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装配式建筑轻钢结构在抗震中的应用

日期:2019年09月27日 人气:
 

中国地震台网正式测定:6月17日22时55分在四川宜宾市长宁县(北纬28.34度,东经104.90度)发生6.0级地震,震源深度16千米。
听到地震两个字,可能大家都会忍不住的战栗一下。作为自然灾害之一的地震,也是比较严重的自然灾害,伴有毁灭性、危害性,给人类造成极其严重的人员伤亡和财力物力的损失。地震不仅让美满幸福的家庭瞬间崩塌,更是给震中的受害者带来极大的心理健康问题,而这些都要经过长久的时间才有可能治愈。

建筑物与构筑物的破坏,如房屋倒塌,桥梁段落、水坝开裂铁轨变形等等。地面破坏,如地面裂缝、塌陷,喷水冒砂等。山体等自然物的破坏,如山崩、滑坡等。海啸、海底地震引起的巨大海浪冲上海岸,造成沿海地区的破坏。此外,在有些大地震中,还有地光烧伤人畜的现象。

还有震后货源失控引起的火灾,水坝决口或山崩拥塞河道引起的水灾,由建筑物或装置破坏等引起的毒气泄漏,由震后生存环境严重破坏引起的瘟疫。

葡萄牙里斯本

里斯本大地震

1755年11月1日,里斯本发生里氏9级大地震。这是人类史上破坏性最大和死伤人数最多的地震之一,死亡人数高达约六万至十万人。大地震后随之而来的火灾和海啸几乎将整个里斯本付之一炬,同时也令葡萄牙的国力严重下降,殖民帝国从此衰落。


日本

东日本大地震


2011年3月11日,日本当地时间14时46分,在日本东北部海域发生了里氏9.0级地震并引发了海啸,造成重大人员伤亡和财产损失。据统计,日本全国15894人因东日本大地震遇难,另外2636人下落不明。此次地震给日本直接带来4338亿元人民币的经济损失。


墨西哥

9·19墨西哥城地震



1985年9月19日清晨7时19分,墨西哥西南岸外太平洋底发生8.1级强震,该地震是墨西哥有史以来震级最强,损失最严重的地震,在这场大地震中,受灾面积达到了32平方公里,有8000幢建筑物受到不同程度的破坏,7000多人死亡,1.1万人受伤,30多万人无家可归,经济损失达11亿美元。


唐山

唐山大地震


1976年7月28日3时42分53.8秒,中国河北省唐山、丰南一带发生了强度里氏7.8级,地震持续约12秒。地震共造成242769人死亡,16.4万人重伤,这场7.8级的大地震使唐山这座工业发达的重镇遭受了灭顶之灾,瞬间夷为平地,经济损失无法估算。


据专家分析,95%的人员伤亡是由地震引起的房屋倒塌造成的。满目疮痍,一片崩塌,无数个鲜活的生命被泥石、巨木覆盖,悲痛弥漫在这片大地上。增加房屋建筑整体的抗震性成为越来越亟需解决的问题。


装配式建筑轻钢结构的优势在这个时候显得越发突出,以其设计标准化、生产工厂化、施工装配化等特征,为建筑在建筑品质安全及抗震性能上提供了整体解决方案,加上钢材的延展性远高于混凝土,所以轻钢房屋在地震中的抗震性能可以说是出类拔萃的,也成为震中的一道有力的生命防线。



轻钢结构的优势


工业化程度高


钢结构建筑被称为是工业化全装配式的结构,从屋面板到墙面板以及保温层和承重结构,形成一个完整的体系,具有高度的系列化和装配化,可以像其他商品一样批量化的生产。



设计灵活


轻钢建筑的外形设计和彩钢板的色彩压型选择比较自由,外形美观,可以随意布置大开间大跨度或者大柱距的建筑平面。非承重墙体的设计比较灵活,室内分区更加符合我们的实际要求,可以按照自己的意愿进行任意的分区。



质量轻

轻钢结构所体现的一个重点就是一个轻字,它的重它的重量是传统混凝土建筑结构的1/8是普通钢结构的1/2到1/3。围护结构采用的是轻型的金属板,用钢量在每平方米3公斤到15公斤。而且轻钢结构由于它本质非常轻,所以对于地基的要求并不高,造价比较经济。


施工速度快

轻钢结构,从设计到生产再到施工安装,整个工程的周期比较短。现场安装方式主要采用的是螺栓和自攻螺丝的连接,很少出现焊接的工作,全程湿作业不受季节的影响,每一个区域每一个构件只需按图连接即可,比较简单快速。


轻钢结构在抗震中的应用


1.


轻钢龙骨自重轻,在同等强度地震作用下,轻钢结构比普通混凝土结构和普通钢结构的受力小, 在设计地震作用下一般可以满足在弹性范围内工作。


2.


在抗震设防地区,轻钢龙骨房屋能够在设计地震作用下,保持结构功能的完整性;在罕遇地震作用下,保持结构不倒塌。


3.


轻钢结构很好地利用了蒙皮效应,使得它具有自重小,抗变形能力强、、不易垮塌等特点。地震发生时,会伴随有上下或左右的震动,而由紧固件连接而成的轻钢结构形成一个稳定的盒子状,不会由于地面的摇晃出现楼板坠落或墙面倒塌的现象,有效地保护了人身财产安全。同时,轻钢结构优良的抗震还体现在建筑的延性上,塑性铰接处区域受到震动变形,从而大大减小建筑结构受到地震的影响。因此,使用具有延性的轻钢结构可以降低对建筑承载力的要求,换句话说,延性结构可以通过自身变形抵御地震作用。


4.


轻钢结构之所以具有良好的抗震效果,其主要原理来源于蒙皮效应。所谓蒙皮效应,就是指在建筑物表面以屋面面板和墙板的形式覆盖材料,利用材料自身的强度的刚度来加强建筑物的整体强度。它主要是在纵横肋上覆盖金属板形成带肋薄壳,肋与薄壳共同作用,使得蒙皮在其平面内发挥出巨大的抗拉、抗压和抗剪效果,且由于肋的支撑作用,蒙皮能持续保持良好的稳定性。蒙皮结构承载力大,自重却很轻。


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