楼房抗震等级 ,你住的房子能抗几级地震?
据土耳其灾害应急管理局消息,当地时间6日凌晨,土耳其卡赫拉曼马拉什省发生7.4级地震,震源深度10公里,多个城市有震感。另据中国地震台网正式测定,此次地震的震级为7.8级,震源深度20公里。截止到今日,本次地震已造成超7700人遇难。
从受灾地区发过来的影像资料可以看出,土耳其多地受灾情况严重,大量房屋坍塌,民众被困。
土耳其位于世界上最活跃的地震带之一,此轮连续强震发生在东安纳托利亚断层带上,该断层带过去也曾发生破坏性地震,与日本的情况类似,地震对这个国家来说不是新鲜事。像这种地震频发地段,建筑物的抗震性要求自然也比较高。
我国也是一个多地震的国家,按地震烈度划分,全国分为10个地震区、23个地震亚区、30个地震带,所以我国也是遭受地震灾害较为严重的国家之一。大家熟知的云南、四川地区就是地震频发地段,唐山大地震和汶川大地震的沉痛往事依旧是许多人心中挥之不去的阴影。
随着社会经济的发展,建筑物的高度越来越高,体型也变得更加复杂,但是也正因为如此,我国对于建筑物抗震性的研究更加迫切,规则也越发严格。
什么样的建筑物抗震效果好?我国建筑物抗震设计都有哪些要求?高楼是不是会更加危险?
接下来,小讯就给大家讲一讲建筑物抗震的相关知识。
地震等级与抗震等级
地震等级划分
我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。
在国际上,地震震级采用里氏震级指标,分为12等级。第一级,人们并未感觉到震动。第二级,人在高楼才能感觉晃动。第三级,在地面的室内能感觉到,悬挂对象也晃动。第四级,连汽车也晃动,严重的话木墙或窗架会出现裂缝。第五级,容器中的液体溅出,睡觉的人会被震醒,小物体会移位。第六级,墙上挂的图画会掉下,家具移动,人们会因为害怕纷纷逃到屋外。第七级,人会站立不稳,池塘出现水波。第八级,砖石墙部分破裂倒塌,树枝断落。第九级,是很严重的,地下水管破裂,地面出现裂缝,小建筑物倒塌等等。第十级,水库出现裂缝、桥梁被破坏,铁路扭曲等。第十一级,地下水管及阴沟系统全被破坏。第十二级,全面破坏,连巨石也震动移位。也就是说震级越高,地震强度越大,一般5级地震会造成房屋损坏,被称为破坏性地震,可以造成一定数量人员伤亡和经济损失。
抗震等级指数
抗震等级是依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据设防类别、结构类型、烈度和房屋高度四个因素确定,而采用不同抗震等级进行的具体设计。抗震等级一般分为一级至四级,分别是很严重、严重、较严重及一般。我国通常建筑抗震等级约为6至7级,若是砖混结构,为7级;若高端社区或是高层建筑为8级,8级的抗震性一般可以抵抗6级地震的作用。
虽然大地震的破坏性极大,但是其发生的概率也非常小,加上地震是一种随机震动,到目前为止都难以用科技手段预测。而高层建筑作为现代社会工业化、商业化和城市化的必然结果,也不能盲目禁止,所以只能从两者中间寻求平和解决的方式,这就要求结构工程师必须按照抗震设计进行结构分析与设计,以期建筑物的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,从而实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设计理念。
建筑物抗震性取决于什么?
住宅抗震性能的高低主要取决于建材质量的好坏,以及承重结构的连接形式、施工质量和地基的状态。据建设部有关专家介绍,各种结构住宅的抗震性能可参考如下:
砖混结构住宅。这种住宅系由砖墙支撑和现浇、预制钢筋混凝土板盖成的住宅。由于建材质量和施工质量的不同,抗震性能悬殊。砖的抗压性强,但韧性差,一遇到6—7度地震就会局部开裂和散落,8度时裂缝会更大,稳定性差的会倒塌。但如果施工质量确实好,这类房屋只有在10度时才会被严重破坏或倒塌。
通常这种结构房屋易发生问题的部位和构件有:屋顶的烟囱、檐口瓦、山墙、楼梯间墙体或开有较大洞口的墙体等。地震发生时,住户避开这些部位和构件进入结构稳定并具有小空间的部位,如厕所、小厨房等。
木结构住宅。此类住宅一般由木骨架承重,砖、石、泥坯、墙体只能起围护作用,稳定性较差,6—7度即易倒塌,所以这类房屋的住户在地震时特别要注意墙倒砸人。
钢筋混凝土框架结构住宅。其是以柱、墙、盖为骨架的住宅。在9度以下地震时,其抗震性能较良好,但里面的隔断和围墙若用砖砌成,在7—8度地震时即可能出现裂缝,对人和室内设备造成毁坏。
我国建筑抗震设计规范
我国现行建筑抗震设计规范 GB50011-2001 ,代表了我国当代建筑抗震设计的新水平。其采用的基于概率统计的三水准多级设防标准:在确定地震作用时,考虑了地震的概率,震级,震中距,以及场地土性的影响;同时使用了静力理论的底部剪力法、动力理论的振型分解反应谱法和时程分析法来计算水平地震作用,以便发挥各自的优势;根据建筑结构的重要性不同对抗震措施和计算方法进行调整;采用不同的地震作用计算方法以适应不同的结构体系;分别采用弹性变形和弹塑性变形验算来保证结构小震不坏和大震不倒;根据地震危险性和建筑物地震反应特点确定需要进行竖向地震作用的建筑结构等。
如对规范细节感兴趣,可去查阅官方文件《建筑抗震设计规范 GB50011-2001 》,这里就不做详细说明。
我国高层建筑抗震结构要点
改革开放以来,我国的建筑物抗震措施和设计水平不断更新升级,从静力理论到反应谱理论,再到动力理论;从结构到材料到地基,越来越多的考虑因素和实验设计应用到实际建筑中。
目前我们对地震还处于知之甚少的阶段,建筑结构抗震设计的理论依旧是以实验与简化后的理论结合起来制定的,还许多不足的地方,所以在抗震设计时常常通过软件数值计算,但这也只能从局部解决。结构抗震概念设计的目标是建筑物的整体结构在地震时能够发挥耗散地震能量的作用,用结构合理布局,选择延展性好,耗能强的结构体系来达到抗震设防的目标。也就是我们常说的“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”,要做到以上需考虑以下几个方面:
1、要求接受受力明确,传力简洁的结构体系;
2、实行相应的抗震构造措施如架构造柱,圈梁,加强层,转化层来达到抗震要求;
3、选取合适强度同时有良好延性的建筑材料以及正确施工技术实现对高层建筑结构体系抗震性的合理把握。
日本建筑为何抗震性强?
说到建筑物抗震,我们的邻居日本算是个优秀代表。
由于日本是地震多发地段,常年大大小小的地震严重威胁着人们的生命财产安全,所以日本政府绞尽脑汁在抗震上下足了功夫。在日本,抗震标准已经提高为经得起6至7级地震摇晃而不会倒塌,尤其是商务楼,要求8级地震不倒,且使用年限超过100年。所以我们可以看到日本某些地区在遭受重大地震危害时,虽然房屋倾斜倒塌但是主体结构依旧保持相对完整。
抗震结构:耐震、制震、免震
目前日本建筑在抗震方面分为三类:耐震结构、制震结构、免震结构。
耐震结构的原理是提高柱子和墙壁的强度和韧度,这也是大部分日本低层住宅所采取的结构。这种结构的特点是将建筑物在地震中受到的损害巧妙地集中在一个地方,其他地方保持相对较安全的水平,这样能有效防止整栋房屋的坍塌。
其中一种做法就是在建筑物底部放置球体,让其吸收地震的能量,就像给房子加了缓冲轮。
建筑材料:木质、轻钢、橡胶
除了结构以外,材质的选择也是抗震的主要手段之一。
1923年关东大地震后,砖混结构的建筑几乎被辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构替代。目前日本常见的建筑结构有轻钢结构,木结构和橡胶结构,这几种结构的建筑物在面对地震时,晃动更小,稳定性更强。特别是木质结构的箱体设计,就是把房子做成箱子一样的形状,地震发生时,有些房屋整体翻滚都不会散架。
逃生手段:人性设计
当然除了日本建筑抗震结构上值得我们借鉴,还有许多逃生设计与震后应急也值得关注。
阳台的避难井
公寓等住宅楼,在每户家庭阳台地面的同一个位置开个洞,放一口井盖,为“避难井”,当灾害发生时,打开井盖可以通过内置折叠梯爬到下一层住户的阳台,到达地面。
整体卫浴
日本多数住宅采用整体卫浴,材料多为纤维强化板,整体成形,防火性强,结构牢固可靠,与建筑的构架分开独立,能实现良好的负重支撑。一旦遇到火灾、地震等危险,可以作为临时避难场所。
目前我国抗震减灾研究成果
抗震减灾首先是抗震,然后是灾后的救援与重建工作,减小灾害对于国家和社会的影响。既然无法有效预知地震,那么救灾抢险工作的重要性则愈加凸显。
2018年,汶川特大地震十周年国际研讨会暨第四届大陆地震国际研讨会上,展示了近年来我国在防震减灾实践中取得的成就及各类科研技术和产品。
3分钟就可快速起飞的搭载了雷达生命探测仪的无人机;
我国第一台可执行废墟搜索任务的可变性机器人;
中国地震局实施的“地下明灯”计划,就以发展小规模流动人工震源为契机,对地表以下数百米范围内精细结构成像,服务城市地下空间精细探测需求;
我国首颗电磁监测试验卫星“张衡一号”成功发射,实现了我国地震天地一体化观测的革命性进步,将有效支撑地震观测新方法的探索和发展,提高人类对地震孕育发生规律的认识;
针对各地不同自然条件和地域特色设计的各类抗震技术,使得农村安全民居工程惠及6000多万人,我国农村千百年来对于地震灾害不设防的状况正在逐步改变。
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天灾无情,唯有团结,目前中国救援队已经赶赴土耳其实施国际救援,愿平安。