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裝配式建筑輕鋼結構在抗震中的應用

日期:2019年09月27日 人氣:
 

中國地震臺網正式測定:6月17日22時55分在四川宜賓市長寧縣(北緯28.34度,東經104.90度)發生6.0級地震,震源深度16千米。
聽到地震兩個字,可能大家都會忍不住的戰栗一下。作為自然災害之一的地震,也是比較嚴重的自然災害,伴有毀滅性、危害性,給人類造成極其嚴重的人員傷亡和財力物力的損失。地震不僅讓美滿幸福的家庭瞬間崩塌,更是給震中的受害者帶來極大的心理健康問題,而這些都要經過長久的時間才有可能治愈。

建筑物與構筑物的破壞,如房屋倒塌,橋梁段落、水壩開裂鐵軌變形等等。地面破壞,如地面裂縫、塌陷,噴水冒砂等。山體等自然物的破壞,如山崩、滑坡等。海嘯、海底地震引起的巨大海浪沖上海岸,造成沿海地區的破壞。此外,在有些大地震中,還有地光燒傷人畜的現象。

還有震后貨源失控引起的火災,水壩決口或山崩擁塞河道引起的水災,由建筑物或裝置破壞等引起的毒氣泄漏,由震后生存環境嚴重破壞引起的瘟疫。

葡萄牙里斯本

里斯本大地震

1755年11月1日,里斯本發生里氏9級大地震。這是人類史上破壞性最大和死傷人數最多的地震之一,死亡人數高達約六萬至十萬人。大地震后隨之而來的火災和海嘯幾乎將整個里斯本付之一炬,同時也令葡萄牙的國力嚴重下降,殖民帝國從此衰落。


日本

東日本大地震


2011年3月11日,日本當地時間14時46分,在日本東北部海域發生了里氏9.0級地震并引發了海嘯,造成重大人員傷亡和財產損失。據統計,日本全國15894人因東日本大地震遇難,另外2636人下落不明。此次地震給日本直接帶來4338億元人民幣的經濟損失。


墨西哥

9·19墨西哥城地震



1985年9月19日清晨7時19分,墨西哥西南岸外太平洋底發生8.1級強震,該地震是墨西哥有史以來震級最強,損失最嚴重的地震,在這場大地震中,受災面積達到了32平方公里,有8000幢建筑物受到不同程度的破壞,7000多人死亡,1.1萬人受傷,30多萬人無家可歸,經濟損失達11億美元。


唐山

唐山大地震


1976年7月28日3時42分53.8秒,中國河北省唐山、豐南一帶發生了強度里氏7.8級,地震持續約12秒。地震共造成242769人死亡,16.4萬人重傷,這場7.8級的大地震使唐山這座工業發達的重鎮遭受了滅頂之災,瞬間夷為平地,經濟損失無法估算。


據專家分析,95%的人員傷亡是由地震引起的房屋倒塌造成的。滿目瘡痍,一片崩塌,無數個鮮活的生命被泥石、巨木覆蓋,悲痛彌漫在這片大地上。增加房屋建筑整體的抗震性成為越來越亟需解決的問題。


裝配式建筑輕鋼結構的優勢在這個時候顯得越發突出,以其設計標準化、生產工廠化、施工裝配化等特征,為建筑在建筑品質安全及抗震性能上提供了整體解決方案,加上鋼材的延展性遠高于混凝土,所以輕鋼房屋在地震中的抗震性能可以說是出類拔萃的,也成為震中的一道有力的生命防線。



輕鋼結構的優勢


工業化程度高


鋼結構建筑被稱為是工業化全裝配式的結構,從屋面板到墻面板以及保溫層和承重結構,形成一個完整的體系,具有高度的系列化和裝配化,可以像其他商品一樣批量化的生產。



設計靈活


輕鋼建筑的外形設計和彩鋼板的色彩壓型選擇比較自由,外形美觀,可以隨意布置大開間大跨度或者大柱距的建筑平面。非承重墻體的設計比較靈活,室內分區更加符合我們的實際要求,可以按照自己的意愿進行任意的分區。



質量輕

輕鋼結構所體現的一個重點就是一個輕字,它的重它的重量是傳統混凝土建筑結構的1/8是普通鋼結構的1/2到1/3。圍護結構采用的是輕型的金屬板,用鋼量在每平方米3公斤到15公斤。而且輕鋼結構由于它本質非常輕,所以對于地基的要求并不高,造價比較經濟。


施工速度快

輕鋼結構,從設計到生產再到施工安裝,整個工程的周期比較短。現場安裝方式主要采用的是螺栓和自攻螺絲的連接,很少出現焊接的工作,全程濕作業不受季節的影響,每一個區域每一個構件只需按圖連接即可,比較簡單快速。


輕鋼結構在抗震中的應用


1.


輕鋼龍骨自重輕,在同等強度地震作用下,輕鋼結構比普通混凝土結構和普通鋼結構的受力小, 在設計地震作用下一般可以滿足在彈性范圍內工作。


2.


在抗震設防地區,輕鋼龍骨房屋能夠在設計地震作用下,保持結構功能的完整性;在罕遇地震作用下,保持結構不倒塌。


3.


輕鋼結構很好地利用了蒙皮效應,使得它具有自重小,抗變形能力強、、不易垮塌等特點。地震發生時,會伴隨有上下或左右的震動,而由緊固件連接而成的輕鋼結構形成一個穩定的盒子狀,不會由于地面的搖晃出現樓板墜落或墻面倒塌的現象,有效地保護了人身財產安全。同時,輕鋼結構優良的抗震還體現在建筑的延性上,塑性鉸接處區域受到震動變形,從而大大減小建筑結構受到地震的影響。因此,使用具有延性的輕鋼結構可以降低對建筑承載力的要求,換句話說,延性結構可以通過自身變形抵御地震作用。


4.


輕鋼結構之所以具有良好的抗震效果,其主要原理來源于蒙皮效應。所謂蒙皮效應,就是指在建筑物表面以屋面面板和墻板的形式覆蓋材料,利用材料自身的強度的剛度來加強建筑物的整體強度。它主要是在縱橫肋上覆蓋金屬板形成帶肋薄殼,肋與薄殼共同作用,使得蒙皮在其平面內發揮出巨大的抗拉、抗壓和抗剪效果,且由于肋的支撐作用,蒙皮能持續保持良好的穩定性。蒙皮結構承載力大,自重卻很輕。


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