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淺談建筑門窗的抗震設計

來源:鋁博士網 2017/8/24 9:31:39

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中玻網】2017年8月8日21時19分,在距成都市285公里的九寨溝縣發(fā)生7.0級地震。據國家減災中心初步判斷,此次地震可能造成2.4萬間房屋倒塌或嚴重損壞,11.2萬間房屋一般損壞。在建筑中,抗震設計是一項硬性標準,抗震建筑,是指在抗震設防烈度為6度及以上地區(qū)必須進行抗震設計建筑。從大部分國家的重大地震災害調查中可以發(fā)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較直接、較有效的方法。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。

  從我們建筑門窗行業(yè)角度出發(fā),門窗是地震中逃生的重要通道,其抗震性能十分重要,有時甚至是生死存亡的關鍵。如果在門窗設計中對抗震性能給予更多的重視,或許能幫助減少地震造成的災害損傷。

  什么樣的窗能夠經受地震的考驗?

  抗震性能高的門窗主要表現為:地震發(fā)生瞬間,門窗不會因變形而發(fā)生不可挽回的破壞;同時當地震過去以后,門窗的性能還能得到保證。

  怎樣提高門窗的抗震性?

  地震發(fā)生時,隨著地震波的震動,建筑物會發(fā)生縱向和橫向的位移,導致門窗窗框發(fā)生變形。

  這種變形主要體現在門窗窗框從原來的矩形扭曲成四邊形,對窗框本身連接帶來強大的考驗,同時也會對安裝在窗框內的玻璃帶來強大的應力,導致玻璃破碎掉落,造成危害。

  因此,要提高門窗的抗震性,可以從窗框連接與保護玻璃兩方面入手,提高門窗的“柔軟度”。

  1、柔性連接能有效提高窗框柔軟度

  相比剛性連接窗框,柔性連接窗框更能吸收地震中的能量,增強門窗的“柔韌性”,從而增加抗震性能。

  不僅如此,柔性連接的窗框的變形是可以復原的,即便在地震的瞬間變形了,只要震動停止就能恢復原樣。

  地震期間,窗戶是逃生的重要通道,在窗框因地震發(fā)生變形的情況下,采用柔性連接窗框設計的窗扇能非常大程度上提高門窗的可開啟性,不僅能提高逃生成功率,還能減少救援所需時間!

  90°拼接組角是柔性窗框設計的較優(yōu)選擇

  所謂的90°拼接組角方式,指的是窗的下框(上框)和縱框的連接是通過在端部用橡膠墊片的方式實現柔性連接后,用螺絲鎖緊的方式。

  2、玻璃墊塊能幫助保護地震中的門窗玻璃

  除了窗框性能以外,地震中較常見門窗損壞就是玻璃碎裂,這在高層林立的城市環(huán)境中具有很大的安全隱患,玻璃碎片高空掉落帶來的次生災害的危險度不容忽視。

  如何非常大程度上避免地震時門窗玻璃碎裂?還是與門窗的“柔軟度”相關。

  地震中門窗玻璃的碎裂也是由地震帶來的窗框變形、玻璃受壓變形導致的。

  這時除了柔性窗框設計以外,玻璃墊塊作為窗框承載玻璃時的重要配件,也能起到在地震時吸收窗框變形量,從而減少能量傳輸到玻璃。

  玻璃墊塊設計必須配合型材和玻璃進行系統設計,并準確計算可能發(fā)生的變形量。

  當門窗采用打膠方式固定玻璃,地震的震動會讓已經干了的膠出現開裂,和玻璃分離。在震后,膠體本身已經起不到任何防水的作用,其本身的支撐玻璃的功能也難免受損。

  而采用膠條方式安裝玻璃,通過膠條材料的特性,在日常時候可保證玻璃安裝到位不晃動,而在地震時遇到強烈波動,又能有效吸收能量,在震后仍然保證穩(wěn)定性能。

  由此看來,門窗抗震性能的關鍵就在于門窗的柔性設計,柔性越高的門窗抗震性能越高!

  3、怎么選擇抗震性高的門窗?

  如果希望選擇抗震性能較高的門窗,看地震頻發(fā)地區(qū)使用的門窗一般不會錯。

  日本是有名的地震頻發(fā)國家,其建筑對與耐震設計的要求在世界范圍內也屬于非常高的水平,門窗作為建筑的重要組成部分,其耐震設計也被視為是重中之重。

  由于目前普遍的住宅建筑的施工順序,道路的鋪設總是在相對較晚的時期,加工完成的門窗在運輸到工地的過程中,經常需要經過不短的泥濘顛簸的道路。

  當卡車行進在這種道路上時所遭遇的顛簸與地震相比都不遜色,對于已經組裝好的門窗的影響也是巨大的,因此門窗的抗震性能在任何地區(qū)都是很重要的。

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