抗震工程设计(3)

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地震防水防震工程建筑 |
分类: 建筑游记-中国 |
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灾难过后, 要面对未来. 灾后重建的房子一定要有考虑抗震设计.
第一: 使用预力混凝土预制件作横梁或楼板.
当然除要使用合规格的钢筋和混凝土之外, 预制件的制造方式需要改善, 我们应使用预力预制件(Pre-stress concrete), Pre-stress concrete是钢筋在未加入混凝土之前,先被拉紧至较高的拉力,令钢筋可以乘受更大的受压力, 因为当混凝土受更大的压力时, 压力可以被预加的拉力抵消.
第二: 减少采用砖作结构墙
尽管用混凝土砖墙都有潜在危险因为砖墙始终接合点太多, 砖与砖之间的水泥的份量和水分都难以控制, 在香港砌砖墙的技术可以说是失传, 能够只用双手和灰持就能造出一幅完全垂直的结构砖墙的师傅, 在香港应没有多少人, 有的都已退休,所以砖墙在香港只是用作间隔墙.
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第三: 加强结构,减少震幅
上图是东京的一角, 为何这大厦的窗口会这么细少, 因为窗与窗之间都是柱和横梁, 令整个大厦无论在弯力(Bending force) 和剪力(Shear force) 都可加强, 最重要是令大厦的震动周期缩短,尽快达至Simple hamonic motion (S.H.M.)的平衡点(Equilibrium). 一大堆名词,即是什么? 大厦就好像垂直的跳水板, 当运动员跳在板上的一刻, 跳水板便会由大震动然后慢慢变为余震, 愈强的跳水板余震的幅度便少, 时间亦会较短, 所以加强大厦四周的柱和横梁就是令余震的幅度减少, 减少倒塌的危险.
除此之外, 可在大厦的顶层加入阻尼(Damper),Damper是一个大约数百吨重的混凝土块, 四边用弹簧连接, 当大厦在摇动时Damper会移至另一方以减少震动的幅度如上图示.
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另外, 日本研制出免震建筑设计, 大厦的底部与地桩之间由多个大型弹簧连接, 当地震时, 弹簧会吸收大厦的震动, 避免地桩与大厦的结构受到保护如上图示.
最重要是室内的家具和门窗没有受到破坏; 因为在日本, 地震带来的伤亡不是楼房倒塌而是室内的杂物和窗口跌下来而导致伤亡, 所以日本学校教学生当地震时先躲在椅子之下, 当第一次地震完结后才疏散至室外.