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抗震丨材料技术真的很重要!各国如何重构世界?

 


2015 425日,尼泊尔发生8.1级地震,带来了重大损失和人员伤亡,逾2200人遇难。中国西藏地区也受灾,日喀则境内发生3级以上地震10次、最大震级 达到7级,其中聂拉木、吉隆、定日、萨嘎、仲巴、亚东、拉孜、普兰等县受灾严重。目前已查明18人死亡、4人失踪、55人受伤、1191户房屋和1座寺庙倒塌。

在国际社会为遇难人员祈福施救的同时,反观本次地震,在各大媒体报道画面中可以看到因房屋抗震能力脆弱而倒塌成为伤人的一大原因。如何将地震的带来的灾难降到最低?

下文将奉上搜集的日本房屋解析。

先得聊下邻国日本,因为经历了9.0级地震及大海啸后,人们惊异地看到日本的多层、中高层甚至高层建筑物居然完整地挺立着,很多房子虽然被汹涌的海浪挪出很远,但全然没有散架。

在日本建造房屋多为高抗震的木结构及轻钢结构 (加拿大及美国也多采用)。

1996 年日本实行“耐震改建计划”,广泛应用了隔震技术,在建筑物底部填加橡胶层或者滑动承重座作为缓冲装置。这些橡胶层非常耐用,一般使用年限约60年,能够 把地震对楼房的摇晃程度减轻1/31/5。推行这个技术后,房屋造价将提升,一般楼房的造价将提高10%,公寓楼的造价则会提高25%。除此之外,日本 民居还普遍采用箱体设计,这样能够保证房屋在地震发生时不会散开,即便在剧烈的摇晃中也可以整体翻滚而不损毁。日本东部大地震引发海啸时,电视画面上能看 到很多房子被整栋冲走。当然新型材料的运用也不容忽视,这些材料的共同特征是质量轻、强度高,比如树脂、加气混凝土、碳纤维,即便倒塌坠落,也不会对人体 造成严重伤害,而且安装方便,盖房子跟搭积木一样轻松。


在日本的建筑施工中,对于抗震有三种构造概念:耐震、制震和免震。

耐震,相当于我国的“抗震”,为最普通级别,主要用在低层建筑中;耐震极限只能保证地震时房屋建筑不坏,并不能保证室内家具倾倒伤人,也不能保证家庭财产不受损失。

制震,相当于我国的“减震”,是对耐震的补充,是让建筑物在地震晃动中,集中在一个地方造成损害,但其他地方不会发生损毁。其中一种做法是在建筑物中放置各 种球体,让这个部分吸收地震能量,等地震过后,只需把这部分换掉就行,建筑其他地方不会发生问题。还有比较普遍的做法则是放置油压器装置,其作用相当于保 险丝,基本高层建筑中,每层都会放置一个以上这种装置。

第三种免震,相当于我国的“隔震”,即地震时“免去”或“避免”房屋震动。无论“免震”还是“隔震”都可在大地震发生时使房屋内家私不倒、人不受伤,理论极限可以达到使房屋彻底不震的程度。

免震建造技术介绍:

未采取抗震措施 vs 采取抗震措施


技术原理图:


建成后的轻钢结构


楼板和墙体


木结构


建成后的房子


抗震安全性是木结构和钢结构超强优势


砸不死人的楼板


可以DIY的房屋,就像搭积木一样,造价基本同等于混凝土结构


封好结构板有点像木箱


做完外装饰有点像别墅


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