I. Pagrindiniai plieninių konstrukcijų seisminiai pranašumai
Pagrindiniai plieninių konstrukcijų komponentai yra karštai-valcuotos H-sijos, suvirintos dėžės kolonos, apskriti vamzdžiai ir plieninės sijos. Plieninės konstrukcijos, pasižyminčios būdingomis plieno savybėmis, įskaitant gerą lankstumą, lengvą-svorį ir didelį stiprumą, turi ryškių seisminių pranašumų, palyginti su betoninėmis konstrukcijomis:
Lengvas{0}}svoris
Bendra pastato apkrova nedidelė. Seisminis veiksmas (seisminė šlyties jėga) yra proporcinga savo-svoriui. Identiškomis sąlygomis plieninės konstrukcijos turi žymiai mažesnę seisminę jėgą nei gelžbetoninės konstrukcijos.
Puikus plieno lankstumas
Plienas yra ideali elastoplastinė medžiaga. Jis gali patekti į plastikinę stadiją esant stipriam žemės drebėjimui, kad sugertų seisminę energiją, o trapus gedimas be įspėjimo retai pasitaiko.
Pramoninės surinkimo ir valdomos jungtys
Komponentai yra surenkami gamyklose ir surenkami vietoje. Tinkamai suprojektuotos sijos{1}}stulpelių jungtys gali realizuoti filosofiją „stiprios jungtys, silpni elementai“ ir „tvirtos kolonos, silpnos sijos“, kad susidarytų energijos išsklaidymo mechanizmas.
Stiprus struktūrinės deformacijos pajėgumas
Esant pakankamam deformacijos rezervui, leidžiama tam tikra tarp pasakojimų deformacija, todėl momentinis bendras griūtis mažai tikėtinas.
Didelis po{0}}žemės drebėjimo atkūrimo potencialas
Dauguma po{0}}drebėjimo padarytų nuostolių yra sutelkti į iš anksto nustatytą energiją-išsklaidžiančias dalis, pvz., sijų galus ir atramas. Sudedamųjų dalių taisymas ir keitimas yra mažiau sudėtingas nei betonines konstrukcijas.
Taikomi scenarijai: gamyklos, paukštidės, sandėliai, kelių{0}}aukštų biurų pastatai, didelės-tarpatramio PEB portalo karkasinės plieninės konstrukcijos.
II. Pagrindinių struktūrinių sistemų seisminės charakteristikos (įprastos inžinerijoje)
1. Lengva portalo rėmo plieninė konstrukcija (plačiai naudojama paukštidėse ir sandėliuose)
Konstrukcinė forma: kintamos{0}}sekcijų H-pjūvio standžios rėmo kolonos + kūginės sijos; šarnyriniai arba standūs kolonų pagrindai; stogo ir sienų apmušalai + termoizoliacinės daugiasluoksnės plokštės ✅ Privalumai: Itin lengvas savaiminis-svoris, dėl kurio žemas seisminis efektas; paprasta konfigūracija ir ekonomiška kaina ⚠️ Pagrindiniai seisminiai trūkumai
Šarnyriniai kolonų pagrindai naudojami daugumoje projektų, kurių gebėjimas atsispirti horizontaliam seisminiam lenkimo momentui yra silpnas; grynos šarnyrinės schemos turi būti naudojamos atsargiai didelio seisminio intensyvumo zonose.
Staigus standumo pokytis kintamo{0}}pjūvio sijos galuose žemės drebėjimų metu sukelia vietinį nestabilumą.
Tvirtinimo sistema (kryžminis tvirtinimas) tarnauja kaip pirmoji seisminė gynybos linija. Trūksta įtvarų arba per dideli tarpai gali sukelti nepakankamą šoninį standumą.
Korpuso daugiasluoksnės plokštės dažniausiai yra ne-apkrovos-nešančios dalys ir negali veikti kaip seisminės sienos, atsparios horizontalioms jėgoms.
Prastas-iš-plokštumos stabilumas. Kad būtų išvengta lokalaus sijos flanšų nestabilumo, turi būti sumontuotos visos galios ir kelių įtvarai.
Taikomas seisminis intensyvumas: įprastinė 6 zona ir 7 zona. 8 zonos ir didesnio seisminio intensyvumo zonoms reikalingas specialus sutvirtinimas ant kolonų pagrindų ir papildomų skersinių standžių atramų; prireikus turi būti naudojami standūs kolonų pagrindai.
2. Plieninės karkaso konstrukcija (daugia{1}} aukštų gamyklos ir kompleksiniai pastatai)
Vienodos -skyrio H-sekcijų stulpeliai + H-sekcijų sijos su standžiomis sijomis-kolonų jungtimis Seisminio projektavimo principai, kurių reikia laikytis: stipri kolonos silpnoji sija, stiprus sujungimo elementas, stiprus inkaras silpnas elementas Seisminės jėgos perdavimo kelias: perdangos plokštė → Plieninė sija → Plieninės stulpelių galinės energijos išsklaidymas → tai viena iš sistemų, pasižyminčių optimaliomis visapusiškomis seisminėmis savybėmis.
3. Koncentriškai sutvirtintas rėmas / ekscentriškai sutvirtintas rėmas
Koncentrinis skersinis tvirtinimas: didelis standumas, tinka vidutinio stiprumo ir nedideliems žemės drebėjimams. Tačiau įtvarai yra linkę suspausti per žemės drebėjimus, kurių energijos išsklaidymo pajėgumas yra ribotas.
Ekscentriškai sutvirtintas rėmas: su sijomis. Seisminė energija sugeriama išleidžiant jungties sijas, rekomenduojamas didelio seisminio intensyvumo zonoms.
III. Tipiški plieninių konstrukcijų seisminių gedimų būdai
Įtvarsčių sulenkimas ir lūžis (dažniausiai pasitaikantys lengvosiose gamyklose)
Per didelis skersinių atramų lieknumo santykis sukelia gniuždomąjį lenkimą, veikiant ciklinėms seisminėms apkrovoms, prarandamas šoninis standumas ir smarkiai padidėja pastato šoninis poslinkis.
Sijos-stulpelio jungties gedimas
Anksti suvirintose jungtyse dažnai atsiranda trapus suvirinimo siūlių plyšimas. Dabartiniai kodai reikalauja suvirinti griovelius prie sijos-galų flanšų, nubėgimo{2}} ąselių, suvirinti ultragarsu arba sumažinti sijos dalis, kad plastikiniai vyriai būtų perkelti į išorę.
Stulpelio bazės gedimas
Nepakankamas šarnyrinių kolonų pagrindų atsparumas pakilimui ir šlyčiai; netinkami inkariniai varžtai ir per plonos pagrindo plokštės lemia, kad žemės drebėjimų metu kolonų pagrindai pakeliami ir slysta, o tai tiesiogiai sukelia standžių rėmų apvertimą.
Tipinė seisminių pažeidimų seka portalinėms paukštidėms ir sandėliams: kolonos pagrindo gedimas > Tvirtinimo gedimas > elementų lankstumas.
Vietinis komponentų nestabilumas
Per didelis sijos ir kolonos flanšų / juostos plokščių pločio{0}}storio santykis sukelia vietinį lenkimą po to, kai jis tampa plastiškas, ir praranda laikomąją galią.
Antrinės gaubtų sistemų nelaimės
Sumuštinių plokščių ir sienų plokščių, krentančių ne{0}}konstrukcinių komponentų jungčių atjungimas. Nors jie tiesiogiai nesukelia pagrindinės konstrukcijos griūties, tačiau kelia pavojų saugai.
IV. Pagrindiniai seisminio projektavimo valdymo principai (pagal GB 50011 pastatų seisminio projektavimo kodeksą)
1. Koncepcinis dizainas (didesnis prioritetas nei skaitinis skaičiavimas)
Kad išvengtumėte staigių standumo pokyčių ir masės ekscentriškumo, naudokite reguliarų plokštumos ir aukščio išdėstymą. Įgaubtos-išgaubtos plokštumos ir pakopinės grindys sukels sukimosi poveikį ir padidins seisminius pažeidimus.
Sutvarkykite patikimas ir nenutrūkstamas horizontalias ir vertikalias šonines jėgas{0}}atsparias sistemas (tvarsčius / rėmus).
Išsiaiškinkite seisminės gynybos linijas: pirmenybę teikite antriniams elementams (tvirtinimo įtvarai, sijos), kad išsklaidytumėte energiją ir neleistumėte rėmo stulpams pasiduoti pirmiesiems.
2. Pagrindinės detalizavimo ribos
Lieknumo santykis: griežtai kontroliuokite seisminių įtvarų plonumo santykį, kad išvengtumėte priešlaikinio sulenkimo.
Plokštės pločio{0}}storio santykis: ribinis pločio-plieninių sijų ir kolonų flanšų ir juostų storio santykis, siekiant užtikrinti plastiko vystymąsi be vietinio nestabilumo.
Reikalavimai jungtims: esant dideliam seisminiam laipsniui, vienpusės suvirinimo siūlės negali atlaikyti didelių seisminių jėgų.
Kolonų pagrindai: 7 ir aukštesnės zonos seisminiam intensyvumui optimizuoti portalų rėmų kolonų pagrindus; svarbiems pastatams rekomenduojami standūs kolonų pagrindai.
3. Pagrindiniai skaičiavimo ir analizės punktai
Seisminio skaičiavimo metodai: Ekvivalentinės bazės šlyties metodas / atsako spektro metodas; netaisyklingų pastatų laiko{0}}istorijos analizė turi būti papildyta. Kontroliuojami tarp-istorijų poslinkio kampo ribos:
Lengvi portaliniai karkasiniai pastatai: Kodo riba 1/60
Kelių{0}}aukštų plieniniai rėmai: maždaug 1/250, priklausomai nuo seisminio laipsnio
Per didelis poslinkis rodo nepakankamą šoninį standumą, dėl kurio reikia sutankinti įtvarus ir padidinti elementų dalis. Sukimo sukabinimo efektas turi būti laikomas tada, kai masės centras nesutampa su standumo centru. Atsižvelgimas į tuščiąją apkrovą. Apskaičiuojant seisminės jėgos įvertinimą turi būti įtrauktos gaubtinės daugiasluoksnės plokštės, įranga ir pakabinamos lubos iš plieninių konstrukcijų.
V. Specialūs seisminiai pasiūlymai portalo rėmo paukštidėms / plieniniams vištidėms (atitinkantys verslo scenarijus)
Pagrindiniai paaiškinimai, apjungiantys surenkamųjų plieninių paukštidų inžinerines charakteristikas:
Tvirtinimo sistemos negalima supaprastinti savavališkai
Stogo skersinės ir kolonų tvirtinimo detalės turi būti sukomplektuotos ir jų negalima praleisti siekiant sutaupyti plieno. Įtvarai tinka Q235B / Q355B plieniniams vamzdžiams arba kampiniams plienams.
Stulpelių bazės yra seisminės silpnosios zonos
Šarnyriniai kolonų pagrindai įprastuose projektuose atitinka 6 ir 7 zonos reikalavimus. 8 zonos seisminiams regionams: padidinkite inkaro varžtų skaičių, pastorinkite pagrindo plokštes, nustatykite kirpimo raktus ir, jei leidžia sąlygos, pritaikykite standžius kolonų pagrindus.
Nepriklausomas vėdinimo įrangos sutvirtinimas, aušinimo trinkelių atramos ir ventiliatoriaus guoliai
Ventiliatoriai ir aušinimo trinkelės yra papildomos masės, kurios sukuria papildomas horizontalias jėgas žemės drebėjimų metu, kad jungtys nesuplėšytų sienų plokščių.
Kontroliuokite pastato kraštinių santykį ir venkite pernelyg ilgų konstrukcijų
Seisminės plėtimosi siūlės rekomenduojamos ilgiems pastatams, siekiant sumažinti šiluminį įtempį ir sušvelninti seisminį sukimo poveikį.
Medžiagos pasirinkimas
Q355B rekomenduojamas pagrindiniams elementams, turintiems kvalifikuotą atsparumą smūgiams. Griežtai draudžiama naudoti prastesnių -plonų sienelių plieno profilius. Kritinės suvirinimo siūlės turi atitikti eksploatacinių savybių reikalavimus esant žemai temperatūrai ir dinaminėms apkrovoms.