四川、新疆都地震了 我們來(lái)看看水泥廠的抗震設(shè)計(jì)要怎么做?
四川災(zāi)情最新進(jìn)展報(bào)道:
8月8日21時(shí)19分,根據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)正式測(cè)定,四川阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣(北緯33.20度,東經(jīng)103.82度)發(fā)生7.0級(jí)地震,震源深度20公里。
截止到8月9日12時(shí)30分左右,九寨溝地震已造成13人死亡、217人受傷。
8月9日14時(shí)30分,從四川省政府新聞辦獲悉,現(xiàn)場(chǎng)救援民警深入災(zāi)區(qū)17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),配合黨委政府進(jìn)村入戶,開(kāi)展全方位拉網(wǎng)式排查。截至目前,已將游客4.5萬(wàn)余人、車(chē)輛5325臺(tái)有序轉(zhuǎn)移出地震區(qū)域,現(xiàn)還有1000余名自由行游客安置在安全地帶等候轉(zhuǎn)移。
天災(zāi)無(wú)情,人間有愛(ài),水泥觀察祈愿災(zāi)區(qū)百姓平安!
同時(shí),小編特別轉(zhuǎn)發(fā)一篇相關(guān)的技術(shù)文章《抗震設(shè)防烈度9度與8度時(shí)水泥廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)比》,希望廣大水泥廠也能夠加強(qiáng)安全,在大災(zāi)大難面前,盡量將損失減少到最低程度。
抗震設(shè)防烈度9度與8度時(shí)水泥廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)比
在中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖中,設(shè)計(jì)基本地震加速度值≥0.40g、也就是抗震設(shè)防烈度為9度及以上的區(qū)域很少,我們的工作中也很少遇到在抗震設(shè)防烈度為9度及以上區(qū)域的工程。那么,在此烈度條件下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有何特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)的工程量與低烈度條件下有多大差別呢?我院在2011年同時(shí)承接了兩條規(guī)模相同的水泥生產(chǎn)線,分別位于抗震設(shè)防烈度為8度(設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.20g)和9度(0.40g)的地區(qū),其中有些車(chē)間的尺寸及荷載相似,在此,筆者從結(jié)構(gòu)方案和工程量總結(jié)、對(duì)比了其中一些相似的車(chē)間,希望能對(duì)大家在遇到類似的情況時(shí)有一些借鑒。
下面,筆者主要選擇了窯頭廠房(單層)和旋風(fēng)筒樓(多層)分別進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)構(gòu)計(jì)算程序采用PKPM,工程量也是由程序統(tǒng)計(jì)的。因兩工程的地質(zhì)情況不同,基礎(chǔ)方案不同,本文僅對(duì)比了兩車(chē)間的上部結(jié)構(gòu)。為簡(jiǎn)化,下文中將位于抗震設(shè)防烈度為8度區(qū)的工程簡(jiǎn)稱為8度工程,將位于9度區(qū)的工程簡(jiǎn)稱為9度工程。
1 窯頭廠房
1.1 廠房尺寸。廠房為單層,頂面高度為8.000m,柱底高度為-2.000m,平面尺寸參見(jiàn)圖1:
1.2 8度工程設(shè)計(jì)。此工程采用常規(guī)的框架結(jié)構(gòu)方案,框架柱的尺寸從600x600~800x800mm。
1.3 9度工程設(shè)計(jì)。此工程如果仍采用與8度工程相同的框架截面,結(jié)構(gòu)的層間位移角將達(dá)到1/298,不滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011中第5.5.1條中規(guī)定的框架結(jié)構(gòu)彈性層間位移角限值1/550的要求,因此,需增加結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們對(duì)比了加大框架截面尺寸和設(shè)置抗震墻兩種方案,從對(duì)比的結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用設(shè)置抗震墻的方案工程量更省,我們最終的設(shè)計(jì)即采用了框架-抗震墻的方案,在下圖1所示位置設(shè)置了抗震墻,墻厚為300mm。所有柱截面尺寸均為600×600mm。
1.4 工程量及造價(jià)對(duì)比。上述兩種方案的對(duì)比見(jiàn)下表:
注:表中混凝土單價(jià)按860元/m3、鋼筋單價(jià)按6500元/t計(jì)算,下表相同。
2 旋風(fēng)筒樓
2.1 廠房尺寸。廠房的平、立面尺寸見(jiàn)圖2。兩工程的基礎(chǔ)埋深有些差別,其中:A軸基礎(chǔ)埋深相同,為1軸處-9.000m、3軸處-10.800m;其他軸處8度工程埋深均為-6.500m,9度工程埋深均為-3.500m。
2.2 8度工程設(shè)計(jì)。此工程采用常規(guī)的框架結(jié)構(gòu)方案,框架柱的尺寸從700x900~1000x1200mm。
2.3 9度工程設(shè)計(jì)。在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011中第6.1.1條的表6.1.1中規(guī)定,9度時(shí)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度為24m,本廠房的高度已超過(guò)這一要求。因此,我們選用了框架-抗震墻的結(jié)構(gòu)方案,在B、C軸之間設(shè)置了抗震墻。
2.4 工程量及造價(jià)對(duì)比。上述兩種方案的對(duì)比見(jiàn)下表:
3 分析、總結(jié)
通過(guò)以上兩個(gè)廠房的對(duì)比,我們可以看到,對(duì)于混凝土框架結(jié)構(gòu),當(dāng)抗震設(shè)防烈度從8度提高到9度后,工程的造價(jià)會(huì)提高30%以上。根據(jù)我們以前搜集的資料,對(duì)于鋼筋混凝土抗彎框架,當(dāng)設(shè)計(jì)基本地震加速度值從0.05g提高到0.10g時(shí),投資增加約1%;從0.10g提高到0.20g時(shí),投資增加約6%,增加額并不大。這從我們以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也可以驗(yàn)證以上的數(shù)據(jù),當(dāng)設(shè)防烈度為7度時(shí),采用與6度相同的框架截面僅配筋稍做增加,即可滿足抗震設(shè)計(jì)要求;當(dāng)設(shè)防烈度為8度時(shí),與7度時(shí)相比,配筋或截面及配筋稍做增加,也可滿足要求。通過(guò)本次9度工程的設(shè)計(jì),我們注意到,對(duì)于混凝土框架結(jié)構(gòu),無(wú)論是單層還是多層,框架的截面及配筋比8度條件下增加很多才能滿足抗震設(shè)計(jì)的要求。而較大的梁、柱截面有時(shí)會(huì)影響到建筑的使用或美觀,此時(shí),應(yīng)考慮采取不同的結(jié)構(gòu)方案來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),在此情況下,框架-抗震墻結(jié)構(gòu)是一個(gè)可選擇的方案。在本工程中,包裝車(chē)間(高度20.4m)、辦公樓(4層、總高13.5m)最終都是采用的框架-抗震墻結(jié)構(gòu)。
在抗震設(shè)防烈度為9度時(shí),地震作用成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制作用,不僅是對(duì)框架結(jié)構(gòu),對(duì)水泥廠中的其他結(jié)構(gòu)也一樣。例如,對(duì)于筒倉(cāng)結(jié)構(gòu),當(dāng)筒倉(cāng)較高時(shí),在地震作用下,筒壁內(nèi)會(huì)產(chǎn)生拉力,筒壁的豎向配筋不能再按構(gòu)造配筋,應(yīng)按計(jì)算增加豎向抗拉鋼筋;另外,有些庫(kù)在水平地震作用下產(chǎn)生的剪力已經(jīng)大于筒倉(cāng)支撐結(jié)構(gòu)的抗剪承載力,需要增加支撐結(jié)構(gòu)的截面或提高其混凝土強(qiáng)度等級(jí)。
4 結(jié)語(yǔ)
抗震設(shè)防烈度為9度時(shí),結(jié)構(gòu)的工程量及造價(jià)較低烈度條件下有較大增加,本文通過(guò)實(shí)際工程做了一些對(duì)比、總結(jié)。由于筆者水平有限,有些方面可能并不全面,謹(jǐn)希望能通過(guò)本文給大家提供一些有益的幫助。
編輯:俞垚伊
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