I. Teraskonstruktsioonide seismilised peamised eelised
Teraskonstruktsioonide peamised komponendid kasutavad kuumvaltsitud-H-talasid, keevitatud kastisambaid, ümmargusi torusid ja terastalasid. Terase omapärastest omadustest, sealhulgas heast plastilisusest, kergest-omakaalust ja suurest tugevusest kasu saades on teraskonstruktsioonidel betoonkonstruktsioonidega võrreldes silmapaistvad seismilised eelised:
Kerge omakaal{0}}
Hoone kogukoormus on madal. Seismiline mõju (seismiline nihkejõud) on võrdeline omakaaluga. Identsetes tingimustes kannavad teraskonstruktsioonid oluliselt väiksemat seismilist jõudu kui raudbetoonkonstruktsioonid.
Terase suurepärane elastsus
Teras on ideaalne elastoplastne materjal. Tugevate maavärinate korral võib see siseneda plastfaasi, et neelata seismilist energiat, ja harva esineb hoiatamata rabedat riket.
Tööstuslikud montaaži- ja juhitavad liigendid
Komponendid valmistatakse ette tehastes ja komplekteeritakse kohapeal. Õigesti projekteeritud talade{1}}liidete abil saab realiseerida filosoofiat "tugevad liigendid, nõrgad osad" ja "tugevad sambad, nõrgad talad", et moodustada energia hajutamise mehhanism.
Tugev struktuurne deformatsioonivõime
Teatud hulk lugude vahelist deformatsiooni{0}}on lubatud piisava deformatsioonireserviga, seega on hetkeline üldine kokkuvarisemine ebatõenäoline.
Suur maavärinajärgse{0}}taastamise potentsiaal
Enamik{0}}värinajärgseid kahjustusi keskendub eelseadistatud energiat{1}}hajutavatele osadele, nagu tala otsad ja toed. Komponentide remont ja asendamine on lihtsamad kui betoonkonstruktsioonid.
Kohaldatavad stsenaariumid: tehased, linnumajad, laod, mitme{0}}korruselised büroohooned, suured-PEB-portaalkarkassiga teraskonstruktsioonid.
II. Peamiste struktuurisüsteemide seismilised omadused (tavalised inseneriteadustes)
1. Kerge portaali raami teraskonstruktsioon (kasutatakse laialdaselt linnumajades ja ladudes)
Struktuurne vorm: muutuva-sektsiooni H-sektsiooni jäiga raami sambad + kitsenevad talad; hingedega või jäigad sammaste alused; katuse- ja seinakatted + soojusisolatsiooniga sandwich-paneelid ✅ Eelised: ülikerge oma-kaal, mille tulemuseks on madal seismiline efekt; lihtne konfiguratsioon ja ökonoomne hind ⚠️ Peamised seismilised nõrkused
Hingedega samba alused võetakse kasutusele enamikus projektides, mille võimsus on nõrk horisontaalse seismilise paindemomendi vastu. kõrge seismilise intensiivsusega tsoonides tuleb puhtaid hingedega skeeme kasutada ettevaatlikult.
Järsud jäikuse muutused muudetava{0}}lõikega talade otstes põhjustavad maavärinate korral kohalikku ebastabiilsust.
Kinnitussüsteem (risttugevdus) toimib esimese seismilise kaitseliinina. Puuduvad kinnitused või liigne vahekaugus põhjustavad kergesti ebapiisavat külgjäikust.
Korpuse kihilised paneelid on enamasti mitte{0}}koormust-kandvad osad ega saa toimida seismiliste seintena, mis takistavad horisontaaljõude.
Halb tasapinna-stabiilsus-. Tala äärikute lokaalse ebastabiilsuse vältimiseks tuleb paigaldada täielikud võred ja põlvetoed.
Kohaldatav seismiline intensiivsus: Tavapärane tsoon 6 ja tsoon 7. Tsooni 8 ja kõrgema seismilise intensiivsusega tsoonide jaoks on vaja spetsiaalset tugevdamist sammaste alustel ja täiendavaid põiki jäikaid toestusi; vajaduse korral võetakse kasutusele jäigad kolonnialused.
2. Teraskarkasskonstruktsioon (mitme{1}}korruselised tehased ja üldhooned)
Ühtlased-sektsiooni H-sektsioonisambad + H-sektsioonitalad jäiga tala-sambaühendustega Seismilise konstruktsiooni põhimõtted, mida tuleb järgida: tugev samba nõrk tala, tugev liite nõrk liigend, tugev ankurdus nõrk liige Seismilise jõu ülekandetee: Põrandaplaat → Terastala liigend hingede tegemine vundamendis → Terastala → terasest kolonni energia dispaam see on üks optimaalse tervikliku seismilise jõudlusega süsteeme.
3. Kontsentriliselt kinnitatud raam / ekstsentriliselt kinnitatud raam
Kontsentriline risttugede: kõrge jäikus, sobib mõõdukate ja väiksemate maavärinate korral. Piiratud energia hajutamisvõimega maavärinate ajal võivad toed aga kokkusurumisel painduda.
Ekstsentriliselt kinnitatud raam: Varustatud ühendustaladega. Seismiline energia neeldub lülikiirte väljalaskmisega, mis on soovitatav kõrge seismilise intensiivsusega tsoonides.
III. Teraskonstruktsioonide tüüpilised seismilised rikkerežiimid
Trakside paindumine ja murdumine (kõige tavalisem kergtehastes)
Risttugede liigne sihvakuse suhe põhjustab tsükliliste seismiliste koormuste mõjul survevalu, külgjäikuse vähenemise ja hoone külgnihke järsu suurenemise.
Tala-veeru liigendtõrge
Keevisõmbluste hapraid rebenemisi esineb sageli varajastes keevisliidetes. Praegused koodid nõuavad plasthingede väljapoole nihutamiseks tala-otsa äärikute soonte keevitamist, äravoolu-saakkeevitamist, ultraheliga keevitamist või vähendatud tala sektsioone.
Veeru aluse rike
Hingedega samba aluste ebapiisav ülestõste- ja nihkekindlus; ebapiisavad ankrupoldid ja liiga õhukesed alusplaadid põhjustavad maavärinate all sammaste aluste ülestõstmist ja libisemist, mis põhjustab otseselt jäikade raamide ümbermineku.
Tüüpiline seismiliste kahjustuste jada portaalkarkassiga linnumajade ja ladude jaoks: kolonni aluse rike > kinnitusrike > elementide painde ebastabiilsus.
Komponentide lokaalne ebastabiilsus
Tala ja samba äärikute/võrkplaatide liigne laiuse{0}}paksuse suhe põhjustab pärast plastilise seisundi saavutamist lokaalse paindumise ja kandevõime kaotuse.
Korpussüsteemide sekundaarsed katastroofid
Sandwich-paneelide ja seinapaneelide pistikute eraldumine, mitte-konstruktsioonikomponentide kukkumine. Kuigi need ei põhjusta otseselt põhikonstruktsiooni kokkuvarisemist, toovad nad kaasa ohutusriske.
IV. Seismilise projekteerimise peamised juhtimispõhimõtted (vastavalt hoonete seismilise projekteerimise koodeksile GB 50011)
1. Kontseptuaalne disain (kõrgem prioriteet kui numbriline arvutamine)
Võimaluse korral kasutage tavalisi tasapinnalisi ja kõrguslikke paigutusi, et vältida järske jäikuse muutusi ja massi ekstsentrilisust. Nõgusad-kumerad tasapinnad ja astmelised põrandad põhjustavad väändemõjusid ja süvendavad seismilisi kahjustusi.
Korraldage usaldusväärsed ja pidevad horisontaalsed ja vertikaalsed külgjõudu -tõkestavad süsteemid (toed/raamid).
Selgitage seismilised kaitseliinid: seadke prioriteediks sekundaarsed elemendid (tugesid, talad), et hajutada energiat ja vältida raami sammaste esmast järeleandmist.
2. Võtmedetailide piirangud
Sihkusesuhe: kontrollige rangelt seismiliste tugisidemete sihvakuse suhet, et vältida enneaegset paindumist.
Plaadi laiuse{0}}paksussuhe: terastalade ja sammaste äärikute ja kangaste piirlaiuse{1}}paksuse suhe, et tagada plastiline areng ilma kohaliku ebastabiilsuseta.
Joint requirements: For high seismic grades, single-sided fillet welds are prohibited to bear major seismic forces.
Veergude alused: seismilise intensiivsusega tsooni 7 ja kõrgema jaoks optimeerige portaali raamide jaoks veergude aluseid; oluliste hoonete jaoks on soovitatav kasutada jäikaid sammasaluseid.
3. Arvutamise ja analüüsi põhipunktid
Seismilised arvutusmeetodid: ekvivalentse baasnihke meetod / reaktsioonispektri meetod; aja{0}}ajaloo analüüsi tuleb täiendada ebakorrapäraste hoonete puhul. Kontrollitud-lugudevahelise triivinurga piirangud:
Kerged portaalkarkasshooned: koodipiirang 1/60
Mitme-korruselised terasraamid: umbes 1/250, olenevalt seismilisest astmest
Liigne nihkumine viitab ebapiisavale külgjäikusele, mis nõuab tihendatud toestusi ja suurendatud osade sektsioone. Väändehaakeseadise mõju tuleb arvesse võtta, kui massikese ei lange kokku jäikuse keskmega. Tühje koormusega arvestamine: teraskonstruktsioonide kihtpaneelid, seadmed ja ripplaed tuleb kõik massiarvutusse kaasata seismilise jõu hindamiseks.
V. Erilised seismilised soovitused portaalkarkassiga linnumajadele / terasest kanamajadele (sobivad äristsenaariumid)
Peamised selgitused, mis ühendavad kokkupandavate terasest linnumajade tehnilisi omadusi:
Kinnitussüsteemi ei saa suvaliselt lihtsustada
Katuse põiktoed ja sammastoed tuleb paigutada terviklikuna ja neid ei tohi terasekulu säästmiseks ära jätta. Traksid kasutavad Q235B / Q355B terastorusid või nurkteraseid.
Veergude alused on seismiliselt nõrgad tsoonid
Hingedega samba alused vastavad tavaprojektides tsooni 6 ja tsooni 7 nõuetele. 8. tsooni seismiliste piirkondade jaoks: suurendage ankrupoltide kogust, paksendage alusplaate, seadke nihkevõtmed ja võtke kasutusele jäigad sambaalused, kui tingimused seda võimaldavad.
Sõltumatu tugevdus ventilatsiooniseadmetele, jahutuspadja toed ja ventilaatori laagrid
Ventilaatorid ja jahutuspadjad on lisamassid, mis tekitavad maavärinate ajal täiendavaid horisontaalseid jõude, et vältida pistikute seinapaneelide rebenemist.
Kontrollige hoone kuvasuhet ja vältige liiga pikki struktuure
Seismilisi paisumisvuuke soovitatakse kasutada liiga pikkade hoonete jaoks, et vähendada termilist pinget ja leevendada seismilisi väändemõjusid.
Materjali valik
Q355B on soovitatav kvalifitseeritud löögikindlusega põhielementide jaoks. Halvemate õhukeseseinaliste{2}}terasektsioonide kasutamine on rangelt keelatud. Kriitilised keevisõmblused peavad vastama toimivusnõuetele madala temperatuuri ja dünaamilise koormuse korral.