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3种特殊建筑设计 不要让房子变成地震中的杀人武器!

文章出处:武汉建筑设计院 人气:62 发表时间:06-21 10:00


  如何使建筑结构设计更加稳固?这是全球地震多发区的建筑设计师共同探讨的话题。这个建筑行业的课题,也同时关系到千千万万普通人的生命。武汉建筑设计公司在项目中,也需要思考。

  

  6月17日22时55分,四川宜宾市长宁县发生6.0级地震,震源深度16千米。地震和60多次余震,目前已造成13人死亡、158人受伤、14万余人受灾,部分水电、交通、通信等基础设施受损。

  长宁地震中的建筑.

  日本建筑设计师坂茂认为:人不是死于地震,而是死于倒塌的建筑物。从全球的重大地震灾害调查中可以发现,95%以上的人员伤亡,都是由于建筑物受损或倒塌而引起的。

  

  看上去大同小异的房屋,在建筑结构设计上,可能是完全不同的。建筑结构设计服务于人,需同时满足人们对空间的应用、对美观的要求。而两者中,空间荷载才是其核心任务。

  

  作为地震多发的国家之一的日本,在建筑设计方面煞费苦心,而他们的新建筑在应对地质灾害方面减震方法,值得我们借鉴。

  

  免震结构

  

  如同在房子底下加了一个大弹簧。

  免震结构设计.

  免震结构是在建筑物的下部设置既能支撑建筑物本体重量,又具有在水平方向自由变形能力的免震层,将地震时产生的水平变形集中于这免震层。

  

  其实现原理一般是在地面和建筑物之间加入橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等,把震动的地面隔开,降低振动强度。

  免震结构底座施工.

  地震频发的日本,多数建筑物都会用这种免震结构作为地基设计的基本方法。

  

  耐震结构

  

  是传统建筑技术中的一个重要组成部分。

  建筑耐震结构设计.

  所谓“耐震结构”是将墙壁和承重柱强化,再加入强度补充材料形成坚固的建筑物。毋庸置疑,材料和结构越坚固,整体建筑就越牢固。

  

  日本建筑师坂茂在新西兰建造的纸板教堂就采用了耐震结构。

  纸板教堂建筑设计.

  新西兰纸板大教堂的建成背景源于一场大地震。2011年,新西兰发生了一次里氏6.3级的大地震,在这场地震中,该国有100多年历史的圣公会大教堂被毁。

  

  纸板大教堂自2011年开始建造,历时2年时间,其于2013年正式向公众开放。可容纳700人,设计使用年限50年。

  

  纸板教堂整体用98根圆形纸板管做梁柱,纸板管每根直径60厘米,长16.5米,其表面涂覆有防水聚氨酯和阻燃剂,这样纸板教堂就不怕水和火了。稳定的三角形构造,让耐震效果更佳。

  

  就建筑材料而言,纸板看起来脆弱,但通过科技改良后,变得十分牢固。另外,由于成本低,且可以更换和回收利用,因此,在一些地震灾害频发的国家是很理想的选择。

  

  2008年汶川地震后,坂茂就在成都市搭建了一所“纸”学校,该教学楼由特殊纸管搭建,在志愿者的帮助下,一个月内便建成。

  

  制震结构


     是让建筑物在地震中,集中在一个地方造成损害的设计。

  

  制震做法有很多种,例如在建筑物中设置各种球体,吸收地震能量。一个简单例子就是运用钟摆原理控制振动。在建筑物中吊一个摆锤装置,当发生振动时,建筑物产生晃动的趋向,也会引起摆锤的摆动,而摆锤会以相反的方向摆动,建筑物总是被拉回原来的方向。


  台北101制震球.


  台北101摩天大楼为了应对因高空强风及台风吹拂造成的摇晃,在大楼的88至92楼间挂置一个重达660公吨的巨大钢球,利用摆动来减缓建筑物的晃动幅度。

  

  更普遍的做法是放置油压器装置,其作用相当于保险丝,油压器装置在高层建筑中十分常见。

  

  在建筑物的中心放一个刚性心轴,在它的外围放一个由很多柱子和横梁搭建的软结构建筑物。然后用减振装置(油阻尼器)连接这两个建筑物。

  

  地震时,这两个建筑物的硬度不同,晃动的频率也不同。所以变形的趋向也不同。心轴比较硬,晃动会比较厉害,而建筑物通过油阻尼器的减振作用,大大降低了晃动的幅度。


  东京树建筑抗震设计.

  位于日本的东京树电波塔,就运用了这种抗震技术。

  

  在地震多发国家,建筑结构设计的巧妙之处的确值得借鉴。

  

  如何满足正常的荷载,同时尽可能避免地震导致的巨大人身伤害,不要让房子变成地震中的杀人武器,是灾后重建及地震防范需共同面临的难题。

  

  最后,武汉建筑设计公司华中天创(武汉)设计集团祝愿受苦受难的同胞早日度过难关,对地震中不幸遇难的同胞表示沉重哀悼。让我们共同携手,为改善人居环境,呈现青山绿水而努力。


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