[分享]为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!

发表于2019-02-12     965人浏览     1人跟帖     总热度:41  


来源:家修学堂 

在日本,单门独户的独立小住宅,一般是被称作为“一户建”。日本是由许多岛屿组成的国家,国土面积狭小而且多山,资源非常匮乏,沿海河口的平原部分,仅占国土面积的20%。日本的住宅建筑一般都很小,但现代日本小住宅留给人的印象却是:小巧精致,功能齐全,健康舒适,节能环保。日本现代一户建独立小住宅,在整个日本住宅的建造当中,占有较大的比例。

为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_1第一部分 木结构(木造)一户建小住宅部分图例

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北美风格的轻型木结构住宅承重骨架系统示意图

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日本的所谓的2×4工法,源自北美轻型木结构住宅的承重框架体系。

日本2×4工法:在欧美轻型木结构里面,木材构件的断面尺寸,名义尺寸或者叫标称尺寸(英制):2" × 4",实际尺寸(英制):1-1/2" × 3-1/2",即(公制):38 mm × 89 mm

在日本国内,有两个名词与西方住宅有关,一个是“输入住宅”,一个是“洋风住宅”。

输入住宅,是指进口住宅;洋风住宅,是指西式住宅。洋风和西式,都是指具有西洋风格,即具有欧美风格的住宅。

日本的传统住宅,叫“和风住宅”,即具有大和民族风格的住宅,也就是所谓的日式住宅。

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日本2×4工法住宅,建造施工现场之一。

图中室内,木结构承重框架上部,大体积木材构件为单板层积材LVL。

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层积材LVL(Laminated veneer lumber),是把旋切单板多层,顺纤维方向平行地层积胶合而成的一种高性能产品,又称单板层积材。

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某个加工车间内部,集成木材构件的制造现场。

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某种“集成木材”构件的断面图示

第二部分 钢结构(钢骨造)一户建小住宅部分图例

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日本某钢骨住宅建造示意图为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_17

钢骨住宅承重框架系统示意图

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钢结构施工现场为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_21

薄壁钢结构住宅

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钢骨住宅的内部场景为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_23

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第三部分 钢筋混凝土结构(RC造)一户建小住宅部分图例

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第四部分 日本现代一户建独立小住宅外观部分图例

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第五部分 东日本大地震( 2011年3月11日)简介

从历史上来看,日本是一个属于地震频发的国家。

最近,日本平成23年3月11日,即公元2011年3月11日14点46分,日本东部,发生了在日本观测史上最高级别的里氏9级特大地震。此次震中,位于日本本州岛宫城县仙台市以东的太平洋海域,震源深度10公里。

截至到2011年4月15日,日本上述区域,余震仍在不断发生之中。

经过使用Google 地图查验,3.11地震的震中,距离日本首都东京市,大约373公里,距离日本仙台市港口以东,大约130公里处。

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由于该次地震,发生在陆地与海洋交界处,震级大,震源浅,因此还引发了剧烈的海啸。双重的灾难,造成了日本东部相关沿海地区人身财产损失惨重。紧接着,随后又发生了福岛第一原子能发电站,核泄漏的发生。

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据日本警察厅说,截至当地时间2011年4月14日19时,3月11日发生的日本大地震及其引发的海啸,已造成13498人死亡、14734人失踪。

第六部分 日本住宅地震力破坏试验图示

日本经济发达,科技先进,再加上多地震的国情,因而日本在住宅抗震研究这一方面,一直是非常重视的。据有关资料介绍,地震力具有方向性,有水平方向的地震力,也有垂直方向的地震力。一般来说,水平方向的地震力,破坏作用更强烈。

住宅抗震的一个重要内容,就是要针对可能发生的地震中,地震力的大小,采取相应的住宅构造设计方面的一系列对应措施。

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日本某住宅研究单位,车间内部,模拟地震发生,模型住宅,承受晃动摇摆力量,破坏性试验现场,场景片段――

(一)、木造住宅地震破坏力试验

为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_66两幢两层木结构模型住宅,设置不同的抗震构造环境,进行抗震破坏性对比试验。

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两幢三层木结构模型住宅,设置不同的抗震构造环境,进行抗震破坏性对比试验。

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单幢两层木结构模型住宅,墙体内部设置减震结构构造措施,进行抗震破坏性试验

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木结构模型住宅,进行抗震破坏性试验,模型住宅底部托盘的现场为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_82


木结构模型住宅,进行抗震破坏性试验,试验现场

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地震破坏模型木结构住宅的搭建施工现场

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两幢不同抗震构造体系的模型木结构住宅,进行地震破坏性试验

为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_86一户建独立小住宅模型承重结构系统的下部,设置有空气断震装置的试验现场

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地震破坏,模型多层住宅,试验现场

为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_90重型木结构框架进行地震破坏性试验的现场

为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_91重型木结构框架,进行地震破坏性试验,关键节点部位的损伤情况

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木结构住宅结构体系中的制震措施――“筋違”

日语“筋違”:柱と柱の間に対角線に入れた斜材のこと。

中文意思:矩形木结构框架内部,防止框架变形的对角线拉筋。

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(二)、钢骨住宅地震力破坏试验

地震破坏模型钢结构住宅的搭建施工现场

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(三)、钢筋混凝土住宅地震力破坏试验

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(四)、日本地震灾害现场住宅遭受破坏的情景片段

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第七部分 日本现代独立住宅 抵抗地震的措施图解

日本,住宅结构设计中,有免震住宅、制震住宅、耐震住宅、断震住宅四大地震对策类型。

一、空气断震住宅(空气压力浮动式断震住宅)

2011年3月11日,在日本发生的特大地震,让日本建筑业界中的一项最新的防震技术――“空气隔震”技术,再一次引起了人们的关注。

日文: エアー免震装置——断震装置——空気圧浮動式免震

中文: 空气免震装置——断震装置——空气压力浮动式免震

日本2011.3.11大地震,也让日本建筑业界,一项被称为“空气断震”的防震新技术,脱颖而出。

那是一种遭遇到四级地震时,就会自动在房子与地面之间灌入空气,使房屋与地面隔离25毫米,以保护房屋不受重震影响。

因为是一门在3年前(2009年以前)开发的新技术,日本全国目前只有约50个独立式洋房采用。

地震后,这些房屋居民,都纷纷称赞此个新技术显灵,让他们对地震毫无感觉。

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空气隔震技术原理示意图

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二、免震住宅(吸震住宅)

在住宅的上部主体结构和住宅的下部基础之间,设置免震装置,通过免震装置,将住宅与地面隔离开来,上部住宅的摇晃作用,直接传递到下部的免震结构中。

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免震装置,分别有:球轴承装置、橡胶隔震装置和摩擦装置等形式的阻尼器。 阻尼器(Damper)主要是起到缓冲外力作用的目的。

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住宅下部免震装置示意图为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_133

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为什么日本地震中,房屋和人员伤亡少?建筑抗震有措施!_135住宅下部免震装置之一实物图

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现浇钢筋混凝土基础墙,墙体上部,事先预留的一种(黄色部分)新颖的减震装置。

通过弹性螺旋状竖向螺栓栓杆与住宅上部结构系统部分,相固定、连接。

(未完待续,民智一郎兄,辛苦整理)

三、制震住宅

四、耐震住宅(减震住宅)

五、断震住宅、免震住宅、制震住宅、耐震住宅,四种住宅抗震效果对比

六、日本木结构独立小住宅中的耐震补强金物




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yuanyuan996

山东 潍坊 | 结构设计

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