I. Osnovne seizmičke prednosti čeličnih konstrukcija
Primarne komponente čeličnih konstrukcija imaju toplo-valjane H-grede, zavarene kutijaste stubove, kružne cijevi i čelične grede. Koristeći prednosti svojstava čelika, uključujući dobru duktilnost, malu vlastitu-težinu i visoku čvrstoću, čelične konstrukcije pokazuju istaknute seizmičke prednosti u odnosu na betonske konstrukcije:
Mala sopstvena{0}}težina
Ukupno opterećenje zgrade je malo. Seizmičko djelovanje (seizmička sila smicanja) je proporcionalno vlastitoj-težini. U identičnim uvjetima čelične konstrukcije podnose znatno manju seizmičku silu od armiranobetonskih konstrukcija.
Odlična duktilnost čelika
Čelik je idealan elastoplastični materijal. Može ući u plastičnu fazu pod jakim potresima kako bi apsorbirao seizmičku energiju, a krhki kvar bez upozorenja rijetko se događa.
Industrialized Assembly & Controllable Joints
Komponente se prefabrikuju u fabrikama i montiraju na licu mesta. Pravilno dizajnirani spojevi -stupova stubova mogu ostvariti filozofiju "jakih spojeva, slabih elemenata" i "jakih stubova, slabih greda" kako bi formirali mehanizam za disipaciju energije.
Snažan kapacitet strukturne deformacije
Određena količina međuspratne deformacije je dozvoljena uz dovoljnu rezervu deformacije, tako da je malo vjerovatno trenutno ukupni kolaps.
Visok potencijal za obnovu nakon{0}potresa
Većina šteta nakon{0}}potresa koncentriše se na unaprijed postavljene dijelove{1}}za rasipanje energije kao što su krajevi greda i upornici. Popravka i zamjena komponenti su manje teški od betonskih konstrukcija.
Primjenjivi scenariji: Fabrike, peradarnici, skladišta, više-poslovne zgrade, velike-prometne PEB portalne čelične konstrukcije.
II. Seizmičke karakteristike glavnih konstruktivnih sistema (uobičajene u inženjerstvu)
1. Lagana čelična konstrukcija okvira portala (široko se koristi za peradarnike i skladišta)
Konstruktivni oblik: promjenjivi-presjek H-presjek kruti okvirni stubovi + konusne grede; šarke ili krute baze stupova; krovne i zidne grede + termoizolacioni sendvič paneli ✅ Prednosti: Izuzetno mala sopstvena-težina što rezultira niskim seizmičkim efektom; jednostavna konfiguracija i ekonomična cijena ⚠️ Ključne seizmičke slabosti
Baze sa šarkama su usvojene u većini projekata sa slabim kapacitetom za otpor horizontalnom seizmičkom momentu savijanja; čiste šarke će se koristiti oprezno u zonama visokog seizmičkog intenziteta.
Iznenadna promjena krutosti na krajevima grede promjenjivog{0}}osjeka ima tendenciju da izazove lokalnu nestabilnost pod zemljotresima.
Sistem učvršćenja (poprečno učvršćivanje) služi kao prva linija seizmičke odbrane. Nedostatak zatezanja ili prevelik razmak lako dovode do nedovoljne bočne krutosti.
Sendvič paneli ograde su uglavnom ne-nenosivi- elementi i ne mogu djelovati kao seizmički zidovi koji odolijevaju horizontalnim silama.
Slaba--stabilnost aviona. Moraju se ugraditi kompletne grede i koljenaste podupirače kako bi se spriječila lokalna nestabilnost prirubnica greda.
Primjenjivi seizmički intenzitet: Konvencionalna zona 6 i zona 7. Za Zonu 8 i zone većeg seizmičkog intenziteta potrebno je posebno ojačanje na bazama stupova i dodatna poprečna kruta ukrućenja; krute baze stubova će se usvojiti kada je to potrebno.
2. Čelične konstrukcije (fabrike na više spratova i sveobuhvatne zgrade)
Ujednačeni-presjek H-stubovi presjeka + H-grede presjeka sa krutom gredom-priključci stubova Principi seizmičkog projektovanja koje treba slijediti: jaka stubna slaba greda, jak spoj slab član, jak sidrenje slab član Put prijenosa seizmičke sile: Podna ploča → Čelična greda → Čelična greda može biti plastična ploča na kraju stuba seizmičke energije, što ga čini jednim od sistema sa optimalnim sveobuhvatnim seizmičkim performansama.
3. Koncentrično ukočeni okvir / ekscentrično pričvršćeni okvir
Koncentrično poprečno učvršćivanje: Visoka krutost, pogodno za umjerene i manje potrese. Međutim, utezi su skloni izvijanju pod kompresijom tijekom potresa s ograničenim kapacitetom disipacije energije.
Ekscentrično učvršćeni okvir: Opremljen gredama. Seizmička energija se apsorbuje popuštanjem veznih greda, preporučenih za zone visokog seizmičkog intenziteta.
III. Tipični načini seizmičkog loma čeličnih konstrukcija
Izvijanje i lom utega (najčešći u lakim fabrikama)
Prevelik omjer vitkosti poprečnih utega uzrokuje kompresijsko izvijanje pod cikličkim seizmičkim opterećenjima, gubitak bočne krutosti i naglo povećanje bočnog pomaka zgrade.
Greda{0}}Kvar zgloba stupa
Krto kidanje zavara često se javlja u ranim zavarenim spojevima. Trenutni kodovi zahtijevaju zavarivanje žljebova na -krajnjim prirubnicama grede, odvodne{2}} jezičke, ultrazvučno testiranje zavarivanja ili sekcije grede smanjene na osovinu za pomicanje plastičnih šarki prema van.
Greška baze kolone
Nedovoljna otpornost na podizanje i smicanje zglobnih baza stubova; neadekvatni anker vijci i pretanke osnovne ploče dovode do podizanja i klizanja postolja stubova pod zemljotresima, direktno izazivajući prevrtanje krutih okvira.
Tipični redoslijed seizmičkih oštećenja za peradarnike i skladišta portalnog okvira: Slom baze stupa > Otkazivanje učvršćenja > Nestabilnost elemenata na savijanje.
Lokalna nestabilnost komponenti
Prevelik omjer širine-debljine prirubnica grede i stuba/reber ploča uzrokuje lokalno izvijanje nakon ulaska u plastično stanje i gubitak nosivosti.
Sekundarne katastrofe ograđenih sistema
Odvajanje konektora za sendvič panele i zidne panele, padajuće ne-komponente. Iako ne uzrokuju direktno urušavanje glavne konstrukcije, donose sigurnosne rizike.
IV. Ključni principi kontrole za seizmičko projektovanje (u skladu sa GB 50011 Kodeksom za seizmičko projektovanje zgrada)
1. Idejno rješenje (veći prioritet od numeričkog proračuna)
Usvojite pravilne planarne i visinske rasporede koliko god je to moguće kako biste izbjegli nagle promjene krutosti i ekscentricitet mase. Konkavne-konveksne ravni i raspoređeni podovi će izazvati torzijske efekte i pogoršati seizmička oštećenja.
Uredite pouzdane i kontinuirane horizontalne i vertikalne sisteme otporne{0}}bočnoj sili (konstrukcije/ramovi).
Pojasnite seizmičke obrambene linije: dajte prioritet sekundarnim elementima (upornici, grede) kako biste rasipali energiju i spriječili da stubovi okvira prvi popuste.
2. Ključna ograničenja detalja
Omjer vitkosti: Strogo kontrolirajte omjer vitkosti seizmičkih učvršćenja kako biste izbjegli prerano izvijanje.
Širina -omjera debljine ploče: granična širina-omjer debljine prirubnica i mreža čeličnih greda i stubova kako bi se osigurao razvoj plastike bez lokalne nestabilnosti.
Zahtjevi za spojeve: Za visoke seizmičke kvalitete, jednostrani{0}}ugaoni zavari su zabranjeni da podnose velike seizmičke sile.
Osnove stubova: Za zonu seizmičkog intenziteta 7 i više, optimizirajte baze stubova za okvire portala; krute baze stubova preporučuju se za važne građevine.
3. Ključne tačke proračuna i analize
Metode seizmičkog proračuna: Metoda ekvivalentnog baznog smicanja / metoda spektra odziva; Analiza vremena{0}}e biti dopunjena za neregularne zgrade. Kontrolisane granice ugla pomeranja među katama:
Lagane konstrukcije portala: Ograničenje koda 1/60
Više{0}}čelični okviri: otprilike 1/250 u zavisnosti od seizmičke razine
Preveliki pomak ukazuje na nedovoljnu bočnu krutost, što zahtijeva zgusnute utege i povećane dijelove elemenata. Učinak torzione sprege treba uzeti u obzir kada se centar mase ne poklapa sa centrom krutosti. Razmatranje mrtvog opterećenja: Sendvič paneli ograde, oprema i spušteni plafoni čeličnih konstrukcija moraju biti uključeni u proračun mase za procjenu seizmičke sile.
V. Posebni seizmički prijedlozi za peradarnice s okvirom portala / čelične kokošinjače (odgovarajući poslovnim scenarijima)
Ključna objašnjenja koja kombinuju inženjerske karakteristike montažnih čeličnih peradarnika:
Sistem učvršćenja se ne može proizvoljno pojednostaviti
Krovni poprečni nosači i nosači stubova moraju biti postavljeni kao kompletan set i ne smiju se izostaviti radi uštede na potrošnji čelika. Nosači koriste čelične cijevi Q235B / Q355B ili ugaone čelike.
Osnove stubova su seizmički slabe zone
Baze stubova sa šarkama zadovoljavaju zahtjeve za Zonu 6 i Zonu 7 u običnim projektima. Za seizmičke regije Zone 8: povećajte količinu sidrenih vijaka, podebljajte osnovne ploče, postavite smične ključeve i usvojite krute baze stubova ako to uslovi dozvoljavaju.
Nezavisno ojačanje za ventilacionu opremu, nosače rashladnih jastuka i ležajeve ventilatora
Ventilatori i rashladni jastučići su dodatne mase koje stvaraju dodatne horizontalne sile pod zemljotresima kako bi spriječile konektore da pokidaju zidne ploče.
Kontrolišite omjer širine i visine zgrade i izbjegavajte predugačke strukture
Seizmičke dilatacije se preporučuju za predugačke zgrade kako bi se smanjio toplinski stres i ublažili seizmički torzijski efekti.
Odabir materijala
Q355B se preporučuje za glavne članove sa kvalifikovanom otpornošću na udar. Strogo su zabranjeni čelični profili s inferiornim tankim{2}}stinama. Kritični zavari moraju ispunjavati zahtjeve performansi pod niskim temperaturama i dinamičkim opterećenjima.