论文部分内容阅读
摘要：结构中的非结构构件长期以来被视为主体结构的次要体系，被设计人员忽视，近些年来，研究人员在地震造成的震害中发现：震后大多数建筑物的结构构件基本无损坏，但许多非结构构件开裂受损严重，很多非结构构件坠落造成重要设备的损坏和生命财产损失，因此，必须加以认真对待。
关键词：建筑结构；非结构构件；抗震构造措施；
一、非结构构件的定义与分类[1]
非结构构件应包括建筑非结构构件和支撑于建筑结构的附属机电设备。从抗震的角度来说，非结构构件是指在主体结构设计中可以忽略的，或者尚无法计算的建筑构件或其附加构件。其中非结构构件又分为三类，第一类为附属结构构件（如，女儿墙、雨篷、高低跨封墙等），第二类为装饰物（如，贴面、顶棚、悬吊重物等），第三类为非结构墙体 。
二、建筑非结构构件的抗震设防目标
建筑非结构构件的抗震设防目标，原则上要与主体结构的“三水准”设防目标——“大震不倒，中震可修，小震不裂”相协调。在多遇地震下，建筑非结构构件不宜有破坏；在设防烈度地震下，建筑非结构构件可以比结构构件有较重的破坏，但不应伤及人，特别是避免发生次生灾害的破坏；在罕遇地震下，可能有较重的破坏，但应避免发生重大次生灾害。
随着社会的进步和发展，人们对生活和工作环境的要求日渐增高，建筑的非结构构件的造价占总造价的主要部分，抗震设防将不仅是保护生命安全，而要考虑经济和社会生活。
三、非结构构件对抗震计算的影响和计算方法[1]
1. 建筑结构抗震计算不应仅仅考虑主体结构构件的计算，还应计入非结构构件的影响：
（1）地震作用计算时，应计入支承于结构构件的建筑构件和建筑附属机电设备的重力。
（2）对柔性连接的建筑构件，可不计入刚度；对嵌入抗侧力构件平面内的非结构构件，可采用周期调整等简化方法计入其刚度影响；一般不应计入其抗震承载力，当有专门的构造措施时，可按有关规定計入其抗震承载力。
（3）对需要采用楼面谱计算的建筑附属机电设备，宜采用简化模型计入设备与结构的相互作用。
（4）支承非结构构件的结构，应将其地震作用作为附加作用对待，并满足连接件的锚固要求。
2. 非结构构件的地震作用计算方法，应符合下列要求：
（1）各构件和部件的地震力应施加于其重心，水平地震力应沿任一水平方向。 （2）一般情况下，非结构构件自身重力产生的地震作用可采用等效侧力法计算；对支承于不同楼层或防震缝两侧的非结构构件，尚应同时计及地震时支承点之间相对位移产生的作用效应。 （3） 建筑附属设备(含支架)的体系自振周期大于0.1s且其重力超过所在楼层重力的1%，或建筑附属设备的重力超过所在楼层重力的10%时，宜采用楼面反应谱方法。与楼盖非弹性连接的设备，可直接将设备与楼盖作为一个质点计入整个结构的分析中得到设备所受的地震作用。
四、非结构构件的震害表现和采取的措施
常见的非结构构件震害表现：
1.因填充墙等构件砌筑不当，混凝土柱受到约束而形成短柱，发生剪切破坏。
2.填充墙或围护墙与框架柱、梁无拉结或拉结不够、多孔空心砖大量劈裂导致拉结筋失效造成墙体大量开裂，甚至倒塌伤人。
3.后砌墙体与主体脱开的距离不够，造成地震时因振幅不同，反而引起主体结构的破坏。
4.女儿墙、雨篷与主体结构连接不够可靠，造成墙根部开裂，雨篷脱落。
5.吊顶部分变形损坏。
6.抗震缝或伸缩缝、沉降缝宽度不满足规范要求，地震中导致两侧碰撞破坏。
对非结构构件的震害有了解，才能采针对性的设计方案，加强非结构构件的安全性措施。
第一类 为附属结构构件，如女儿墙、雨篷、高低跨封墙、贴面等构件。主要抗震问题是防止倒塌，采取措施是加强非结构构件的整体性，并使之与主体结构可靠锚固，尽量避免采用砖砌女儿墙；对于顶棚和雨篷特别容易遭受破坏，因此，各类顶棚的构件与楼板的连接件应能承受顶棚悬挂重物和有关机电设施的自重和地震附加作用，其锚固的承载力应大于连接件的承载力。悬挑雨篷应与主体结构可靠连接。对重要的贴面和装饰，也可采用柔性连接，既使主体结构有较大变形，也不致将贴面和装饰损坏。
第二类 为非结构墙体，如内隔墙、框架填充墙等。混凝土结构和钢结构的非承重墙体应优先采用轻质墙体材料；刚性非承重墙体应避免使结构形成刚度和强度上的突变。
第三类 为附属机电设备及支架等。这些设备通过支架与建筑物连接，要求设备的支架要有足够的刚度和强度，使设备在遭遇设防烈度的地震影响后能够迅速恢复运行。建筑附属机电设备的设置部位要适当，防止设备系统和建筑结构发生谐振。
第四类 变形缝和连接部位[2]。因为变形缝的设置对内、外装饰都有影响，在实际施工中，普遍都将该缝的宽度减少，用硬质材料填缝干脆盖缝，震时常常会产生砖跺或假壁柱倒塌，露面破坏等震害。因此，在建筑方案设计初期就应按照抗震概念设计，尽量采用平立面规则结构，避免留缝。在建筑确实需要采用体型复杂、平立面别不规则的结构时，应设置防震缝，形成多个较规则的抗侧力单元，不应采用折线防震缝。沉降缝应贯通基础和上部结构，伸缩缝、防震缝在基础和地下室可不设置。防震缝的宽度应预留足够，采用柔性连接。
第五类 主要出入口，即楼梯间[3]。楼梯间框架柱形成短柱时，其钢筋配置措施应符合短柱的相关规定，如箍筋全高加密等。其次，框架填充墙，应设置间距不大于层高的构造柱，填充墙的其他抗震构造措施，尚应符合《抗震规范》中有关填充墙的其他要求。
五、小结
虽然非结构构件不属于主体结构，但设计人员应该提高对它的重视程度，提高设计水平，严格按照相关规范设计，非其在地震中的危害减小和避免。
关键词：建筑结构；非结构构件；抗震构造措施；
一、非结构构件的定义与分类[1]
非结构构件应包括建筑非结构构件和支撑于建筑结构的附属机电设备。从抗震的角度来说，非结构构件是指在主体结构设计中可以忽略的，或者尚无法计算的建筑构件或其附加构件。其中非结构构件又分为三类，第一类为附属结构构件（如，女儿墙、雨篷、高低跨封墙等），第二类为装饰物（如，贴面、顶棚、悬吊重物等），第三类为非结构墙体 。
二、建筑非结构构件的抗震设防目标
建筑非结构构件的抗震设防目标，原则上要与主体结构的“三水准”设防目标——“大震不倒，中震可修，小震不裂”相协调。在多遇地震下，建筑非结构构件不宜有破坏；在设防烈度地震下，建筑非结构构件可以比结构构件有较重的破坏，但不应伤及人，特别是避免发生次生灾害的破坏；在罕遇地震下，可能有较重的破坏，但应避免发生重大次生灾害。
随着社会的进步和发展，人们对生活和工作环境的要求日渐增高，建筑的非结构构件的造价占总造价的主要部分，抗震设防将不仅是保护生命安全，而要考虑经济和社会生活。
三、非结构构件对抗震计算的影响和计算方法[1]
1. 建筑结构抗震计算不应仅仅考虑主体结构构件的计算，还应计入非结构构件的影响：
（1）地震作用计算时，应计入支承于结构构件的建筑构件和建筑附属机电设备的重力。
（2）对柔性连接的建筑构件，可不计入刚度；对嵌入抗侧力构件平面内的非结构构件，可采用周期调整等简化方法计入其刚度影响；一般不应计入其抗震承载力，当有专门的构造措施时，可按有关规定計入其抗震承载力。
（3）对需要采用楼面谱计算的建筑附属机电设备，宜采用简化模型计入设备与结构的相互作用。
（4）支承非结构构件的结构，应将其地震作用作为附加作用对待，并满足连接件的锚固要求。
2. 非结构构件的地震作用计算方法，应符合下列要求：
（1）各构件和部件的地震力应施加于其重心，水平地震力应沿任一水平方向。 （2）一般情况下，非结构构件自身重力产生的地震作用可采用等效侧力法计算；对支承于不同楼层或防震缝两侧的非结构构件，尚应同时计及地震时支承点之间相对位移产生的作用效应。 （3） 建筑附属设备(含支架)的体系自振周期大于0.1s且其重力超过所在楼层重力的1%，或建筑附属设备的重力超过所在楼层重力的10%时，宜采用楼面反应谱方法。与楼盖非弹性连接的设备，可直接将设备与楼盖作为一个质点计入整个结构的分析中得到设备所受的地震作用。
四、非结构构件的震害表现和采取的措施
常见的非结构构件震害表现：
1.因填充墙等构件砌筑不当，混凝土柱受到约束而形成短柱，发生剪切破坏。
2.填充墙或围护墙与框架柱、梁无拉结或拉结不够、多孔空心砖大量劈裂导致拉结筋失效造成墙体大量开裂，甚至倒塌伤人。
3.后砌墙体与主体脱开的距离不够，造成地震时因振幅不同，反而引起主体结构的破坏。
4.女儿墙、雨篷与主体结构连接不够可靠，造成墙根部开裂，雨篷脱落。
5.吊顶部分变形损坏。
6.抗震缝或伸缩缝、沉降缝宽度不满足规范要求，地震中导致两侧碰撞破坏。
对非结构构件的震害有了解，才能采针对性的设计方案，加强非结构构件的安全性措施。
第一类 为附属结构构件，如女儿墙、雨篷、高低跨封墙、贴面等构件。主要抗震问题是防止倒塌，采取措施是加强非结构构件的整体性，并使之与主体结构可靠锚固，尽量避免采用砖砌女儿墙；对于顶棚和雨篷特别容易遭受破坏，因此，各类顶棚的构件与楼板的连接件应能承受顶棚悬挂重物和有关机电设施的自重和地震附加作用，其锚固的承载力应大于连接件的承载力。悬挑雨篷应与主体结构可靠连接。对重要的贴面和装饰，也可采用柔性连接，既使主体结构有较大变形，也不致将贴面和装饰损坏。
第二类 为非结构墙体，如内隔墙、框架填充墙等。混凝土结构和钢结构的非承重墙体应优先采用轻质墙体材料；刚性非承重墙体应避免使结构形成刚度和强度上的突变。
第三类 为附属机电设备及支架等。这些设备通过支架与建筑物连接，要求设备的支架要有足够的刚度和强度，使设备在遭遇设防烈度的地震影响后能够迅速恢复运行。建筑附属机电设备的设置部位要适当，防止设备系统和建筑结构发生谐振。
第四类 变形缝和连接部位[2]。因为变形缝的设置对内、外装饰都有影响，在实际施工中，普遍都将该缝的宽度减少，用硬质材料填缝干脆盖缝，震时常常会产生砖跺或假壁柱倒塌，露面破坏等震害。因此，在建筑方案设计初期就应按照抗震概念设计，尽量采用平立面规则结构，避免留缝。在建筑确实需要采用体型复杂、平立面别不规则的结构时，应设置防震缝，形成多个较规则的抗侧力单元，不应采用折线防震缝。沉降缝应贯通基础和上部结构，伸缩缝、防震缝在基础和地下室可不设置。防震缝的宽度应预留足够，采用柔性连接。
第五类 主要出入口，即楼梯间[3]。楼梯间框架柱形成短柱时，其钢筋配置措施应符合短柱的相关规定，如箍筋全高加密等。其次，框架填充墙，应设置间距不大于层高的构造柱，填充墙的其他抗震构造措施，尚应符合《抗震规范》中有关填充墙的其他要求。
五、小结
虽然非结构构件不属于主体结构，但设计人员应该提高对它的重视程度，提高设计水平，严格按照相关规范设计，非其在地震中的危害减小和避免。