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抗震房屋
鎖定
- 中文名
- 抗震房屋
- 外文名
- Earthquake resistant housing
- 優 點
- 安全性
- 特 點
- 抗震性能好
- 缺 點
- 造價高,不適宜大批量興建。
抗震房屋結構體系
抗震結構體系是抗震設應考慮的最關鍵問題,對安全和經濟起決定性
的作用,是綜合的系統決策。體系的選擇要符合抗震概念設計的幾條基本原則。主要的抗震結構體系有:
抗震房屋多層砌體房屋
抗震房屋多層內框架
抗震房屋底層框架磚房
底層要求有較大空間作商店、服務大廳等,上部則為隔牆較多的住宅或辦公樓,是一種上下材料不同、強度和剛度不連續的結構體系,在抗震設計中有較嚴格的要求。
抗震房屋框架結構
多應用於多層及高層民用建築和多層的工業建築,建築平面佈置靈活,易
於佈置較大房間。但純框架結構側向剛度小,屬柔性結構,故其層數和高度都受到一定限制。
抗震房屋框架
抗震牆結構
抗震房屋抗震牆結構
是全部由縱、橫抗震牆組成的結構體系,其抗震性能較好,在高層住宅、公寓、旅館等建築中廣泛應用。
抗震房屋技術標準
從1974年原國家建委發佈全國第一個建築抗震設計規範起,中國對建築抗震設計的要求越來越嚴格:1976年唐山大地震後,對“74規範”進行修改,頒發了“78規範”;1989年,又發佈“89規範”,6度區的建築工程正式納入抗震設防範圍;2001年,對“89規範”進行修訂,從2002年1月起實施新的《建築抗震設計規範》。中國抗震設防烈度分6~9度,度數越高要求越嚴,根據2002年起實施的《建築抗震設計規範》,6度及以上地區的建築必須進行抗震設計,要求做到:當遭受低於本地區抗震設防烈度的多遇地震(50年一遇)影響時,一般不受損壞或不需修理可繼續使用;當遭受相當於本地區抗震設防烈度的地震(475年一遇)時,可能損壞,經一般修理或不需修理仍可繼續使用;當遭受高於本地區抗震設防烈度預估的罕遇地震(1641~2475年一遇)時,不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。一般來説,全國大部分地震不活躍帶抗震設防烈度是6至7度,北京地區居民樓房應具有抵禦烈度為8度的地震破壞的能力。
國家在建築抗震設計上要求,一般的民用建築是要抗7度,及可抗6級地震,對一些超高層的建築,必須要做地震安全性的評價,通過安全評價性去測試標準,以保證建築達到基本抗震地區的要求。除了設計達標以外,施工的質量也是非常關鍵的,要有合規的設計,合乎要求的標準,合格的施工質量,幾個方面做好了,才可以達到抗震的標準。
抗震房屋特徵
關鍵詞一,加速度的“地震反應”:地震是通過地面的搖晃和顛簸使房屋各部分質量也有了反應加速度,所以房屋各部分都受到地震力的作用。就像篩元宵,人拿着篩子來回搖晃和顛簸,雖然沒有用手指直接去觸碰元宵,但個個元宵都在滾來滾去。除了震中區外,地震對房屋以水平向搖晃為主。地震區的建築都要求有抗側力結構,如抗震牆、支撐等。這些結構平時看看沒什麼用,還礙手礙腳,但在大風、大震下卻是救命的。有的人買了房子,大肆裝修,唯恐其不通透,開洞不大不過癮。地震來了,不但自己倒黴,還會讓鄰里遭殃。
關鍵詞二,抵抗變形的“剛度”與抵抗破壞的“強度”:房屋抵抗變形的能力大小叫剛度,抵抗破壞的能力大小叫強度。輕一點的房屋建築比重的對抗震有利。質量小了,地震力也小了。但房屋也不是愈剛愈好。很厚的牆,也許可以承擔更多的垂直重力荷載,但有時會引來更大的地震力。在同一棟房屋中,地震力也是按剛度分配的,剛度大的分得多。俗話説,沒有金剛鑽,別攬瓷器活。最怕是剛度大而強度小,比如很厚的磚石牆,一開始剛度很大,樹大招風,引來很大的地震力。但強度又不爭氣,頂不住這麼大的力,就容易倒塌。鋼結構如果設計得當,抗震性能比較好,因為強度大,若做得輕巧,質量剛度都不過大,以柔克剛,吸引的地震力小,而抵抗的能力強,就安全些。但剛度也不是愈小愈好。結構太軟了,變形太大,風吹草動也搖來晃去,不但不舒適,而且會有附加的力出現。所以剛柔相濟才好。
關鍵詞三,突然出現的“脆性”破壞與有預告的“延性”破壞:脆性破壞是突然發生的,而延性破壞是有預告的,先看到梁板開裂,變形很大,也許還來得及逃出去。磚和混凝土其實都是脆性材料,容易突然斷裂。例如震區好多磚牆出現X形的裂縫,就是一種脆性破壞。混凝土加了鋼筋,就有一定的延性。比如梁板受彎曲,受拉的鋼筋就是超過了彈性強度的極限,它還會繼續伸長而不斷裂,就像牛皮糖似的。其實更要當心的是鋼筋混凝土構件的受剪。遭到橫向力的作用,鋼筋混凝土柱子會受到剪力的作用,容易出現脆性破壞。辦法是加鋼箍。日本阪神大地震,有些高架路的柱子倒塌,不是縱向鋼筋不夠,而是鋼箍太少。往往我們造房子,多加好些長條的縱向鋼筋,而忽視了鋼箍。世界震災史上,吃這個虧的太多了。磚石結構更要按規範加圈樑等,決不可掉以輕心。結構平時為人們挑重擔,但是若設計不當,地震時就會變成要命的炸彈。我國鋼年產量近5億噸,居世界第一。鋼結構輕而強,可以在重災區外預製好,運送安裝都較便利快速。合理設計一些鋼結構的學校、醫院,結合採用一些輕質樓板、牆板,同時考慮保温節能。對災後重建,具有重大的現實意義。
關鍵詞四,大有可為的“消能”設計:如果房屋結構延性好、強度夠,地震帶來的大量能量,通過結構反覆變形,像牛皮糖那樣扯來扯去也扯不斷,反倒把力氣扯完了。大震之後,房屋可能開裂,可能要大修,也可能要放棄,但只要它震時挺住了沒有倒,就是不得了地好。所以這些年來,世界各國研究結構耗能,花了大力氣。對傳統的結構,如強柱弱梁、偏心支撐、耗能節點、加強約束等等都有好的效果,在隔振、被動耗能、主動耗能等方面的科學研究也有許多進展。阻尼有耗能作用。增加結構阻尼,例如加粘滯阻尼器,也會有效果。有些方法還太貴,有些還不夠成熟,但處處精心設計,增強延性,增加耗能,還是大有可為。
關鍵詞五,學校、醫院的 “設防烈度” 應提高:國家用規範的辦法對各個地區、各類房屋的安全度作了規定。而這些規定,也要根據地震震災、國家實力不斷作調整。提高某些地區的設防烈度,提高醫院、學校等重要建築的設防烈度,建議醫院和學校應比目前的設計基本烈度再提高一度。要特別重視保證柱子和牆不發生脆性破壞。我們一定要舉輕若重,如履薄冰地做好災區重建工作。還要未雨綢繆,立即着手對其他目前沒有發生地震的地區的醫院和學校建築的抗震普查,進行必要的加固。
抗震房屋結構與抗震性
鋼結構抗震級別★★★★★
特點:鋼結構是以鋼材為主要結構材料。鋼材的特點是強度高、重量
輕,同時由於鋼材料的勻質性和強韌性,可有較大變形,能很好地承受動力荷載,具有很好的抗震能力。 應用:不過,由於鋼結構建築的造價相對較高,目前應用不是非常普遍。
一般的超高層建築(100米以上)或者跨度較大的建築通常應用鋼結構,瀋陽市比較典型的鋼結構建築為五愛市場二期鞋帽商場。
剪力牆結構抗震級別★★★★
應用:剪力牆結構在高層(10層及10層以上的居住建築或高度超過24米的建築)房屋中被大量運用。
框架結構抗震級別★★★
框架結構中,還有一種框剪結構,又名框架—剪力牆結構,它是框架結構和剪力牆結構兩種體系的結合,吸取了各自的長處,既能為建築平面佈置提供較大的使用空間,又具有良好的抗力性能。這種結構的住房有很好的抗震性。
應用:框架結構在現代建築設計中應用較為普遍,我們所見的大多數建築都是框架結構。
磚混結構抗震級別★★
特點:磚混結構中的“磚”,是指一種統一尺寸的建築材料,也包括其他尺寸的異型黏土磚、空心磚等。 “混”是指由鋼筋、水泥、沙石、水按一定比例配製的鋼筋混凝土配料,包括樓板、過樑、樓梯、陽台。這些配件與磚做的承重牆相結合,所以稱為磚混結構。磚混結構住宅一般以多層 (24米以下,住宅10層以下)住宅為主,其抗震性能比起上述三者相對弱一些。
應用:磚混結構一般應用在多層或者跨度不大的建築,但由於磚混結構的房屋格局死板,牆面不能改動,加之近些年框架結構以及剪力牆結構應用得越來越普遍,在城市建設中已經很少應用磚混結構,目前我國只有城郊的一些建築中還是磚混結構
抗震房屋抗震房屋介紹
四腳落地式
這是木柱人字架坡頂房結構
硬擱式
主要抗震措施:①水泥白灰混合砂漿砌築牆體,砂漿標號應大於10號;②檐口轉角部位可配置適當鋼筋;③中間的兩個人字架房屋用螺栓與外牆錨固在一起;④屋架中間用剪刀撐來加強穩定性。屋面可以用水泥或粘土瓦製成。
平頂式房屋
硬山擱檁四出檐式
磚房或土房設計成“硬山擱檁”結構可增加抗震能力
- 參考資料
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- 1. 四川雅安地震突來襲 裝一網重申安全家裝 .裝修第一網[引用日期2013-04-20]