Seizmička pojačanje postojećih čeličnih konstrukcija kritični je aspekt osiguranja sigurnosti i trajnosti zgrada u zemljotresu - sklone regije. Kao dobavljač čelične strukture, svjedoci sam iz prve ruke važnost ovih metoda pojačanja. U ovom blogu će se uvesti u različite tehnike seizmičke pojačanja dostupne za postojeće čelične konstrukcije.
Razumijevanje potrebe za seizmičkom pojačanjem
Čelične konstrukcije su obično poznate po snazi i duktilnosti, što su povoljna svojstva tokom seizmičkih događaja. Međutim, s vremenom, faktori poput korozije, umor i promjene u dizajnerskim zahtjevima mogu ugroziti seizmičke performanse ovih struktura. Zemljotresi mogu generirati značajne bočne sile, a ako čelična konstrukcija nije adekvatno pojačana, može osjetiti prekomjerne deformacije, neuspjeh člana ili čak urušavanje.
Uobičajene metode seizmičkih pojačanja
1. Dodavanje sistema za izvlačenje
Branking je jedan od najčešćih i efikasnijih načina za poboljšanje seizmičke otpornosti čeličnih konstrukcija. Postoji nekoliko vrsta sistema za učvršćivanje:
- X - Brand: Ovo je tradicionalni oblik učvršćivanja u kojem su dijagonalni članovi raspoređeni u "X" uzorku. X - sistem za učvršćivanje mogu se učinkovito odoljeti bočnim silama prenoseći ih u temelj. Povećava krutost strukture i smanjuje se zavezano tokom zemljotresa. Na primjer, u multi - spratnoj čeličnoj zgradi, X - učvršćivanje može se instalirati u okvire oboda kako bi se poboljšala ukupna stabilnost.
- K - Brancing: K - učvršćivanje se sastoji od dijagonalnih članova koji čine "K" oblik. Često se koristi u situacijama u kojima raspored strukture ograničava upotrebu X - učvršćivanja. Međutim, K - Crancing ima određena ograničenja. Sredin - tačka vertikalnog člana u K - brani okvir ranjiv je za izbijanje pod seizmičkim opterećenjima. Posebna razmatranja dizajna potrebna su za osiguranje njegovih ispravnih performansi.
- Ekscentrični učvršćivanje: Ekscentrični učvršćivanje pruža ravnotežu između ukočenosti i rasipanja energije. U ekscentrično je brani okvir, dijagonalne grudnjake povezane su na grede na maloj udaljenosti od stupca, stvarajući vezu s smicanjem. Ova veza za smicanje može rasipati energiju podvrgnutim u - elastičnoj deformaciji tokom zemljotresa, dok ostatak okvira ostaje uglavnom elastičan.
2. Jačanje postojećih članova
Drugi pristup seizmičkom pojačanju je ojačati postojeće čelične članove.
- Zavarivanje dodatnih ploča: Čelične ploče za zavarivanje postojećim članovima mogu povećati svoj križ - presjek i trenutak inercije. Na primjer, dodavanje prirubničkih ploča na grede mogu poboljšati njihovu snagu savijanja. Ova metoda je relativno jednostavna i može se primijeniti u mnogim situacijama. Međutim, pravilne tehnike zavarivanja i kontrola kvaliteta su neophodni za osiguranje integriteta veze.
- Korištenje CFRP-a (polimer ojačani ugljikovima): CFRP kompoziti su lagani, visoki - materijali za čvrstoću koji se mogu koristiti za jačanje čeličnih članova. Mogu se vezati na površinu čeličnih članova koji koriste ljepila. CFRP kompoziti mogu povećati snagu i krutost članova bez značajnog povećanja težine strukture. Posebno su korisni za jačanje teško - do - dostići područja ili članove sa složenim geometrijama.
3. Bazna izolacija
Baza izolacija je naprednija tehnika seizmičke pojačanja. To uključuje razdvajanje strukture iz temelja koristeći izolacijske uređaje poput gumenih ležajeva ili kliznih ležajeva. Ovi uređaji mogu umanjiti prijenos seizmičkih sila sa zemlje do strukture.
- Elastomerni ležajevi: Elastomerni ležajevi izrađeni su od slojeva gumenih i čeličnih ploča. Mogu se razgraditi vodoravno tokom zemljotresa, omogućavajući strukturi da se kreće samostalno od tla. Elastomerni ležajevi se široko koriste u mostovima i zgradama. Oni mogu učinkovito smanjiti ubrzanje i premještanje strukture, zaštitu strukturnih članova i ne-strukturnih komponenti.
- Klizni ležajevi: Klizni ležajevi rade na principu klizanja između dvije površine. Oni mogu pružiti nisko - trenje sučelje između strukture i temelja. Tokom potresa, struktura se može kliziti na ležajevima, distribuiranju energije i smanjenjem seizmičkog odgovora.
Studije slučaja
Struktura čelika hangara
Čelična konstrukcija hangara često je velika zgrada. U zemljotresu - sklono područje, seizmičke performanse hangara je presudno. Dodavanjem X - začvršćenih sistema na glavne okvire hangara, bočna krutost može se značajno poboljšati. TheStruktura čelika hangaratakođe može imati koristi od tehnika baznih izolacija. Instaliranje elastomernih ležajeva u podnožju stupaca može umanjiti seizmičke sile koje se prenose na strukturu, zaštitu zrakoplova i opreme unutar.
Montažna metalna teretana građevina Gimnazijska čelična konstrukcija
Zgrade montažne metalne teretane popularne su zbog svoje brze gradnje i troškove - efikasnosti. Međutim, njihove seizmičke performanse treba pažljivo razmotriti. Jačanje postojećih čeličnih članova sa CFRP kompozitima može biti efikasno rješenje. CFRP kompoziti mogu se primijeniti na stupce i grede kako bi povećali svoju snagu i duktilnost. Uz to, ekscentrični učvršćivanje može se koristiti za poboljšanje kapaciteta za disipaciju energijeMontažna metalna teretana građevina Gimnazijska čelična konstrukcija.
Industrijska struktura čelika
Industrijske čelične konstrukcije često kuću teške mašine i opremu. Seizmička pojačanja ključna je za osiguranje sigurnosti radnika i kontinuitet proizvodnog procesa. Baza izolacija pomoću kliznih ležajeva može biti prikladna opcija za industrijske čelične konstrukcije. Može umanjiti štetu na strukturi i mašine tokom zemljotresa. TheIndustrijska struktura čelikamogu imati koristi i od dodavanja začvršćenih sistema kako bi se poboljšala njegova bočna stabilnost.
Zaključak
Seizmička pojačanje postojećih čeličnih konstrukcija je složen, ali potreban zadatak. Korištenjem metoda kao što su dodavanje sistema za učvršćivanje, jačanje postojećih članova i implementacije osnovne izolacije, seizmičke performanse čeličnih konstrukcija mogu se značajno poboljšati. Kao dobavljač čelične strukture, posvećen sam pružanju visokokvalitetnih čeličnih proizvoda i tehničku podršku za seizmičke projekte pojačanja.
Ako ste zainteresirani za seizmičko pojačanje za svoje čelične konstrukcije ili trebate kupiti čelične proizvode za novu izgradnju, ohrabrujem vas da me kontaktirate za daljnju raspravu. Možemo raditi zajedno kako bismo pronašli najprikladnija rješenja za vaše specifične potrebe.
Reference
- Bruneau, M., Uang, CM i Reinhorn, am (2001). Dizajn duktilnosti čeličnih konstrukcija. New York: McGraw - Hill.
- Priestley, MJN, vidljiv, F., & Calvi, GM (1996). Seizmički dizajn i naknada mostova. New York: John Wiley & Sons.
- AISC (Američki institut za čeličnu konstrukciju). (2016). Seizmičke odredbe za konstrukcijske čelične zgrade. Chicago, IL: AISC.