你可能不知道的建築抗震小知識

2020-12-04 國林木結構

今年的5月12日是我國第12個全國防災減災日。除了響應今年的宣傳主題「提升基層應急能力,築牢防災減災救災的人民防線」外,提高災害的防治能力也是我們需要關注的。

作為自然災害之一的地震,它的預測目前為止還是一個難題。 為了防止突如其來的地震給人類生活造成的破壞,採用抗震性能好的建築形式是我們目前可以用來提高災害防治能力的一大重要途徑。

在地震多發地帶的日本,近年來每年新建木結構住宅佔新建住宅總數的比例基本維持在45%左右。木結構建築是怎樣做到滿足他們對於抗震性能的需求的呢?

1.木結構建築自重輕

地震波主要有兩種傳播形式:縱波和橫波。縱波傳播速度快,首先到達地面,這時位於震中的人們會感到上下顛簸,破壞性較弱;接著橫波到達,大地開始前後左右搖晃,破壞性較強,嚴重時造成房倒屋塌、土石崩落、公路變形。所以一般在計算時,會更關注地震的水平作用力。

木結構建築的自重只有混凝土建築的12%-20%。而在地震中,自重越輕,慣性越小,水平荷載也就越小,建築的晃動幅度也得以減緩。

有研究表面,設定各層面積65m2的兩層普通住宅,建築面積相同的木造、鋼筋混凝土、鐵骨造建築,在遭受相同強度地震的時候,所受的水平外力,木造為30t,鐵骨造為60t,而鋼筋混凝土則達到了150t。木結構建築自重輕的優勢顯而易見。

2.木材為彈性材料

地震產生的側向力會使建築物扭曲,使牆體變形,發生折斷、垮塌或鬆脫的情況。與其他建築材料相比,木結構得天獨厚,具有較好的彈性,對於瞬間衝擊荷載和周期性疲勞破壞有很強的抵抗能力,能在地震發生時通過短暫的變形和受力轉向將地震荷載吸收,並不會直接折斷、垮塌,為人們贏得更多的逃生時間

3.結構穩定

傳力路徑眾多的房屋一般被認為在結構上具有冗餘性。他們在地震中可以提供額外的安全性。

木框架建築是由數以百計的結構構件和數以千計的釘節點連接構成的。這意味著,如果某一個傳力路徑受到破壞,它所承擔的荷載可由鄰近的構件或節點予以承擔。

4.便於施救工作的展開

木結構主要由小規格材作為承重件,因此在坍塌時不會直接擠壓致命,如果後期的施救工作到位,可更進一步的減少人員傷亡。

木結構建築重量輕的特性也利於後續的救援工作開展更容易打開生命通道進行施救。

不僅如此,一般地震後,還會有餘震不斷發生,環境可能會進一步惡化,木結構較好的彈性使它不容易像其他建築結構一樣發生二次坍塌

結語

我們還無法阻止自然災害的發生,但我們可以採取積極有效的措施,減少自然災害帶來的影響,重視防災減災,提高災害防治能力,更好地守護我們家園的平安。

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