喬 媛 媛
(太原理工大成工程有限公司,山西 太原 030024)
·結構·抗震·
談建筑隔震支座在公共建筑中的應用
喬 媛 媛
(太原理工大成工程有限公司,山西 太原 030024)
基于地震災害的危害性,提出了隔震技術,介紹了隔震支座的原理及特點,對建筑隔震支座在公共建筑中的應用進行了闡述,并總結了其監理控制要點,有利于隔震支座技術的應用推廣。
公共建筑,隔震支座,地震
地震災害在地球上的自然災害中,所占比重為大,它具有不可預測性及突發性,且頻度日益加大,它可能在短時間內使大量建筑物及地面設施造成不可修復的破壞,其危害力之大,使其造成地面、橋梁、水壩及鐵軌等構筑物的塌陷、裂縫,還伴隨著地震引起的一系列嚴重的次生災害,包括火災、海嘯、煤氣及有毒氣體的泄漏、重大的細菌感染及放射性感染等,造成人員及財產的大量損失,對社會的生產及生活造成極大且不可挽回的損失。如:2008年5月12日汶川發生的里氏8.0級大地震中,公路及住房造成的損失,直接經濟損失8 451億元。在此之后,隨著對地震損害措施的調查及對資料的收集與分析更體現出了災前預防的重要性,在此后不到三個月的時間內完成并出臺了GB 50223—2008建筑工程抗震設防分類標準(以下簡稱2008標準)[1]和GB 50011—2001建筑抗震設計規范(2008年版)(以下簡稱2008版規范)[2]的修訂,并于2008年7月30日發布實施新的標準規范。
在地球上每年大約會發生500多萬次地震,由于絕大多數地震太小或離我們太遠,人們一般感覺不到。而真正能讓人們感覺到并造成嚴重的人員財產損失的地震,全世界每年約有一二十次。又如:唐山、汶川地震這樣造成特別重大損失的地震,全世界每年約有一兩次。在大地震發生后,建筑物是否具有防震及隔震的功能與抗震設防及抗震功能的設計有較大的關系。在我國,一般按抗震設防要求設計的工程在常遇的小型地震中,工程基本無損,無需維修即可繼續使用;在遇到中型地震時,建筑物經過維修處理也可繼續使用;但如果遇上特大型地震時,能保證建筑物破壞但沒有倒塌,能保證人員的人身安全,保證人員有足夠撤離災區的時間,能做到小震不壞,中震可修,大震不倒的情況,為爭取救災搶險取得了寶貴的時間。尤其在公共建筑中學校及商店、醫院等地均是人群比較密集的所在地,建筑部要求提高學校等公共建筑的抗震設防標準。在這種情況下,結合實際地質情況對公共建筑的防震與隔震工作進一步提出要求。對此,公共建筑現場對隔震支座的原理及應用的實際情況監理及質量控制進行總結闡述。
隔震技術又稱為阻尼隔震技術,最早出現在日本,后被美國地震專家稱為“40年來世界地震工程最重要的成果之一”。隔震即隔離地震,即在建筑物和構筑物的基地或某個位置設置隔震裝置隔離或耗散地震能量,由于隔震層的“隔震”“吸震”作用,地震時上部結構作近似平動,結構反應力僅相當于不隔震情況下的1/4~1/8(強震觀測結果可達1/2~1/16),以避免或減少地震能量向上部結構的傳輸,減輕結構振動的反應,建筑物只發生較輕微運動和變形,保障地震時建筑物的安全,從而“隔離”了地震。隔震支座的類型包括鉛芯支座(LRB)、高阻尼支座(HDR)、天然橡膠支座(LNR)等;在現今的公共建筑施工中,多采用橡膠支座。橡膠支座具有支撐穩定、彈性復位、阻尼等功能,且橡膠材料的物理機械性能、產品的力學性能等均高于普通板式支座的設計要求,且設計合理,安裝方便,還可更換,具有防止支座在豎向與水平向協同地震作用下失穩的特點,更具符合經濟、環保、實用等功能,將在更多的公共建筑及民用建筑中得到更廣泛的應用,能夠達到良好的經濟效益。
對于2008年12月27日召開的第十一屆全國人民代表大會常務委員會第六次會議對新的《防震減災法》進行修訂,提出:對學校、醫院等人員密集場所的建設工程,應當按照高于當地房屋建筑的抗震設防要求進行設計和施工,采取有效措施,增強抗震設防能力。在我國所在項目民政園棚戶區改造安置住房配套中、小學項目中使用所涉及到的隔震支座包括鉛芯支座(LRB)、天然橡膠支座(LNR);在安裝時,監理人員應注意以下幾個方面的監理控制要點:
1)設備進場前,應對生產廠家進行現場考察,考察生產廠家是否具備生產能力、出廠檢驗能力,是否具有符合設計要求的資質。
2)對材料進行到場及開箱檢驗,檢查型號數量;外觀上銘牌、合格證、標識是否齊全,支座表面是否有損壞;對附件進行檢查,檢查隔震產品檢驗報告和安裝圖紙是否齊全;檢查貯存場地是否經過硬化并平整。對進場設備進行取樣,并標記樣品,送至具備相應檢驗資格的試驗室,并出具相應型號的合格報告后,方可應用在項目施工中。
3)應提前對下埋板地下部構件鋼筋進行綁扎,且支撐隔震支座的支墩或柱的頂面水平誤差不宜大于5%;將下埋板的預埋件用儀器進行水平調整,固定預埋件,并用螺栓與下部預埋地腳套筒連接,連接后,應再對標高、位置等進行復核四周標高是否在同一水平上;隔震支座中心的平面位置與設計值位置的頂面高差不應大于5%。
4)澆筑支座下部混凝土。澆筑時應時刻注意灌漿對水平及位置、方向的影響并及時調整;澆筑振搗時,應避免碰撞下部鋼筋,以免造成預埋板的位移,也禁止在澆筑時,再對預埋板進行調整、碰觸等工作,防止人為因素造成位移變形。
5)待下部支座的混凝土強度達到85%以上時,可對隔震支座進行吊裝,并用螺栓與下部預埋件進行連接。為方便日后有損壞時進行修理,螺栓與下部埋件的連接處不能擰死或進行焊接。隔震支座的連接板與螺栓應采用防銹保護措施,避免因銹跡將螺栓擰死。
6)安裝隔震支座的上部地腳套筒。
7)固定隔震支座。安裝時在澆筑混凝土時,應對上部套筒的位置及水平再進行復測,應避免隔震支座發生水平位移。
8)澆筑支座上部混凝土。此時應將隔震支座封閉進行保護,避免混凝土污染橡膠表面。
9)做好安裝后隔震支座的成品保護。
自隔震技術面世及推廣以來,隔震支座技術經受住了實例的檢驗。2014年2月《住房和城鄉建設部下發了關于房屋建筑工程推廣應用減隔震技術的若干意見(暫行)》;其中要求位于抗震設防烈度8度(含8度)以上地震高烈度區、地震重點監視防御區或地震災后重建階段的新建三層(含三層)以上學校、幼兒園、醫院等人員密集公共建筑,應優先采用減隔震技術進行設計。山西省在第五代區域圖中,8度高烈度設防區面積3.42萬km2,占全省總面積的21.82%,在未來的建筑設計、施工、監理工作中,抗震隔震作為一個新的技術,將日益廣泛的應用。所以隨著提高抗震設計及施工的要求日益提高,為了社會及人民生活的發展,抗隔震技術的應用推廣,在此后的監理工作中,更要求監理人員努力學習掌握新的工作方法及新的規范要求,積極學習先進經驗,并提高自身的監理素質以適應今后的監理工作要求。
[1] 葛慶子.建筑減震技術原理及應用[Z].
[2] 王東平,張 燕,李永剛.建筑隔震橡膠支座的原理及工藝研究[A].2008年全國橡膠工業信息發布會暨減震橡膠技術研討會論文集[C].2008.
[3] 王 建,余益波.橡膠隔震支座的應用與施工[J].科技致富向導,2011(27):169.
[4] 鳳 俊,王國平.橡膠隔震支座在房屋隔震工程中的應用[J].山西建筑,2009,35(3):85-87.
Onapplicationofarchitecturalisolationbearinginpublicbuildings
QiaoYuanyuan
(DachengEngineeringCo.,LtdofTaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)
Based on the hazards of the seismic disasters, the paper points out the seismic isolation technique, introduces the principles and features for the isolation supporting, illustrates the application of the architectural isolation bearing in the public buildings, and sums up its inspection controlling points, so as to enhance the application of the isolation bearing technique.
public building, isolation bearing, earthquake
1009-6825(2017)23-0036-02
2017-06-05
喬媛媛(1978- ),女,工程師
TU352.1
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