4]李国强.建筑结构抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[5]戚跃远.关于框架结构抗震设防的几点认识[J].抗震研究,2008(10)

抗震设防烈度篇4

中国地处两大地震带之间,地震发生频繁。汶川、玉树地震给当地人民带来重大灾难,造成巨大经济损失,间接损失更是无法估量,其中大部分损失是因为建筑的损坏垮塌。根据国家统计,由于汶川建筑设防烈度仅仅为7度,远远低于地震中的11度,所以受灾县市的建筑损毁严重。依据国务院颁布的《汶川地震灾后恢复重建条例》的相关要求,灾区建筑提高了建筑抗震设防烈度。但是土建造价也随之升高,具体升高的幅度也颇受人们关心。

一般情况下,土建造价包括:墙体柱子、根基、大梁、楼板构件等。建筑物的造价除去土建造价部分,还包括设备造价、装修造价,提高建筑抗震设防烈度对造价的影响主要是土建部分。

1 计算案例

通常情况下,根据《建筑抗震设计规范》,当地最低抗震设防烈度、建筑场地、地震分级、设计加速度等外部因素与建筑高度、结构类型、建筑抗震设防类型等因素,都应该在确定建筑物抗震等级时考虑在内。建筑物抗震等级的提高,会加大钢筋和混凝土用量,从而影响土建造价。

如果以一栋十层楼高的普通办公楼房为例,楼房结构式框架——剪力墙。该楼房的主体高度是39.9米,首层高3.6米,2层到10层每层高3.3米,防护墙是19厘米厚度的空心混凝土墙。建筑场地是II类,属于丙类建筑,地震分组是一组,当地基本风压是0.5k N/m 2,地面的粗糙程度是B类。

设定该建筑不设抗震、抗震设防烈度为6度、抗震设防烈度为7度、抗震设防烈度为8度,分析土建造价的差异,其中假设在允许范围内,建筑使用的全部构件采用最经济的尺寸。此处的土建造价主要包括材料费、机械费、人工费、管理费、其他直接费用和间接费用等。

根据数据计算可以看出,在结构不变的前提下,当抗震设防烈度从6度到7度需要增大6根墙柱的截面大小,再提高到8度时需要增大13根墙柱的截面大小,同时配筋数量也随着增加。与不设抗震的情况对比,抗震设防烈度是6度时,土建单价上升约2%;抗震设防烈度是7度时,土建单价上升约6%;抗震设防烈度是8度时,土建单价上升约11%。在钢筋使用数量方面,与不设抗震的情况对比,抗震设防烈度6度时上升约12.5%,由6度提高到7度时上升约10.9,再到8度时上升约8.6%。从分析中可以看出,随着建筑抗震设防烈度的提高,土建单价不断上升,而钢筋增加率逐渐变小。

2 分析结果

经过对选择的计算实例的数据分析,可以得出下面的结果:

1)当建筑抗震设防烈度从6度增加到8度时,采用改变建筑构件的横断面大小和配筋数量的方法来提升建筑的抗震能力,在实际操作中十分有效,并且相对经济。

2)从上面的分析中可以看出,随着建筑抗震设防烈度的提高,土建单价不断上升。当建筑抗震设防烈度超过8度时,继续采用改变建筑构件的横断面大小和配筋数量来提升建筑的抗震能力,已不再是最经济可行的方法。不断加大非横向的构件尺寸并不能起到很好的抗震作用,同时还会减低构件的有效使用面积,加上刚度的加大反而提升了地震的作用力,在此时应该采用改变建筑结构、增加建筑的倾斜支撑、增加隔震消震设施等方法来提升建筑结构的抗震性能,从而提升抗震设防烈度,达到基本要求。采用此方法对土建造价的影响相比于只提高建筑构件横断面大小和配筋数量带来的影响要小很多。由于不同建筑结构的抗震性能各不相同,例如砖混结构、框架结构、框剪结构、框筒结构、筒中筒结构等,根据实际情况选择适合的建筑结构是确保结构抗震能力的首要任务,同时这直接影响建筑物的造价。

3)目前,建筑斜撑体系对提高建筑抗震性能效果明显,同时也能够将土建造价控制在可以接受的范围内,是抗震研究的一个新方向。由于建筑结构的非横向构件的主要作用是承受竖向的作用力,在承受水平作用力时,需要增加横截面积来发挥作用,对建筑造价影响大,不够经济。斜撑体系的采用则可以改变这一情况,斜撑是拉压构件,在能够有效抵消水平作用力、提升抗震性能的同时,也可以减小竖向建筑构件的大小和数量,从而降低建筑物的土建造价。

4)在提高建筑抗震能力和设防烈度时,可以在建筑结构本身抵抗地震的作用上不断优化改进,还可以通过隔离地震、消减地震等其他措施,这种措施虽然会增加相应的设备费用,但是由于经过隔震、减震的建筑在结构上的地震作用降低,使建筑结构构件减小、配筋数量降低,从而促使建筑结构上的造价降低,在建筑整体上仍然可以降低一部分土建造价。

3 结语

随着我国社会经济的不断发展,人们对建筑的要求标准不断提高,尤其是用在室内装修上的费用增速明显,近年装修费用多少不一,多则可达数千元每平方米。同时,在建造的过程中,更多新设备、新仪器、各种管道的使用和投入铺设,加上装修次数频繁,导致建筑总的造价大幅增加,然而土建的造价相对之下在下降。根据本文的实例分析结果可以看出,提高建筑的抗震安全度,对建筑的土建造价提高幅度不是很大,同整个建筑的总造价相比,只是很小的一部分,相对于昂贵的装修费用和地价显得更微不足道。但是,建筑的抗震安全性能对于建筑的作用不可忽视,建筑结构变化引起的破坏和损害造成的损失远远大于提升建筑抗震能力的土建成本。

根据统计资料显示,在地震发生时,70%多的人通过自救或者互相帮助逃生,这部分人能够逃生的原因主要是所处建筑物的抗震能力帮助人们获得更多逃生时间。在地震之后花费巨大人力物力财力救出的人数只占很小的一部分。当前,建筑物的抗震性能取决于建筑结构的抗震能力,提高土建成本对结构抗震性能的改善显著。提高建筑抗震设防烈度对土建造价存在影响,但是要确保结构的安全,必须加大土建投入。

摘要：在研究提高抗震设防烈度对造价影响的问题上,文章采用框架——剪力墙结构作为计算案例,分析不同抗震设防烈度对土建造价的影响差异。

关键词：建筑抗震,设防烈度,土建造价

参考文献

[1]谈一评.广厦建筑结构通用分析与设计程序教程[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]周雍年,张晓志,谢礼立.工程抗震设防标准的效益分析[J].地震工程与工程振动,2002(1):14-20.

抗震设防烈度篇5

关键词：地震,抗震设防烈度,结构抗震等级,土建造价

0 引言

根据2002年实施的GB50011-2001《建筑抗震设计规范》, 此次地震中, 遭受巨大破坏市县的建筑抗震设防烈度多数为7度, 包括了此次受灾最严重的汶川、北川等地区, 这项规范一直沿用至震前。根据国家地震局统计, 此次地震中, 受损严重的地区实际烈度都超过了当地的设防烈度, 最高甚至达到了11度。建设部为落实国务院《汶川地震灾后恢复重建条例》的要求, 灾后重建中提高了一些地区的设防烈度。在结构设计中, 提高设防烈度需要通过提高建筑物的抗震等级实现, 建筑物的造价也随之提高, 造价增加的幅度是大家所关心的。

建筑物的造价一般由三部分组成:土建造价:包括基础、墙柱、梁、楼板结构构件;设备造价:包括给排水、强弱电、电梯、空调暖通、智能化、安防等;装修造价:包括室内、外各种装修。提高建筑物的抗震等级对造价方面影响的主要是建筑的土建造价部分。下面, 通过算例分析提高结构的抗震等级对土建造价的影响。

1 算例

建筑物抗震等级的确定与当地的抗震设防烈度、地震分组、设计基本加速度、建筑场地等外部因素有关, 还与建筑物高度、建筑物抗震设防分类、结构类型等有关。建筑物抗震等级的提高, 将加大结构构件的计算内力, 提高配筋率和配箍率, 对造价的影响是加大截面尺寸, 即增加混凝土和钢筋用量, 而对楼板厚度、配筋量几乎没有影响。

以某10层普通综合办公楼为例, 框架———剪力墙结构, 主体高度39.9m, 首层3.6m, 2~10层层高为3.3m, 上人平屋顶, 围护墙选用190 mm厚加气混凝土墙。丙类建筑, Ⅱ类场地, 地震分组为第一组, 基本风压w0=0.5k N/m2, 地面粗糙度B类。

分析该工程在不设防及抗震设防烈度分别为6度、7度和8度时的造价差异, 在规范允许范围内, 全部构件按最经济尺寸采用。该工程在各种抗震设防烈度下钢筋总用量及工程土建造价之间的关系。这里的土建造价包括了上部主体结构的材料费、人工费、机械使用费、其他直接费、施工管理费和间接费用等。

抗震设防烈度从6度提高到7度需加大6根柱子的截面尺寸;从7度调整到8度截面尺寸变化的柱子数13根, 同时, 各个构件配筋量增加。相对于不设防情况下, 土建造价增加率, 抗震烈度为6度时约提高单方造价2%;7度时, 约提高单方造价6%;8度时, 约提高单方造价11%, 6度约提高12.46%、从6度到7度约提高10.96%、从7度到8度约提高8.65%, 呈现出从不设防到8度抗震烈度依次增加, 钢筋增加率渐小的规律。

当设防烈度超过8度时, 依旧通过改变构件的截面尺寸和配筋率来提高结构的抗震能力已经不是最经济的方法, 一方面加大竖向构件尺寸将降低有效使用面积, 同时由于刚度的增加也加大了地震的作用力等。

除了单纯以结构自身抵抗地震作用上下功夫外, 还可以采用隔震、减震等措施, 虽然增加了隔震、减震的设备费, 由于作用于结构上的地震作用降低, 使上部结构构件、配筋降低而使结构造价降低, 仍可降低总的土建造价5%。

2 结语

随着我国经济实力的提高, 建筑标准不断提高, 特别是人们用于室内外装修的费用日趋增加, 少则百余元每平方米, 多则可达几千元每平方米, 甚至更高。此外, 还有各种设备、仪器、管道等的投入, 且装修数年需要更新, 使建筑总造价增加, 而单纯土建造价相对比例则减少。根据本文的结论可以知道, 提高结构的安全度, 建筑物土建造价增幅并不大, 相对于整个建筑物的造价, 只占很小比例, 特别对于那些昂贵的地价和豪华装修的费用, 所占比例就更小。而结构产生过大的变形或破坏, 昂贵的装修和设备管线等也将付之东流, 甚至引起失火、漏电等次生灾害, 造成人身伤亡。由结构变形和破坏而引起装修和设备的破坏损失, 远远大于土建造价的损失。

在一些人的观念中, 往往愿意接受奇异的建筑造型、昂贵的室内外装修, 却不愿增加结构抗震、建筑安全度的费用投入, 这种“重外观、轻结构”的观念使我们在每次地震来临时, 都遭受了惨痛的损失, 其实, 结构才是建筑物之根本, 正所谓“皮之不存, 毛将焉附”。

参考文献

[1]谈一评等.广厦建筑结构通用分析与设计程序教程[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

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[9]耐震建筑研究会.巨大地震VS耐震施工.株式会社ィ一ストフ·レス, 2003.

抗震设防烈度篇6

本工程位于甘肃省天水市麦积区, 功能为涂装车间。工程纵向长192.50 m, 横向宽25.80 m。工程由两部分组成: (1) 主厂房:单层单跨结构, 跨度24.0 m, 长度183.00m, 东侧端部三榀柱距为6 m, 其余柱距均为9 m, 檐口处梁底标高为13.40 m, 厂房设置起重量Q=50 t和Q=32 t桥式吊车各一台, 工作制均为A5, 轨顶标高为10.0 m, 桥式吊车参照河南卫华重型机械股份有限公司的QD型吊车进行设计, 主厂房刚架及吊车梁按照每跨内设置的最大吨位吊车2台设计, 主厂房剖面见图1; (2) 西辅房:辅房紧邻厂房西侧, 为两层现浇钢筋混凝土框架结构, 柱网8.9 m×8 m, 辅房长总长45.2 m。

本文重点对厂房结构方案确定及不同设防地震作用对厂房结构力学性能的影响进行研究分析。

2 基本参数

甘肃省天水市建筑物 (构筑物) 设计基本资料为:50年遇基本风压为0.35 k N/m2, 50年遇基本雪压为0.20 k N/m2。抗震设防烈度为8度, 设计基本地震加速度值为0.30g, 地震分组为第二组, 建筑场地为Ⅱ类。建筑结构的安全等级为二级, 主体结构设计使用年限为50年。本工程建筑物抗震设防类别为丙类, 主厂房结构抗震等级为二级, 辅房框架抗震等级为二级。

3 结构方案确定

该厂房有以下特点:拟建工程位于地震设防高烈度区;围护材料为烧结页岩多孔砖, 墙体较重, 水平地震作用较大;厂房功能为涂装车间, 建筑防火要求严格, 根据GB50016-2006《建筑设计防火规范》规定, 建筑防火生活类别为甲级, 耐火等级为二级。结合以上特点, 对厂房上部结构方案对比分析如下:

方案1:全钢结构方案。为单层普通钢结构厂房, 钢柱须严格按照GB50017-2003《钢结构设计规范》和GB50011-2010《建筑抗震设计规范》进行分析计算;屋面为轻型材料, 可采用实腹式楔形变截面钢屋面梁, 按CECS 102:2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算。钢结构厂房优点是强度高、材质轻、延伸性良好、抗震性和施工周期短等。但对本工程而言, 钢结构厂房具有如下缺点: (1) 钢结构抗震刚度不足, 拟建工程位于地震高烈度区, 水平地震力相对较大, 变形严重, 结构体系变形分析时, 钢结构材质的高强度优势很难充分发挥; (2) 建筑防火要求高, 为二级耐火等级, 柱和梁主要受力构件耐火极限要求分别为2.5h和1.5 h, 须涂刷厚涂型钢结构防火涂料且涂料厚度不小于26 mm, 且每隔10~15年需重新喷涂防火涂料等。使用期间, 防火涂料喷涂要求高、成本大, 且防火质量难以保证。

方案2:钢筋混凝土柱钢屋面梁排架方案。该方案采用混凝土工字形预制柱, 屋面为轻质材料, 仍选用轻钢变截面屋面梁。本方案为传统结构方案, 其优点是设计、施工技术都很成熟, 且很易能满足建筑防火要求。缺点是混凝土预制构件须较大的预制场地, 柱截面较大, 吊装设备要求高。

在满足安全及工艺、建筑专业相关使用要求的前提下, 充分考虑经济用因素, 确定按方案2进行施工图设计。

4 主厂房结构设计

4.1 荷载

1) 屋面恒荷载0.35 k N/m2, 其中, 彩色压型钢板、保温层、PVC防水层、檩条及支撑共0.25 k N/m2, 管道悬挂0.10 k N/m2;

2) 屋面活荷载:根据GB5001-2003《钢结构设计规范》知, 轻钢屋面梁承受水平投影面积超过60 m2, 屋面局部活荷载取0.30 k N/m2, 与雪荷载不同时组合, 取较大值;

3) 风荷载:w0=0.35 k N/m2, 按GB50009-2001《建筑结构荷载规范》 (2006年版) 计算;

4) 吊车荷载:按工艺提供吊车样本进行, 并满足GB7592-87《通用桥式起重机界限尺寸》中的要求;同时将结构净空和荷载预留适当余量, 为建设单位购买吊车提供一定的选择余地;

5) 地震作用:重点进行8度 (0.30 g) 多遇水平和竖向地震作用下结构设计, 并分析在无地震作用、7度 (0.15 g) 多遇水平地震作用下和8度 (0.20 g) 多遇水平和竖向地震作用下结构设计结果的差异。厂房柱顶和牛腿处地震附加荷载分别为130 k N和285 k N, 地震附加荷载不竖向传递, 只在地震情况下起作用。

4.2 结构计算

排架结构采用中国建筑科学研究院编制的钢结构软件STS (2008年8月版网络版) 进行计算。厂房排架剖面如图2, 柱脚为插入式固结柱脚, 混凝土柱顶与钢梁采用锚栓铰接连接。抗震设防8度 (0.30 g) 情况, 经计算, 排架刚度、挠度等均满足国家规范要求的前提下, 排架结构力学性能见表1, 厂房排架截面见表2。

5 地震作用对排架结构的影响

为研究高烈度区地震作用对排架结构的影响, 本文重点分析无地震作用、7度 (0.15 g) 、8度 (0.20 g) 和8度 (0.30 g) 地震作用下厂房排架结构力学性能差异。7度时, 进行水平地震作用分析, 混凝土构件抗震等级为三级, 8度时, 进行水平和竖向地震作用, 0.20 g和0.3 g对应竖向地震作用系数分别为0.08和0.12, 混凝土构件抗震等级为二级。四种条件下排架计算内力基本组合值及柱单侧HRB400E级钢筋计算面积As见表2。四种条件下梁挠度、柱顶位移等刚度指标及强度均满足现行规范要求。

5.1 地震作用对排架上柱的影响

从表2可以看出, 7度 (0.15 g) 地震作用和无地震作用时, 排架上柱结构力学性能及配筋相同;与无地震作用相比, 8度 (0.2 g) 地震作用下排架上柱仅Mmax增加了13.4%, Vmax、Nmax和配筋面积无变化;与无地震作用相比, 8度 (0.3 g) 地震作用下排架上柱Mmax增加了42.1%, 配筋面积提高了7.7%, Vmax、Nmax无变化。地震作用对混凝土排架上柱结构力学性能的影响分析知, 7度地震作用对上柱结构力学性能无影响, 8度 (0.2 g) 地震作用对上柱结构力学性能有一定程度影响, 但地震作用不起控制作用, 8度 (0.3g) 地震作用对上柱结构力学性能有很大影响, 地震起控制作用, 结构受力和配筋面积均明显增加。

5.2 地震作用对排架下柱的影响

从表2可以看出, 与无地震作用相比, 7度 (0.15 g) 地震作用下排架下柱仅Mmax增加了1.3%, Vmax、Nmax和配筋面积无变化;与无地震作用相比, 8度 (0.2 g) 作用下排架下柱Mmax和Vmax分别增加了21.7%和9.2%, 配筋面积增加了3.1%, Nmax无变化;与无地震作用相比, 8度 (0.3 g) 作用下排架下柱Mmax和Vmax分别增加了62.2%和46.7%, 配筋面积提高了42.9%, Nmax无变化。地震作用对混凝土排架下柱结构力学性能的影响分析知, 7度地震作用对下柱结构力学性能基本无影响;8度 (0.2 g) 地震作用对下柱结构力学性能有很大影响, 地震起控制作用, 结构受力及配筋面积都有明显增加;8度 (0.3 g) 地震作用对下柱结构力学性能有显著影响, 地震起控制作用, 结构受力和配筋面积显著增加, 增加超过40%。

6 结语

1) 对比全钢结构和钢筋混凝土柱钢屋面梁排架两方案, 分析其优缺点, 综合考虑安全、工艺、建筑专业相关要求和施工等方面, 并分析经济因素, 最终确定采用钢筋混凝土柱钢屋面梁排架结构方案。

2) 地震作用对混凝土排架上柱结构力学性能的影响分析知, 7度地震作用对上柱结构力学性能无影响, 8度 (0.2g) 地震作用对上柱结构力学性能有一定程度影响, 但地震作用不起控制作用, 8度 (0.3 g) 地震作用对上柱结构力学性能有很大影响, 地震起控制作用, 结构受力和配筋面积均明显增加。

3) 地震作用对混凝土排架下柱结构力学性能的影响分析知, 7度地震作用对下柱结构力学性能基本无影响;8度 (0.2 g) 地震作用对下柱结构力学性能有很大影响, 地震起控制作用, 结构受力及配筋面积都有明显增加;8度 (0.3g) 地震作用对下柱结构力学性能有显著影响, 地震起控制作用, 结构受力和配筋面积显著增加, 增加愈40%。

4) 对高烈度区的混凝土排架结构, 地震作用对结构影响较大, 应重点进行结构的抗震验算, 并分析地震对结构的不利影响。

参考文献

[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].

[2]GB50010-2002混凝土结构设计规范[S].

抗震设防烈度篇7

根据以往的地震灾害经验,建筑物在地震作用下产生破坏的原因主要有以下几方面:

首先,地震引起地面的土质松动,引起砂土液化和软土震陷,从而导致地基失效,造成建筑物根基上的损害,对上部结构产生影响,甚至是失去对上部结构的支撑,导致破坏性损毁。其次,建筑物在地震引起的地面运动影响下产生剧烈的摇晃,建筑结构因强度不够,摇晃过程中产生难以承受的变形,从而触发整体倾覆的恶劣后果。此外,地震引起的其他相关自然灾害,如山体滑坡、地面塌陷或地表层错列等对地面建筑物的破坏等等。

2 高层建筑结构抗震概念设计

2.1 场地条件

场地条件主要包括建筑场地的土质和稳定性。根据建造高层建筑对土质的要求,实地勘测,掌握该地区的地震动向、地质特点和地下岩层结构等,对建造高层建筑所需的地质条件因素进行全面的勘察和测量,从而得出准确的场地综合评价。对于不适合建造的场地,给出危险性评价,予以警示和严令制止,或提出回避的改造方案。从根本上避免高层建筑因地面震动而造成地基的损毁。

2.2 建筑设计和结构的规则性

高层建筑结构的规则性对建筑的抗震能力影响也相对较大,规则、对称的剖面结构和良好的整体性,对于抵抗地震带来的地面高层摇晃具有一定的支撑作用。从建筑的竖向剖面来看,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。因此,高层建筑不应一味的追求外观结构上的视觉效果,更要注重建筑的抗震结构设计要求,尽量避免过于不规则的结构组成。对于有特殊要求的不规则建筑,在结构设计过程中,要采取计算机模拟等手段的辅助,对结构对与水平地震作用进行模拟,从而做出内力调整,对不符合抗震要求的设计进行修改,或对薄弱部位采取有效的强化抗震措施予以弥补。对于结构复杂,平面结构极不规则的高层建筑,可按照实际情况合理地设置防震缝,将整个楼体或不规则楼体部分,分割成为多个规则的抗侧力单元,分担地震测力的作用效果,提高结构对地震的抵抗能力。

2.3 结构材料的选择与结构体系的确定

从建筑结构材料抗震要求来看,高层建筑的结构材料应满足材质轻、强度高、质地均匀等特性,构件间具有良好的整体性、连续性和延展性,从而发挥结构的整体强度配合,提高结构的抗震能力。从目前建筑中常用的结构方式来看,钢结构与型钢混凝土结构在抗震效果上略胜一筹,是高层建筑高抗震要求的首选结构材质。此外,其他建筑结构也可应用于一般抗震要求的高层建筑中,具体情况也要参考工程的造价要求,经过经济性比较,从而选择出经济对比度高,抗震性能符合要求的结构材料。

传统意义上的抗震结构体系是依靠结构的整体承载力和变形能力来吸收和耗散地震的能量,使建筑物免于过重的损毁。高层建筑在设计过程中,要注重结构的整体性,从而使每个结构构件都能在抵抗震感的时候连动协作,互为支撑,从而保证必要的竖向承载力,免于震后倒塌。

2.4 多道抗震设防体系

在高层建筑设计中,设立多道抗震防线,从结构选材到结构设计,并结合各结构构件之间强弱关系的协调,形成多种抗震设计并存,增加建筑的综合抗震能力。通常一次地震不仅会造成持续震动,也有可能造成接连不断的余震,虽强度不大,但从持续时间和反复次数上来讲,会对高层建筑的结构造成持续的动摇,从而引发积累性的破坏。如果高层建筑只采取抗震的单体结构,一旦遭遇破坏就难以应对此后接踵而来的持续余震或地震的持续破坏而产生坍塌。如果采用了多道抗震设防体系,就可以很好的规避这种反复式冲击带来的破坏,有了第二道、第三道防线的接续防护,抵挡后续的地震冲击,降低地震给高层建筑带来的危险性。随着层数的增多抗震要求也较高。多道抗震设防体系的应用,提高了高层建筑的综合抗震能力,是目前高层建筑普遍采用的抗震结构设计概念。

3 结语

城市现代化发展的加剧,使城市建筑风格也发生了天翻地覆的变化,高层建筑的增多与建筑结构的复杂多样,不仅需要建筑设计与建筑施工领域的共同发展,也需要更新建筑设计过程中的一些相关概念。只要针对以上地震危害进行分析,在结构设计上减免以上因素带来的楼体伤害,就可以提高高层建筑在地震中的稳定性和地基的稳固性,降低生命和财产的损失。因此,在设防烈度6度以下要求的高层建筑设计过程中,充分考虑抗震设计的经济可行性结合实地的地质情况,做出科学、合理的高层建筑设计,是保障工程质量和投资收益的重要手段。

摘要：高层建筑的防震要求是根据地区和建筑结构等具体情况严格规定的,处于非地震带地区的高层建筑,通常要求满足承受抗震设防烈度6度以下即可。随着高层建筑日益增多的发展态势,建筑的抗震要求作为建筑设计中的重要环节,是值得我们探讨和研究的。

关键词：高层建筑,抗震要求,烈度6度,建筑设计

参考文献

[1]张友全.现代高层建筑结构浅析[J].建筑技术,2009(2):77-80.

[2]邓建辉.钢结构建筑的防震抗震效果研究[J].建筑技术,2009(4):45-46.

[3]韩力江.建筑的抗震结构设计与结构材料选择[J].华中建筑,2008(7):23-24.

抗震设防烈度篇8

1 汉中市6度设防下建筑物遭受的震害分析

1.1 汉中市6度设防的原因

汉中市位于陕西省西南部,北倚秦岭、南屏巴山,中部是汉中盆地。全市辖总面积2.7万km2,其中盆地占6%,浅山丘陵占36%,中高山区占58%。汉中的经济由于受地理位置的限制,其发展水平在陕西省处于较低水平,生产总值列西安、宝鸡、咸阳、渭南、榆林、延安之后,位居第七位,人民生活水平还不高,工业规模比较小,经济发展水平还比较落后。据资料统计,过去50年来,汉中共发生1级以上地震55次,年均3.05次,其中震感较强的有2次。但自有震级记录以来,发生在汉中的地震均未超过6级,统计数据表明汉中不是一个比较多震的地区,对于建设工程而言,设防标准每提高1度,建设成本最少增加8%～10%,考虑到汉中经济发展的承受能力和发生地震产生的社会影响,抗震设防按最低标准执行。所以6度的设防标准满足抗震设防的要求。

1.2 抗震6度设防,建筑物灾害情况

5·12地震中宁强县房屋破坏严重,房屋受损情况:全县倒塌民房5 097户15 829间、其他房屋1 939间,受损民房45 529户142 859间、其他房屋6 762间。学校受损情况:学校受灾226所,倒塌校舍286间5 950 m2,致危4 949间12.3万 m2,围墙倒塌3 100 m。略阳县城灾害较为严重,全县1 161幢163.42万 m2房屋建筑及3个构筑物受灾情况调查中,基本完好的仅有67幢94 200 m2,占总面积的5.75%,94.25%的房屋建筑受到不同程度的损害(见图1)。汉台区部分建筑严重受损,如汉中市国贸大厦等(见图2)。显然,汉中市原有6度设防已经达不到抗震要求。

1.3 建筑物受灾分析

从建筑物抗震水平看,特别是农村山区,交通不便,地质条件又差,房屋结构大多数是砖混、砖木及土坯结构,很难承受如此强大的大地震。相对而言,汉中市城区在此次地震中遭受的破坏程度还是比较小的,这是由于城区建筑基本能按照设防标准来规划、设计和施工,质量较好。但是在一些偏远山区的县城、乡镇及农村,在抗震设防这方面控制的不严格,因而在地震中,建筑物受损严重。另外,从建筑材料来看,地震灾区多数建筑物还是二十世纪七八十年代甚至更老的建筑物,建筑材料多数是砖、木及土坯,这些房屋建筑材料和墙体材料抗震性能差,构造也极为不合理。在这次地震灾害中,建筑材料表现出了整体性不足,导致大量民房和部分学校倒塌。

2 不同设防烈度抗震设计的比较

从陕西省地震动峰值加速度区划图上分析汉中市抗震设防的具体要求,汉中略阳县为抗震设防烈度7度区,宁强为6度区。震后重建特别指出,学校应少用玻璃构造及装饰,并对中小学教学楼、学校宿舍楼、幼儿园抗震设防提出了相应要求,细化了中小学楼应满足的抗震设防要求。

建筑工程抗震设防类别从高到低,依次分为特殊设防、重点设防、适度设防和标准设防四类。凡政府捐资兴建的工程,抗震设防烈度由6度提高到7度。其中应急救灾指挥中心、应急避难场所、应急救治中心、通信保障工程等要求特殊设防的建筑,抗震设防烈度为8度;重点设防的学校、医院、体育场馆、博物馆、文化宫、图书馆、影剧院、商场、交通枢纽等人员密集的公共服务设施,除按7度设防外,须在此基础上提高1度加强抗震构造措施;市政公用设施按7度进行设计和施工;其他建筑高度超过60 m的公共建筑及超过80 m的住宅建筑,必须对建设场地进行地震安全性评价后,根据评价结果进行抗震设计。表1～表5是不同设防烈度情况下建筑物抗震设计比较。

对医院、教学楼等横墙较少的房屋总高度,应比表2的规定相应降低3 m,层数应相应减少一层。

3 结语

1)标准设防类。

应按汉中市抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不至于倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。汉中市普通建筑设防烈度应该提高为7度。

2)重点设防类。

应按高于汉中市抗震设防烈度1度的要求加强其抗震措施;如在5·12地震中受灾严重的汉中市宁强和略阳县,设防烈度已提高为8度。

3)特殊设防类。

除按高于本地区抗震设防烈度提高1度的要求加强其抗震措施,同时应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4)适度设防类。

允许比本地区抗震设防烈度的要求低,可适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度不应降低,一般情况下仍按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

汉中市建筑设防烈度应该提高。除了提高抗震设防烈度外,还要重视建筑结构材料的改造,这对于减轻地震灾害将会产生巨大的社会效应。

摘要：通过对汉中市6度设防下建筑物遭受的震害进行分析,并对建筑6度和7度设防裂度抗震设计进行了比较,揭示了提高汉中市建筑物设防烈度的必要性,针对不同情况提出了相应的措施,以使建筑物达到抗震设防要求。