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当前隔震橡胶支座应用现状分析(转)

2016-06-27 19:03:48 新乡胜阳橡塑公司 阅读
    (文/陈晶晶)前言:随着地震频繁的发生,人们对建筑物抗震设防意识的日益提高,楼房、桥梁等建筑物的基础隔震设计越来越受到国内设计单位及业主方的关注与重视。本文简单介绍了国内外隔震橡胶制品工程开发应用情况,以实例说明了橡胶隔震制品对建筑物减震的重要作用,概括了隔震体系影响建筑结构成本降低与增加的原因等,为隔震工程设计单位提供参考与依据。   一、国内外建筑隔震橡胶应用基本情况   隔震技术不仅可以保证结构的整体安全,防止非结构部件的破坏,避免建筑物内部装修、室内设备的损坏以及由此引起的次生灾害,并且隔震橡胶支座技术应用方便、隔震效果明显,该技术又对国计民生具有重要的意义,所以目前,世界上已有20多个国家已开始在建筑物中使用橡胶垫隔震技术,其中日本、新西兰、美国、意大利、中国等应用实例较多,所据调查,到目前为止,中国 19层,已建近 700 幢,美国 29层,已建近 100 幢,日本 50层,已建近 3000 幢,隔震桥梁应用,中国 已建近 25 座 美国 已建近 35 座,日本已建近 800 座幢。国外采用橡胶支座隔震的工程大多数属于重要建筑物,例如政府大楼、医院、法律中心、计算中心、博物馆、实验室、图书馆、古建筑以及警察局、监狱、高级住宅等。我国已有近千栋建筑物采用橡胶隔震技术。国内第一幢且当时世界上最高的隔震住宅房屋就是汕头市陵海路八层框架结构商住楼。建造该楼是“汕头多层房屋隔震技术应用研究”项目的一个主要内容。该楼92年3月动工,93年9月完工。因采用隔震技术,上部结构设防烈度适当降低,从而补偿了隔震基础所增加的费用(总造价比常规抗震房屋节省了7%),使房屋既安全又经济,这一此举,开创了这一领域的先例,成为中国抗震技术史上的一次重大革命,为国内隔震技术的推广和应用作出了重要贡献。   二、国内外建筑隔震支座应用实例   橡胶垫隔震房屋经受了多次强烈地震的考验,减震性能表现非常显著。   1994年1月17日,美国洛杉矶大地震中,该市相距不远的两个医院,一个是隔震的,地震时医师护士照常工作,毫无问题;另一个是不隔震的,损坏厉害,一直无法恢复工作。     1994年9月16日,台湾海峡发生了7.3级地震,震源离汕头市约200公里,汕头市烈度为6度,各类房屋摇晃厉害,居民惊慌失措,水桶里的水溅出了1/3左右,而陵海路隔震楼上的人并没有感到晃动,听到邻楼和邻街喧闹声后下楼才知道发生了地震。     1995年1月17日,日本神户大地震,该市的西部邮政大楼和松村研究所大楼等隔震房屋经受了地震的考验,房屋结构安全完好,仪器、设备、装修等丝毫无损。隔震房屋的安全性得到了人们的一致公认。橡胶垫隔震的楼房住宅正面临越来越大的需求。1994年以前十年里,日本建造了70多幢隔震房屋,而在1995年神户大地震后,一年之中就开发建造140多幢隔震房屋。     1995年10月24日,云南武定发生6.5级地震,距大理市水平距离大约200公里。地震发生时,大理许多人从睡梦中惊醒,明显感到较强的晃动,桌上的花瓶、玻璃杯等跳动,悬挂物摇摆很厉害,地震烈度约5度强。而橡胶垫隔震建筑大理州交通指挥中心大楼中的大多数人没有感觉,只有20%感到有轻微摇动,直到听到其他建筑物内的人讲,才知道发生了地震,隔震建筑无任何破坏,减震效果明显。     1996年2月3日,云南丽江发生7级强烈地震。相距不远的西昌市国税局宿舍楼,是一幢六层隔震楼。在楼上居住的职工,只是感到轻微的晃动,而相邻的一幢常规抗震楼只有四层高。楼上居住的人摇晃十分厉害,惊慌失措往外逃跑。 还有这次受5.12汶川8.0级地震的影响,河北省邯郸市受到了强烈的震动,而位于市中心的邯郸滏山房地产公司家属楼是一幢六层隔震楼,在楼上居住的职工,根本没有感觉到地震的发生,直听到其他建筑物内的人讲,才知道发生了地震。这则消息传开后,当地的房地产开发商们颇为感兴,决定投资建设隔震楼盘,其中有决定用于一幢22层的高层楼。   三、隔震支座在四川汶川震后重建中的影响。   四川汶川地震重建工作已经全面展开,据了解,四川震后重建投资将主要在大量的公路、桥梁、房屋重建方面,目前将重建350万套农村居民住房、100万套城镇居民住房、规划重建校舍面积1797.9万平方米、规划卫生机构11000个等重建项目。依据《GB50011-2001》建筑抗震设计规范中规定:抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑必须进行抗震设计。四川的抗震设防烈度等级为6~9度,也就是说现在四川震后的重建项目都要进行抗震设计,《GB20688.3-2006》建筑隔震橡胶支座国家标准、《GB20688.3-2006》桥梁隔震橡胶支座国家标准等相关标准和各地应用实例,都可以说明隔震橡胶支座是目前桥梁、房屋等建筑减震的先进技术产品。此外,隔震支座已被编入到《GB50011-2001》国家建筑抗震设计规范中,并被广泛的应用于全国及世界,得到了国内外专家的充分肯定和高度评价。使用隔震体系的建筑能做到“小震不坏,中震不坏或轻度不坏,大震不丧失使用功能,”从而大大的减轻地震对建筑物的破坏程度,对震后的救灾也起到了很大的作用,其潜在的经济效益和社会效益是十分可观,由此可以推论:隔震支座是四川震后重建中必不可少的减震技术产品。目前重庆的隔震工程已经展开。   四、隔震产品对建筑结构总体造价影响的分析   1、一般建造于抗震设防高烈度区的隔震房屋,采用框架结构,层数较多(汕头市陵海大路住宅楼等),且设计技术水平、施工技术水平跟得上,隔震层设计合理,工程造价就会低一些,经济效果明显(一般可降低5%~15%)。     2、对于砌体或砖混结构的隔震房屋,如若能按照“设计规范”的规定,增加房屋层数,同样可以比抗震房屋降低工程造价(基本持平);如若不增加层数,则工程造价会高一些(一般30-50元/m2)。     3、建设过程中,如果能处理好与工程造价有关的各种因素,不仅可以提高结构的安全性,还可以适当降低工程造价或不增加工程造价。影响隔震工程直接造价的因素很多,主要包括:工程所在场地、抗震设防类别、烈度;结构方案、形式(框架、砌体)、建筑层数、面积;是否有地下室;设计技术水平,施工技术水平;隔震层设计;特殊用途等.   4、按四川汶川等地区2009年重建的2-4层隔震建(学校,医院等)平均统计如下:   (1). 隔震层 增加造价部分:   橡胶隔震支座:        +140~170  元/平方米(建筑面积)   支礅及顶部梁板:      + 20~ 35  元/平方米   隔震层管线及施工成本:+ 10~ 13 元/平方米   隔震层设计成本:      + 10~ 12 元/平方米  隔震层增加造价汇总:+170~+230 元/平方米     (2). 上部结构 减少造价部分:   由于上部结构受力大大降低,  规范容许上部结构可按降1度设计,上部结构减少造价:   -200 ~ -280  元/平方米   (3). 总结:采用隔震技术后 结构增加造价总计:   若不考虑上部结构按降1度设计,造价增加 +170 ~ +230元/平方米                          (约加7-10%),若要考虑上部结构按降1度设计:造价增减 -30 ~ -50元/平方米(约省 2-5%)(房屋土建造价为 1800-2400元/平方米) 是否要考虑上部结构按降1度设计,可视投资,安全要求等决定。   5、虽然隔震体系要增加一层隔震装置,似乎造价有所增高.但随上部结构设防烈度的降低而节约的造价,可用于抵消隔震层的造价.因此,对整个隔震建筑的工程造价来说,和同类非隔震建筑相比,基本持平或略有降低。如果把地震时建筑结构的破坏、内部财产的损失、人员伤亡以及建筑物损坏造成的停工停产所带来的损失加起来,该基础隔震体系的经济效益和社会效益十分巨大,是一种极具推广和应用的换代新产品、新技术。   五、隔震支座对建筑隔震层的一般要求。 对于砌体结构,隔震支座与上部结构、基础柱之间的连接件应能传递罕遇地震下支座的最大水平剪力;隔震墙下隔震支座的设置间距不宜大于2.0米;外露的钢板铁件应有可信的防锈措施和方便的维修空间。预埋件的锚固筋与钢板牢固连接,锚固钢筋其锚固长度宜大于20倍锚固钢筋直径,且不小于250mm的长度。   六、建筑隔震房屋设计相关规范及建筑隔震支座相关标准 就目前而言,建筑抗震设计规范《GB50011-2001》有建筑抗震设计规范中的12条规定。建筑隔震橡胶支座的标准有国家标准:《GB 20688.3-2006》;建筑隔震橡胶支座行业标准:《JG 118-2000》。   七、对建筑隔震橡胶制品发展的建议   现在对隔震制品及隔震工程的相关规范并不是很完善,在实际工程中与其它规范有时相冲突。比如:按规范要求穿过隔震层的配线、配管要采用柔性连接,防止在地震时位移遭到破坏,在实际的工程监理中我们发现相关的规范不配套,主要是抗震规范与消防规范不一致,消防验收规定不能柔接,因此这方面有待进一步完善、协调一致。再者柔性连接在材料选用上也遇到一些问题,例如:工程选用Φ150排水金属波纹软管,虽然满足了对地震位移的要求,但在实际使用中发现在水平段出现经常性的堵管,使用造成困难。   希望在继续提高隔震技术理论研究水平的同时,与大力付诸于工程实践之中,加快对隔震房屋技术规范的完善,使我国的隔震房屋的设计、应用、施工以及橡胶隔震支座的生产有法可依,走上健康发展的轨道 发布者:《中国工程橡胶》

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