Seizmické posilnenie existujúcich oceľových konštrukcií je kritickým aspektom zabezpečenia bezpečnosti a trvanlivosti budov v oblastiach so zemetrasením - náchylné. Ako dodávateľ oceľovej konštrukcie som bol svedkom z prvej ruky dôležitosť týchto metód posilňovania. V tomto blogu sa ponorím do rôznych seizmických techník posilnenia dostupných pre existujúce oceľové konštrukcie.
Pochopenie potreby seizmického posilnenia
Oceľové konštrukcie sú všeobecne známe svojou silou a ťažnosťou, ktoré sú priaznivými vlastnosťami počas seizmických udalostí. V priebehu času však môžu faktory, ako je korózia, únava a zmeny v požiadavkách na konštrukciu, ohroziť seizmický výkon týchto štruktúr. Zemetrasenia môžu vytvárať významné bočné sily a ak nie je oceľová konštrukcia primerane posilnená, môže sa vyskytnúť nadmerná deformácia, zlyhanie členov alebo dokonca zrútenie.
Bežné seizmické metódy posilňovania
1. Pridávanie systémov vystuženia
Osvieženie je jedným z najbežnejších a najpriaznivejších spôsobov, ako zvýšiť seizmický odpor oceľových konštrukcií. Existuje niekoľko typov systémov vystuženia:
- X - vystuženie: Toto je tradičná forma vystuženia, kde sú diagonálni členovia usporiadaní do vzoru „X“. Systém osviežovania X - môže účinne odolať bočným silám ich prenesením do základu. Zvyšuje tuhosť štruktúry a znižuje hojdanie počas zemetrasenia. Napríklad v budove s viacerými príbehovými oceľami je možné nainštalovať vystuženie v obvodových rámcoch, aby sa zlepšila celková stabilita.
- K - vystuženie: K - vystuženie pozostáva z diagonálnych členov, ktorí tvoria tvar „k“. Často sa používa v situáciách, keď usporiadanie štruktúry obmedzuje použitie X - vystuženia. K - vystuženie má však určité obmedzenia. V polovici bodu vertikálneho člena v ráme K - je náchylný na vzpery pod seizmickým zaťažením. Na zabezpečenie jeho správneho výkonu sú potrebné osobitné úvahy o návrhu.
- Výstredný vystuženie: Excentrické vystuženie poskytuje rovnováhu medzi tuhosťou a rozptylom energie. V excentricky vystuženom ráme sú diagonálne rovnátka pripojené k lúčom v krátkej vzdialenosti od stĺpca, čím sa vytvárajú šmykové spojenie. Toto strihové spojenie môže rozptýliť energiu podstupovaním elastickej deformácie počas zemetrasenia, zatiaľ čo zvyšok rámu zostáva väčšinou elastický.
2. Posilnenie existujúcich členov
Ďalším prístupom k seizmickému posilneniu je posilnenie existujúcich členov ocele.
- Zváranie ďalších dosiek: Zváracie oceľové dosky pre existujúcich členov môžu zvýšiť svoju prierezovú plochu a moment zotrvačnosti. Napríklad pridanie prírubových dosiek do lúčov môže zvýšiť ich pevnosť v ohybe. Táto metóda je relatívne jednoduchá a dá sa použiť v mnohých situáciách. Na zabezpečenie integrity pripojenia sú však nevyhnutné správne zváranie techník a kontrolu kvality.
- Použitím kompozitov CFRP (polymér vystužené uhlíkom): Kompozity CFRP sú ľahké materiály s vysokou pevnosťou, ktoré sa dajú použiť na posilnenie členov ocele. Môžu byť spojené s povrchom oceľových členov pomocou lepidiel. Kompozity CFRP môžu zvýšiť pevnosť a tuhosť členov bez výrazného zvýšenia hmotnosti štruktúry. Sú obzvlášť užitočné na posilnenie tvrdého - na dosiahnutie oblastí alebo členov s komplexnými geometriami.
3. Základná izolácia
Základná izolácia je pokročilejšia technika seizmickej posilnenia. Zahŕňa oddelenie štruktúry od základu pomocou izolačných zariadení, ako sú gumové ložiská alebo posuvné ložiská. Tieto zariadenia môžu znížiť prenos seizmických síl zo zeme na štruktúru.
- Elastomérne ložiská: Elastomérne ložiská sú vyrobené z vrstiev gumových a oceľových dosiek. Počas zemetrasenia môžu deformovať horizontálne, čo umožňuje konštrukcii pohybovať sa nezávisle od zeme. Elastomérne ložiská sa široko používajú v mostoch a budovách. Môžu účinne znížiť zrýchlenie a vytesnenie štruktúry, čím chránia štrukturálne členovia a konštrukčné komponenty.
- Posuvné ložiská: Posuvné ložiská pracujú na princípe kĺzania medzi dvoma povrchmi. Môžu poskytnúť nízke trenie medzi štruktúrou a nadáciou. Počas zemetrasenia sa štruktúra môže posúvať na ložiská, rozptyľuje energiu a znižuje seizmickú reakciu.
Prípadové štúdie
Hangárová oceľová konštrukcia
Konštrukcia oceľovej hangáru je často veľká budova rozpätia. V oblasti zemetrasenia - náchylnej oblasti je seizmický výkon hangáru rozhodujúci. Pridaním systémov X - vystuženia do hlavných rámcov hangáru sa dá výrazne zlepšiť bočná tuhosť. TenHangárová oceľová konštrukciaMôže mať úžitok aj zo základných izolačných techník. Inštalácia elastomérnych ložísk v spodnej časti stĺpcov môže znížiť seizmické sily vysielané do konštrukcie a chrániť lietadlo a vybavenie vo vnútri.
Kovová kovová telocvičňa gymnázium oceľová konštrukcia
Kovové kovové telocvične sú populárne z dôvodu ich rýchlej výstavby a nákladov - efektívnosť. Ich seizmická výkonnosť je však potrebné starostlivo zvážiť. Účinným riešením môže byť posilnenie existujúcich členov ocele pomocou kompozitov CFRP. Kompozity CFRP sa môžu aplikovať na stĺpce a lúče na zvýšenie ich pevnosti a ťažnosti. Okrem toho sa môže excentrické vystuženie použiť na zlepšenie kapacity rozptylu energieKovová kovová telocvičňa gymnázium oceľová konštrukcia.
Konštrukcia priemyselnej ocele
Priemyselné oceľové konštrukcie často uvádzajú ťažké stroje a vybavenie. Seizmické posilnenie je nevyhnutné na zabezpečenie bezpečnosti pracovníkov a kontinuity výrobného procesu. Základná izolácia pomocou posuvných ložísk môže byť vhodnou voľbou pre konštrukcie priemyselnej ocele. Počas zemetrasenia môže znížiť poškodenie štruktúry a strojov. TenKonštrukcia priemyselnej ocelemôže tiež ťažiť z pridávania systémov vystuženia na zvýšenie jeho bočnej stability.
Záver
Seizmické posilnenie existujúcich oceľových konštrukcií je zložitá, ale nevyhnutná úloha. Použitím metód, ako je pridávanie systémov vystuženia, posilnenie existujúcich členov a implementácia základnej izolácie, je možné výrazne zlepšiť seizmický výkon oceľových štruktúr. Ako dodávateľ oceľovej konštrukcie sa zaväzujem poskytovať vysoko kvalitné oceľové výrobky a technickú podporu pre projekty seizmického posilnenia.
Ak máte záujem o seizmické posilnenie pre vaše oceľové konštrukcie alebo potrebujete kupovať oceľové výrobky pre novú výstavbu, odporúčam vám, aby ste ma kontaktovali kvôli ďalšej diskusii. Môžeme spolupracovať na hľadaní najvhodnejších riešení pre vaše konkrétne potreby.
Odkazy
- Bruneau, M., Uang, CM, & Reinhorn, AM (2001). Návrh oceľových konštrukcií. New York: McGraw - Hill.
- Priestley, Mjn, Seible, F. a Calvi, GM (1996). Seizmický dizajn a dodatočná dodatok mostov. New York: John Wiley & Sons.
- AISC (American Institute of Steel Construction). (2016). Seizmické ustanovenia pre budovy konštrukčnej ocele. Chicago, IL: AISC.