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云南地区钢结构校舍研究

来源:武汉钢结构公司    发布于:2013-06-04 21:52    查看:
 2008年5月12日,四川省发生了里氏8.0级地震,地震造成大量房屋倒塌。据震后统计,该次地震共有约50万间房屋倒塌,倒塌的校舍约有6898栋,学校建筑破坏率达到1.3%。
    大量学校建筑被严重破坏的这种现象在国内外地震中是普遍存在的。据统计,全世界每五次地震巾,就有一次发生在日本及其附近海域。2011年3月11日,地处日本东北地区的宫城县发生9.0级强震,这次地震与其随后引起的次生灾害一起几乎将整个城市夷为平地,建筑几乎全被摧毁,灾害过后能被存留下来的均为钢结构房屋,但破坏还是极为严重一,2001至201 1年日本共发生6.5级以上地震18次,累计死亡人数113人,但并无校舍倒塌事故遇难者,31 1地震中的学生伤亡是地震的次生灾害导致i,
    鉴于以上事实,从1923年的关东大地震发生后,日本就逐步增强学校建筑的抗震性能。关东大地震时期日本的学校建筑多为木结构和砖瓦结构。地震导致的教学楼倒塌,众多的青少年伤亡,使得日本政府不断的提高学校建筑的抗震性能。
    2云南省地形条件及校舍抗震工作
    云南省位于著名的南北地震带南段,按照地震发生的频度,云南省的地震灾害排名仅次于我国西藏、薪疆,位居第三,按面积密度名列第一。云南的地震记录历史悠久,白唐朝起就有地震发生的历史记录,截止至公冗2008年共记载4.7级以一}二有害地震583次,其中1 900年以后记录的有458次。由于历史和文化落后原冈,公元1900年以前的地震资料缺失严重,实际发生的地震数日远大于次数。

    云南省地区地震灾害损失评估工作开始于1992年4月23日的中缅地震。1992-2008年,云南地区共发生55次破坏地震。频繁的地震对校舍破坏严重,再加上复杂的地质结构,引发滑坡、泥石流等自然灾害,导致中小学校舍危房面积大、安全隐患多。因此对云南省内校舍的加固建设刻不容缓。
    图l  云南省地震灾害分布图
    3钢结构教学楼结构的利弊
    与传统的钢筋混凝土结构和砌体结构相比,钢结构教学楼的优点很明显:钢框架结构体系构件尺寸相对较小,相比于混凝土建筑可以增加5%~8%的使用面积。钢框架结构巾的墙体主要起维护和空间分割作用,不同于砌体结构巾的承重墙,钢框架结构中所用的墙体可以使用轻质、容易拆卸的材料,建筑平面布置灵活,适合教学楼建筑的使用功能要求。目前钢结构中常见的墙体类型有:(1)轻型砌筑墙体:如空心粘土砖、混凝土小型空心砌块、耢煤灰砌块、加气混凝土砌块等,此种建筑材料
在内、外墙中均可使用。(2)整体装配式墙体:有ALC板、GRC板(玻璃纤维加强水泥板)。
    钢结构建筑可以选用新型环保材料,减少对环境资源的破坏。且结构主体的所用钢材可以回收加工重复利用,符合建筑节能和环保要求。。
    钢结构构件可以进行工厂标准化加工,加T完成后在施工现场进行标准化装配,相比于混凝土结构大大节省丁期,且钢结构的施工方式为干式施工,避免了混凝土和砌体湿式施工对环境造成的污染,施工过程中可以兼顾现场文明施工和周边环境的清洁。
    钢材塑性、韧性好,轻质高强,变形能力好,与其他材料结构体系具有更好的抗震性能。可减少像汶川地震这类大地震中的悲剧重演。
    4云南省发展钢结构教学楼的条件
    (1)政策上,2008年6月8日公布的《汶川地震灾后恢复重建条例》中第五十条规定了学校等人员密集的公共服务设施,应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计,增强抗震设防能力。根据《建筑功能抗震设防分类标准》(GB50223-2008)6.0.8条规定,所有中小学内的教学用房以及学生宿舍和食堂抗震设防类别不应低于重点设防类。云南省政府于2009年对全省校舍按新标准鉴定排查,随后云南省相继实施了农村中小学寄宿制学校连设工程、中小学校舍安全工程等重大项目建设,在58个地震重点监视防御区和7度以上地震高烈度地区、地质灾害易发地区试点采用了钢结构校舍(图2)。
    (2)材料及构件加工制造方面,云南建工集团和云南昆钢钢结构有限公司先后投资建设了云南建工杨林30万吨钢结构产业基地和土官20万吨民用钢结构加工制造基地,有力地保障了钢结构构件加工生产能力,为云南省钢结构教学楼的发展建设奠定了良好的物质基础(图3)?
    (3)经调查研究,省内拆除重建钢筋混凝土校舍的平均单价与钢结构教学楼七度区的平均造价差不多i云南省内大部分地区处于7度抗震设防甚至是更高,因此在云南省地区,钢结构教学楼的造价并不会比钢筋混凝土结构的教学楼造价高很多。
    (4)技术方面.钢结构工程体系日趋完善,相应的规程规范、图集已经制定并应用多年:相应的计算机辅助设计软件也已经逐步成熟。当然,要大面积,正规稳妥的推动钢结构的应用,还有很多问题有待进一步深入研究二本文结合云南地区的实际地形情况和目前结构体系的发展趋势,应用钢结构体系的优点,考虑中小学教学楼采用钢结构体系的研究分析,得出:钢结构轻质高强、节能环保、抗震性能好÷汶川地震后,在四川、云南等地的政席和企业的支持下新建了一批钢结构校舍。

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