由于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件不屬于主體結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)和施工中很容易被忽視,使用中在地震作用下是很容易破壞的構(gòu)件,它會(huì)造成巨大的危害。如,在5.12的汶川地震中,有許多非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中首先倒塌傷人、砸壞設(shè)備、破壞主體結(jié)構(gòu),造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。筆者根據(jù)多年的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)歷,淺談一下非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的幾個(gè)問題,以期能夠引起注意。

1非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的定義與分類

所謂非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,是指一般不屬于主體結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,具體包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備兩大類。其中建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件又分為三類,第一類為附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如,女兒墻、雨篷、高低跨封墻等),第二類為裝飾物(如,貼面、頂棚、懸吊重物等),第三類為非結(jié)構(gòu)墻體(如,內(nèi)隔墻、圍護(hù)墻、框架填充墻等)。

2設(shè)計(jì)中存在的問題

①設(shè)計(jì)人員在思想上不重視,技術(shù)上忽視。有些設(shè)計(jì)人員總認(rèn)為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件并非主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件,因而不影響主體結(jié)構(gòu)的安全性,或者認(rèn)為該地區(qū)只是抗震設(shè)防區(qū)域并非抗震設(shè)計(jì)區(qū)域,只做簡(jiǎn)單的構(gòu)造處理即可,不用進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。并未按規(guī)范要求將非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠連接(規(guī)范強(qiáng)調(diào)“可靠連接”)。②少數(shù)設(shè)計(jì)人員技術(shù)水平低,不能完全理解規(guī)范的構(gòu)造及計(jì)算等相關(guān)要求,出現(xiàn)設(shè)計(jì)失誤。

3采取的措施

①針對(duì)設(shè)計(jì)人員思想方面要加強(qiáng)認(rèn)識(shí),應(yīng)將非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)在重要性方面同等對(duì)待,設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足規(guī)范的強(qiáng)制性條文要求,不能含糊。②針對(duì)設(shè)計(jì)人員水平低問題,則要加強(qiáng)對(duì)規(guī)范學(xué)習(xí)和掌握,尤其要理解規(guī)范強(qiáng)制性條文內(nèi)容,在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定。

4各類非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在抗震設(shè)計(jì)中要注意的主要問題和應(yīng)采取的措施

我們對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震問題要有充分的了解,能夠針對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體類型,采取據(jù)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案,采取加強(qiáng)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性措施,進(jìn)一步加強(qiáng)和細(xì)化非結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的細(xì)部設(shè)計(jì)。第一類為附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如女兒墻、雨篷、高低跨封墻等構(gòu)件。主要抗震問題是防止倒塌,采取的措施是加強(qiáng)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體性,并使之與主體結(jié)構(gòu)可靠錨固連接。第二類為裝飾物,如貼面、頂棚、懸吊重物等。主要抗震問題是防止脫落和裝飾的破壞,采取的主要措施是同主體結(jié)構(gòu)可靠連接。對(duì)重要的貼面和裝飾,也可采用柔性連接,既使主體結(jié)構(gòu)在地震作用下有較大變形,也不致將貼面和裝飾損壞。第三類為非結(jié)構(gòu)墻體,如內(nèi)隔墻、圍護(hù)墻、框架填充墻等。根據(jù)材料的不同和同主體結(jié)構(gòu)的連接條件,它們可能對(duì)主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的影響,如:①減小主體結(jié)構(gòu)的自振周期,增大結(jié)構(gòu)的地震作用。②改變主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度分布,從而改變地震作用在各結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的內(nèi)力分布狀態(tài)。③處理不好,會(huì)引起主體結(jié)構(gòu)的破壞,如局部高度的填充墻形成短柱,地震時(shí)發(fā)生柱的脆性破壞。第四類為附屬機(jī)電設(shè)備及支架等,這些設(shè)備通過支架與建筑物連接,要求設(shè)備的支架要有足夠的剛度和強(qiáng)度,并與建筑物應(yīng)有可靠的連接和錨固,使設(shè)備在遭遇設(shè)防烈度的地震影響后能夠迅速恢復(fù)運(yùn)行。建筑附屬機(jī)電設(shè)備的設(shè)置部位要適當(dāng),支架設(shè)計(jì)時(shí)要防止設(shè)備系統(tǒng)和建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生諧振現(xiàn)象。

5對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在抗震設(shè)計(jì)時(shí)的具體對(duì)策

我們要根據(jù)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件不同類型、工程所處的不同環(huán)境區(qū)別對(duì)待:①做好細(xì)部構(gòu)造,讓非結(jié)構(gòu)構(gòu)件成為抗震結(jié)構(gòu)的一部分,在計(jì)算分析時(shí),充分考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量、剛度、強(qiáng)度和變形能力。②與第①條相反,在結(jié)構(gòu)做法上防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件參與工作,抗震設(shè)計(jì)時(shí)只考慮其質(zhì)量,不考慮其強(qiáng)度和剛度,從而加大了非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震可靠性。③防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震作用下出平面倒塌。④對(duì)裝飾要求高的建筑選用適合的抗震結(jié)構(gòu)形式,主體結(jié)構(gòu)要有足夠的結(jié)構(gòu)剛度,以減小主體結(jié)構(gòu)的變形量,使之符合規(guī)范要求,避免由于主體破壞導(dǎo)致裝飾破壞。⑤加強(qiáng)建筑附屬機(jī)電設(shè)備支架與主體結(jié)構(gòu)的連接與錨固,避免由于連接牢固引起的次生災(zāi)害。

6總結(jié)

雖然非結(jié)構(gòu)構(gòu)件不屬于主體結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)時(shí)也很容易忽視。但作為工程技術(shù)人員應(yīng)該將非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)放在同等重要的程度對(duì)待,提高對(duì)它的重視程度。只要我們不斷加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),提高設(shè)計(jì)水平,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)和施工,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中造成的危害是可以減小和避免的。