装配式建筑抗震

  装配式建筑是如何抗震

  NIPPON地震频发,一般的小地震,老百姓早已习以为常,即使是20**年3月11日的9级大地震,居然也没有房子被震倒,房屋真正成为人们安全坚固的壁垒。他们是怎么做到的呢,他们的装配式建筑与隔震减震措施是怎样完美交圈的呢?让我们以东京本八幡的一栋超高层全预制结构为例来看看吧。

  本八幡超高层建筑的抗震利器

一、基本结构

  框架结构、结构高度144.2米、地上42层、标准层层高3.3米、一层地下室、管桩基础。

二、平面与体型

  1、体型对称,外框投影边长41.4米,高宽比3.48。规整的平面与体型,较小的高宽比,是结构利于抗震的第一步。

  2、内筒与外圈均为PC框架(PC柱、PC梁)。在内筒内侧有一榀钢框架(见图示),由钢柱钢梁建造(仅作为机械升降停车库,基本不作为抗侧力体系)。

  日本高层建筑普遍使用框架结构,剪力墙只在低、多层中使用,是因为日本人认为剪力墙相比框架而言抗震性能不明确;更重要的是,框架相比剪力墙更加“柔”,能够承受更大的变形,在日本的规范中,框架结构的层间位移角(就是楼层的水平位移除以层高)可以允许做到1/120,而国内为1/550,即日本认为地震时让建筑“适当摇摆以释放能量”要好过“硬扛”。配合以隔震减震技术,日本的框架结构可以做到200米高。

三、减震柱的使用

  减震原理:当地震来临,柔性建筑就开始晃动,所产生的能量就要全部被减震柱吸收掉,保护关键的柱子、梁不被破坏

  布置位置:内筒三跨PC柱的左右两跨,四周各两根,每层8根;从1层布置至29层,共计232根。

  内筒三跨PC柱的左右两跨

  从1层布置至29层

  内筒框架因刚度较大,将分配较大的水平作用(约60%-80%的地震、风荷载)。尤其是内筒角部变形较大,故将减震柱布置于此,可最大限度发挥其吸收能量、保护主体的功能。而只布置3/4高,是因为结构底部承担了主要的水平剪力与倾覆力矩。顶部虽然位移较大,但位移角参数能控制在有效范围,安全无影响,加上底部3/4已有减震器参与工作,顶部加速度也能得到有效控制。

  减震柱构造:上下两块对称的带翼缘钢板,与梁可靠连接,中间是相对较软(屈服点低)的钢材。

  对于高层弯剪型结构,水平剪力最大一般出现在楼层中部,此处设置较低屈服点的钢材,可以充分发挥其承担剪力、变形耗能作用。可通过计算调整软钢厚度及尺寸,使其符合大震下的往复受剪变形性能。

  减震柱施工图:首层至6层各减震柱型号有差别,而7-29层则统一一种型号,区别在于软钢板厚以及上下板端的连接节点。

  7-29层减震柱布置图

  减震柱净高2800,分为三段,上下两段(红色所圈)位安装加劲板,中间为软钢。

  上下两端安装加劲板通过锚杆固定于上下梁之间,梁为PC大梁,已预留锚孔,将加劲板的锚杆穿过锚孔用锚板螺钉拧紧固定。

  锚杆与梁的连接

  减震柱与梁的连接

  不仅仅技术上完全实现,楼书上也将减震柱作为抗震安全的重点进行宣传,图片让客户简单易懂。

四、其他防震安全措施

  门框与门之间的变形空间:地震时即使门框变形,人们也能打开门逃生。

  门框空隙变形示意

  电梯防震感应控制:当监测到先行到达的地震纵波,电梯防震感应立即启动,正在行驶的轿厢将停在就近的楼层,并开门停止运行。

电梯防震感应控制

  全预制的关键:强节点

  除了采用高大上的减震技术,预制结构本身的节点也是关键,只有做好了“强节点”连接,才能保证装配建筑抗震性能不低于现浇。

  梁套筒连接

  预制柱柱头钢筋

万科的应用

  北京万科的金域缇香是国内第一个工业化隔震项目,采用18层的装配式剪力墙+隔震支座,在8度设防的北京,略显偏刚的装配式剪力墙通过隔震层与基础“隔开”,有效降低地震作用70%。

  隔震层施工

  隔震支座

篇2:建筑抗震等级地震烈度震级及建筑结构抗震等级

建筑抗震等级、地震烈度、震级及建筑结构抗震等级

一、抗震等级

  1、抗震等级:是设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据烈度、结构类型和房屋高度等,而采用不同抗震等级进行的具体设计。以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为四级,以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别

  2、地震烈度:是国家主管部门根据地理、地质和历史资料,经科学勘查和验证,对我国主要城市和地区进行的抗震设防与地震分组的经验数值,是地域概念。抗震设防类别分为甲、乙、丁类建筑,全国大部分地区的房屋抗震设防烈度一般为8度。

  3、震级是表示地震强度所划分的等级,中国把地震划分为六级:小地震3级,有感地震3-4.5级,中强地震4.5-6级,强烈地震6-7级,大地震7-8级,大于8级的为巨大地震。

二、建筑结构抗震等级的一般规定

  (1)多高层建筑结构的抗震措施是根据抗震等级确定的,抗震等级的确定与建筑物的类别相关,不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关,也就是考虑抗震等级时取用烈度与抗震计算时的设防烈度不一定相同。

  (2)建筑结构应根据其使用功能的重要性分为甲、乙、丙、丁类四个抗震设防类别。

  建筑的抗震设防类别划分见国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB 50223的规定,也可见《建筑抗震设计手册》(1994年版)高层建筑没有丁类抗震设防。

  各抗震设防类别的高层建筑结构,其抗震措施应符台下列要求:

  1)甲类、乙类建筑:当本地区的抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求;当本地区的设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。当建筑场地为Ⅰ类时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;

  2)而类建筑:应符合本地区抗震设防烈度的要求。当建筑场地为I类时,除6度外,应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施.按建筑类别及场地调整后用于确定抗震等级烈度,按调整后的抗震等级烈度。

  (3)抗震设计时,多高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据设防烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。A级高度丙类建筑钢筋混凝土结构的抗震等级应按表3.11确定。当本地区的设防烈度为9度时,A级高度乙类建筑的抗震等级应按本节第9条规定的特一级采用,甲类建筑应采取更有效的抗震措施。

注:本规程“特一级和一、二、三、四级”即“抗震等级为特一级和一、二、三、四级”的简称。

  (4)抗震设计时,B级高度丙类建筑钢筋混凝土结构的抗震等级应按表3-12确定。

  (5)建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0 15G和O.30G的地区,宜分别按抗震设防烈度8度(0.20G)和9度(0.40G)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。

  (6)抗震设计的多高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级,地下室柱截而每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍;地下室中超出上部主楼范围且无上部结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。9度抗震设计时.地下室结构的抗震等级不应低于二级。

  (7)抗震设计时、与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施。

  (8)房屋高度大、柱距较大而柱中轴力较大时,宜采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱,或采用高强度混凝土柱。

  (9)高层建筑结构中,抗震等级为特一级的钢筋混凝土构件,除应符合一级抗震等级的基本要求外,尚应符台下列规定:

  1)框架柱应符合下列要求:

  ①宜采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱;

  ②柱端弯矩增大系数`Η_C`、柱端剪力增大系数`Η_VC`.应增大20%;

  ③钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值`Λ_V`,应按表5-13的数值增大O.02采用;全部纵向钢筋最小构造配筋百分率,中、边柱取1.4%,角柱取1.6%。

2)框架梁应符合下列要求:

  ①梁端剪力增大系数≈“应增大20%;

  ②梁端加密区箍筋构造最小配箍率应增大10%。

3)框支柱应符合下列要求:

  ①宜采用型钢混凝士柱或钢管混凝土柱;

  ②底层柱下端及与转换层相连的柱上端的弯矩增大系数取L.8,其余层柱端弯矩增大系数`Η_R`应增大20%;柱端剪力增大系数`Η_VR`应增大2U%;地震作用产生的柱剪力增大系数取1.8,但计算柱轴压比时可不计该项增大;

  ③钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值`Λ_R`应按表5-13的数值增大0.03采用,且箍筋体积配箍率不应小于1.6%;全部纵向钢筋最小构造配筋百分率取1.6%。

4)筒体、剪力墙应符合下列要求:

  ①底部加强部位及其上一层的弯矩设计值应按墙底截面组合弯矩计算值的1.L倍采用,其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的L.3倍采用;