轻型木结构建筑在地震多发区,特别在强烈地震发生时,抗震性能优异,这一点已通过对日本神户大地和中国泣川大地,进行的震后调查,得到了印证。另外,通过将︾木结构在实验室振动台进行地震模拟测试,也可得出同样的结论。
在中低层〗建筑和小型商业建筑的结构中,使用木材而非传统々的混凝土和砌体作为结构材料,可以使□人对理筑安全再无隐忧,并能大大减少高成本∞的灾后重建工作。木材强度高、质轻而有弹性。木结构建筑在抵抗地震荷载和将荷载传递至基础两方面均非常有效。木结构☆自重只有混凝土建筑的 10 %一 12 % , 可大大降低来自上方垮塌物的重量。
木结构各构件均具有弹性,可在地震发生时通过短暂的变◣形和受力◥转向将地震荷载吸收,而自身并不发生折断、垮塌或松脱。竖向和横向荷载由ㄨ无数规格材构件、结构覆面板及其紧固件和连接件共同分担。在抗震和抗风要求方面,现行木结构设计规范 GB50005 的要求保守和先进并存。不过,不论地区性要求有↘多高,木结构总可以通过对设计进行相应调整,达到相关规范要求,而且由设计调整而〇引起的成本增加,并不需要太高。
设计师注意√事项
轻型木结构抗震性能研究和设计:
按传统工程分析方法得出的结论,经常在→许多方面与木结构系统不完全吻合,许多木构件共同作用,分担荷载、改变受力方向并传递荷载,木结构的性能表现经常超出工程计算和设计★的预期。
出于以上原因,人们对∏木结构进行了各种最严格的侧试,典型@的实验是将轻型木结构建筑置于大型振动台上,模拟ξ强烈地震时的强度和持续时间,得出的实验数据和结果被用作制定各种木结构或混合结构建筑规范,以及进行抗震设计时♀的依据。
在上海同济大学进行的一次实验中,中加两国的科学研究人员将一栋两层轻型木结构建筑置于大型振动实验台上,在地ζ 面加速度很高的情况下,木结构各方面的测试结果均超出了性能要求,再次证明了其抗震能力。
在日本神户进行的一次实验中,日本、加拿大和英国的科学家将一栋六层木结构(建筑于一层之上)置于世界上最大的振动实验台上,在一系列测试中模拟了不同的地震强度。受试建筑∮通过了所有测试,包括超出自然界任何地震的,最强烈的模拟地震。实脸后,该建筑物没有任何重大损坏。
这一类实验无可置疑地证明,中低层木结构及其混合结构㊣(钢结构)即使在最严重的地震中也能保持结构完整性,以及居住∮者和使用者的安全。
中国的设计人员对抗震设计要求均非常熟悉,对轻型木结「构优异的抗震性能也应有充分的了解。
建造商注意事项
在地震高发区建造木结构建№筑:在地震高发区,除应产格遵循相关规范对剪力墙、剪力墙连续性,以及包括结▅构覆面板在内的木构件之间的紧固和⊙连接外,设计人员和工程技术人员还应注意以下与抗震相关的╱结构因素:
处理好这些因素,总的来说可以进一步加强结构构╲件之间的连接。
(1)基础与楼盖和◆外墙之间
(2)外墙与/到楼盖再』到外墙
(3)外墙与屋盖
以下是相关连接件的分类说明:
(1)钢质连接板:一般用于连接相邻的结构构→件,如桁架与墙体顶梁板之间,或者首层木搁栅与地⌒梁板之间的连接。连接方式一∏般使用多枚具有高抗剪强度的短钢钉进行钉连。
(2)钢质下拉式』锚固件:一般位于外墙内侧空胶内,将墙骨柱/立柱、梁板与相邻构件连接在一起,通常使用高抗震强度的螺栓或方头螺钉。
(3)钢质抗拉杆件:一般为钢质螺纹杆件或螺栓,在外墙/楼盖和围护结构空腔内竖向安装,可以从基︾础一直向上至顶梁板,在底部以锚固件固≡定,顶部以夹具固定;或者从顶梁板向下穿过楼∏盖,固定到底梁板上。一般杆件底部使用可调螺帽,在安装后一段时间,木构件干缩定位后,再将螺帽拧▲紧定位。
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