SIP板式結構住宅體系:提高建筑物抗震性能

  地震發生時,令人害怕的是住宅倒塌。既然如此,房子是應該造的結實、牢固一點,還是應該在房子里加入柔軟的材料、使之不不容易坍塌?亦或是在房子與地面之間填充緩沖劑,使之不易晃動?
  SIP板式結構住宅體系
  SIP也許對于當下的大多數國內民眾來說還不是很熟悉的字眼,SIP住宅系統也是相當陌生。其實SIP并不是什么新產品、新事物,只因其在還沒普及開來,但在北美、歐洲以及日本等地區,用SIP板建造房屋已越來越普遍。
  SIP板,英文名Structural Insulated Panels,簡稱SIP,是由2層OSB(歐松板)等為面板和1層保溫芯板疊合而成的復合板材,外層面板主要承受彎曲變形引起的正應力;中間芯材為夾層結構提供足夠的截面慣性矩,主要承受剪應力.面板和芯材之間是膠接層,采用環氧樹脂將兩者粘接在一起,工作時主要承受剪應力。作為一種復合建材,它同時具有承重和保溫隔熱(或者叫斷熱,亦或者叫絕熱)兩種功能,使建筑物具有良好的隔熱保溫性能。
  此外,SPI板不含有毒氣體,采用可循環再造,不污染環境的材料制成,有利于保護生態環境。
  SIP板式結構住宅體系是以SIP承重外墻板,SIP承重內墻板,SIP樓板,SIP屋面板為主要承重構件,并配以混凝土基礎,采用面板釘連接,骨架釘連接等節點連接方法形成的一種裝配整體式結構。
  承重墻板是該體系的核心,該墻板由保溫,隔聲芯材以及外覆面板組成。其中隔聲材料采用不同厚度的聚苯乙烯泡沫板或高度聚氨酯發泡板;外側為OSB板采用環氧樹脂雙面粘接而成,從而形成整體承重墻板。板件連接處的豎向木龍骨實際上是復合墻板的邊框,對墻板形成約束作用,以提高承載能力和整體性能。
  日本建筑的地震對策
  日本地處亞歐板塊與太平洋板塊交界處。按照地質板塊學說,太平洋板塊比較薄,密度比較大,而位置相對低一些,當太平洋板塊向西呈水平移動時,它就會俯沖到相鄰的亞歐板塊之下。于是,兩大板塊發生碰撞、擠壓,交界處的巖層也隨之出現變形、斷裂等運動,從而產生火山爆發、地震等。
  據資料統計,全每年所發生的里氏6級以上地震,有20%發生在日本。如此頻繁的地震災害使日本的抗震技術快速發展、完善,并形成了比較完整的技術體系。
  1996年日本實行“耐震改建計劃”,廣泛應用了隔震技術,在建筑物底部填加橡膠層或者滑動承重座作為緩沖裝置。這些橡膠層非常耐用,一般使用年限約60年,能夠把地震對樓房的搖晃程度減輕1/3到1/5。除此之外,日本民居還普遍采用箱體設計,這樣能夠保證房屋在地震發生時不會散開,即便在劇烈的搖晃中也可以整體翻滾而不損毀。當然新型材料的運用也不容忽視,這些材料的共同特征是質量輕、強度高,比如樹脂、加氣混凝土、碳纖維,即便倒塌墜落,也不會對人體造成嚴重傷害,而且安裝方便,蓋房子跟搭積木一樣輕松。
  日本將房屋地震對策分成了“耐震”、“制震”和“免震”三種。每一種地震對策都有其優點和缺點。
  耐震構造成功案例多而且可靠,在一場地震發生的時候可以確保人員生命,是所有建筑物必備的要素,作為獨棟住宅必需的地震對策得到了廣泛采用;制震構造只要花費一定費用安裝裝置,就能做到應對反復發生的地震而性能基本不劣化,在過去大多應用于高層高級公寓等大型建筑物,近年在獨棟住宅中的應用激增;免震構造雖然耗資大,但只要不發生特大地震,建筑物就能毫發無損,是公認有效的地震對策,主要用于大型建筑物,獨棟住宅中的應用很少。
  三種地震對策的原理、普及程度、成本、耐久性、設置條件各不相同。三者的差異是:在大地震發生后,耐震構造無法避免一定程度的性能劣化;制震構造能夠將性能劣化控制在較低水平;而免震雖然需要維護免震裝置,但建筑可基本保持完好。
  【編者結語】從的重大地震災害調查中可以發現,95%以上的人命傷亡都是因為建筑物受損或倒塌所引致的。探討建筑物于地震中受損倒塌的原因,并加以防范,從工程上建造經得起強震的抗震建筑是減少地震災害直接、有效的方法。提高建筑物抗震性能,是提高城市綜合防御能力的主要措施之一,同時也是防震減災工作中一項“抗”的主要任務。
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