輕鋼房屋抗震可達到什么級,哪種結構房屋最抗震?
所謂的蒙皮效應,是指在建筑物的,表面覆蓋材料(屋面板和墻板)利用本身的剛度和強度對建筑整體剛度的加強作用。蒙皮效應的結構概念來(lái)自于飛機和輪船行業(yè)。它是在縱橫肋上蒙上金屬薄板而形成的帶肋薄殼結構,蒙皮與肋共同工作,蒙皮自身在其平面內具有很大的拉、壓和剪切強度,且由于有肋的作用,蒙皮不會(huì )失穩。蒙皮結構具有較大承載力及剛度,而自重卻很輕。
地震頻發(fā)的日本,卻被公認為世界抗震強國。在歷次強震中,日本雖然損失慘重,但多數堅挺不倒的高層建筑物以頑強的“不死鳥(niǎo)”形象屹立。
2021.05.12,距離汶川地震過(guò)去了13年。今年的土耳其大地震,震中心7成的房屋倒塌損毀。輕鋼房屋具有強力抗震性的一類(lèi)建筑正被重視。
混凝土結構的房屋受壓較好,但不抗拉力。當地震來(lái)臨時(shí),房屋在地震波循環(huán)荷載情況下,極易發(fā)生整體垮塌。而鋼結構具有良好的延展性,可以將地震波的能耗抵消掉。據測算,鋼材的強度約是混凝土強度的8倍,而其密度僅為混凝土密度的3.2倍,因而對于相同的承載力要求,鋼構件的重量可比混凝土構件的重量輕很多。另外,鋼構件的截面利用率較高,一般建高層建筑,采用鋼結構可降低結構重量約40%~50%。瘦身成功的建筑反而強度高,面對地震自然不怕。
先來(lái)看一下他們的建房材料——輕鋼龍骨。晉博輕鋼別墅,由熱鍍鋅鋼帶經(jīng)冷軋技術(shù)合成的輕鋼龍骨,經(jīng)過(guò)精確的計算加上輔件的支持與結合,起到合理的承載力,以取代傳統房屋。
日本建筑在取材上是格外講究,1932年的關(guān)東建筑證明磚結構房屋不抗震之后,磚結構建筑在日本那幾乎是不再使用了,取而代之是這種輕鋼材料。建筑業(yè)專(zhuān)家也認為,這種鋼結構的建筑既安全又抗震,也節省能源。
那它是如何抗震的呢?
輕鋼別墅抗震原理之一:蒙皮效應
所謂的蒙皮效應,是指在建筑物的,表面覆蓋材料(屋面板和墻板)利用本身的剛度和強度對建筑整體剛度的加強作用。蒙皮效應的結構概念來(lái)自于飛機和輪船行業(yè)。它是在縱橫肋上蒙上金屬薄板而形成的帶肋薄殼結構,蒙皮與肋共同工作,蒙皮自身在其平面內具有很大的拉、壓和剪切強度,且由于有肋的作用,蒙皮不會(huì )失穩。蒙皮結構具有較大承載力及剛度,而自重卻很輕。
而輕鋼別墅就是很好的利用了蒙皮效應這一原理,使它具有自重小、抗變形能力強、不易垮塌等特點(diǎn),而由鉚釘緊固連接而成的輕鋼結構胡形成一個(gè)穩定的盒子狀,不會(huì )由于地震的橫縱波造成的地面搖晃出現樓板墜落或房子倒塌的現象,保證了人身和財產(chǎn)的安全。并且鋼結構具有良好的延展性,可以將地震波的能耗抵消掉,從而大大減小了地震的影響。
發(fā)揮鋼結構的抗震性能,正確的設計方法很也關(guān)鍵
完善節點(diǎn)設計
節點(diǎn)是起到連接整體鋼結構、固定和支撐的作用。首先需要考慮到鋼結構的整體構架,包括各種材料及結構之間的搭配情況,選擇合適的位置設置節點(diǎn)。還需充分考慮到鋼結構在建筑物中應當起到的作用,除了抗震效果之外,還有其他多種性能,注重建筑物的整體使用質(zhì)量。
選擇合適的施工地點(diǎn)
為了保障鋼結構能夠在建筑物中發(fā)揮其所具有的抗震效果,必須要選擇合適的施工地點(diǎn),在適當的范圍內選擇地勢平坦、地質(zhì)較為堅硬的地方作為施工地點(diǎn)。
保障施工材料和人員技術(shù)
施工單位在選擇材料時(shí)需提高要求,不能購買(mǎi)劣質(zhì)材料。學(xué)習其他國家先進(jìn)的技術(shù)水平,提高施工人員的自身能力,這樣才能夠完善其工作,為鋼結構抗震效果提供保障。
輕鋼結構具有卓越的抗震性能,在日本這樣的地震帶上的國家,他們的房屋都是用的輕鋼結構。那么輕鋼房屋為什么抗震?是如何做到抗震的,小編從以下三個(gè)發(fā)面闡述輕鋼房屋的抗震原理。
(1)輕鋼房屋使用的輕鋼結構具有輕質(zhì)高強的特性。由于鋼材強度高,在相同荷載作用下,鋼結構構件截面面積遠小于混凝土及砌體結構構件,因此,鋼結構房屋重量較輕。輕鋼房屋的特點(diǎn)使之被應用于門(mén)房、崗亭、公廁等。一般的鋼結構房屋的重量?jì)H為傳統混凝士房屋的。建筑物質(zhì)量越大,其地震作用就越明顯,所以鋼結構所受地震作用明顯小于傳統的混凝土及砌體結構
(2)輕鋼房屋的型鋼鋼材是各向同性材料,材質(zhì)均勻,強度、質(zhì)量易于得到保證,因此鋼結構的可靠性高。
(3)輕鋼房屋型鋼鋼材延性好。材料在達到屈服強度后不會(huì )迅速破壞,而是在經(jīng)歷明顯的不可恢復的塑性變形后強度方開(kāi)始出現下降,這就使得鋼結構本身具有大變形的能力,并且即使在很大的變形下仍不易倒塌,從而保證結構的抗震安全性。