
裝配式的建筑,柱子和梁都是現(xiàn)場(chǎng)拼裝而成
,遇到大地震到底安全嗎
?日本地震頻發(fā)
,一般的小地震
,老百姓早已習(xí)以為常
,即使是2011年3月11日的9級(jí)大地震
,居然有房子沒(méi)被震倒
,房屋真正成為人們安全堅(jiān)固的壁壘
。他們是怎么做到的呢
,他們的裝配式建筑與隔震減震措施是怎樣完美交圈的呢
? 以下是東京本八幡的一棟超高層全預(yù)制結(jié)構(gòu)的實(shí)例分析
。
本八幡超高層建筑的抗震利器
一、基本結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)高度144.2米。地上42層,標(biāo)準(zhǔn)層層高3.3米
,一層地下室,管樁基礎(chǔ)
。

二、平面與體型
1、體型對(duì)稱,外框投影邊長(zhǎng)41.4米
,高寬比3.48
。規(guī)整的平面與體型
,較小的高寬比
,是結(jié)構(gòu)利于抗震的第一步
。
2、內(nèi)筒與外圈均為PC框架(PC柱
、PC梁)
。在內(nèi)筒內(nèi)側(cè)有一榀鋼框架(見(jiàn)圖示)
,由鋼柱鋼梁建造(僅作為機(jī)械升降停車庫(kù)
,基本不作為抗側(cè)力體系)
。

日本高層建筑普遍使用框架結(jié)構(gòu),剪力墻只在低、多層中使用
,是因?yàn)槿毡救苏J(rèn)為剪力墻相比框架而言抗震性能不明確
;更重要的是
,框架相比剪力墻更加“柔”
,能夠承受更大的變形,在日本的規(guī)范中
,框架結(jié)構(gòu)的層間位移角(就是樓層的水平位移除以層高)可以允許做到1/120,而國(guó)內(nèi)為1/550
,即日本認(rèn)為地震時(shí)讓建筑“適當(dāng)搖擺以釋放能量”要好過(guò)“硬扛”
。配合以隔震減震技術(shù)
,日本的框架結(jié)構(gòu)可以做到200米高
。
三 、減震柱的使用
減震原理:當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨 ,柔性建筑就開(kāi)始晃動(dòng)
,所產(chǎn)生的能量就要全部被減震柱吸收掉
,保護(hù)關(guān)鍵的柱子
、梁不被破壞
。
布置位置:內(nèi)筒三跨PC柱的左右兩跨
,四周各2根,每層8根
;從1層布置至29層
,共計(jì)232根
。


▲內(nèi)筒三跨PC柱的左右兩跨

▲從1層布置至29層
內(nèi)筒框架因剛度較大,將分配較大的水平作用(約60%~80%的地震、風(fēng)荷載)。尤其是內(nèi)筒角部變形較大
,故將減震柱布置于此
,可最大限度發(fā)揮其吸收能量
、保護(hù)主體的功能
。而只布置3/4高,是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)底部承擔(dān)了主要的水平剪力與傾覆力矩
。頂部雖然位移較大,但位移角參數(shù)能控制在有效范圍
,安全無(wú)影響
,加上底部3/4已有減震器參與工作,頂部加速度也能得到有效控制
。
減震柱構(gòu)造:上下兩塊對(duì)稱的帶翼緣鋼板,與梁可靠連接,中間是相對(duì)較軟(屈服點(diǎn)低)的鋼材。

對(duì)于高層彎剪型結(jié)構(gòu),水平剪力最大一般出現(xiàn)在樓層中部,此處設(shè)置較低屈服點(diǎn)的鋼材,可以充分發(fā)揮其承擔(dān)剪力、變形耗能作用 ?div id="m50uktp" class="box-center"> ?赏ㄟ^(guò)計(jì)算調(diào)整軟鋼厚度及尺寸
,使其符合大震下的往復(fù)受剪變形性能。

減震柱施工圖:首層至6層各減震柱型號(hào)有差別 ,而7~29層則統(tǒng)一一種型號(hào),區(qū)別在于軟鋼板厚以及上下板端的連接節(jié)點(diǎn)
。


▲7~29層減震柱布置圖
減震柱凈高2800,分為三段 ,上下兩段(紅色所圈)位安裝加勁板,中間為軟鋼
。


上下兩端安裝加勁板通過(guò)錨桿固定于上下梁之間,梁為PC大梁 ,已預(yù)留錨孔
,將加勁板的錨桿穿過(guò)錨孔用錨板螺釘擰緊固定
。


▲錨桿與梁的連接

▲減震柱與梁的連接
不僅僅技術(shù)上完全實(shí)現(xiàn),樓書上也將減震柱作為抗震安全的重點(diǎn)進(jìn)行宣傳 ,圖片讓客戶簡(jiǎn)單易懂
。

四、其他防震安全措施
門框與門之間的變形空間:地震時(shí)即使門框變形,人們也能打開(kāi)門逃生。

▲門框空隙變形示意
電梯防震感應(yīng)控制:當(dāng)監(jiān)測(cè)到先行到達(dá)的地震縱波,電梯防震感應(yīng)立即啟動(dòng),正在行駛的轎廂將停在就近的樓層,并開(kāi)門停止運(yùn)行。

▲電梯防震感應(yīng)控制
全預(yù)制的關(guān)鍵:強(qiáng)節(jié)點(diǎn)
除了采用高大上的減震技術(shù),預(yù)制結(jié)構(gòu)本身的節(jié)點(diǎn)也是關(guān)鍵,只有做好了“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”連接,才能保證裝配建筑抗震性能不低于現(xiàn)澆。

▲梁套筒連接

▲預(yù)制柱柱頭鋼筋
萬(wàn)科的應(yīng)用
北京萬(wàn)科的金域緹香是國(guó)內(nèi)第一個(gè)工業(yè)化隔震項(xiàng)目,采用18層的裝配式剪力墻+隔震支座,在8度設(shè)防的北京,略顯偏剛的裝配式剪力墻通過(guò)隔震層與基礎(chǔ)“隔開(kāi)”,有效降低70%的地震作用。

▲隔震層施工

▲隔震支座
來(lái)源:筑龍BIM
組委會(huì)聯(lián)系方式
項(xiàng)目一組
盧毅 殷鋒
座機(jī):020-61198842 座機(jī):020-62139606
手機(jī):137 1143 0398 手機(jī):185 6528 2359
Q Q:323201814 Q Q:1684672007
江彩霞 黃祺
座機(jī):020-62139617 座機(jī):020-62139602
手機(jī):159 1574 4203 手機(jī):138 2547 5605
Q Q:3197096891 Q Q: 2724397436
項(xiàng)目二組
李健銘 梁建林
座機(jī):020-61198891 座機(jī):020-62139604
手機(jī):158 1708 8364 手機(jī):155 2139 4660
Q Q:3544579318 Q Q:516165433
項(xiàng)國(guó)澳
座機(jī):020-62139624
手機(jī):135 8050 2528
Q Q:3275574349
市場(chǎng)部·媒體合作
郭穗豐 鄧海蓮
座機(jī):020-61198886 座機(jī):020-61198851
手機(jī):134 1817 7414 手機(jī):132 6513 8198
Q Q:3229177657 Q Q:2135571196
