地震頻發(fā)的日本,卻被公認(rèn)為世界抗震強(qiáng)國(guó)。在歷次強(qiáng)震中,日本雖然損失慘重,但多數(shù)堅(jiān)挺不倒的高層建筑物以頑強(qiáng)的“不死鳥”形象屹立。
抗震標(biāo)準(zhǔn)
在日本,建筑物的抗震標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)提高為,經(jīng)得起6至7級(jí)地震搖晃而不會(huì)倒塌。尤其是商務(wù)樓,要求能夠8級(jí)地震不倒,使用期限超過100年!
當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后,房屋就算倒塌,通常仍會(huì)保留主體框架!
采取抗震措施的房屋,不同于普通房子:
造房材料講究
日本建筑在選材上也格外講究,比如在歐洲、中國(guó)經(jīng)常被當(dāng)作主要建筑材料的磚瓦,現(xiàn)在在日本建筑上幾乎已經(jīng)找不到蹤影。
1923年的關(guān)東大地震證明磚結(jié)構(gòu)房屋不抗震。從那以后開始,磚結(jié)構(gòu)建筑在日本幾乎不再被使用,取而代之的是輔以輕型墻面材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。建筑業(yè)專家認(rèn)為,這種結(jié)構(gòu)的建筑既安全抗震,又節(jié)省能源。
輕鋼結(jié)構(gòu)
日本建筑多數(shù)采取剛性結(jié)構(gòu),這樣搖動(dòng)大大降低。例如,7級(jí)以上的大地震發(fā)生時(shí),柔性結(jié)構(gòu)的建筑一般要搖動(dòng)1米左右,而剛性結(jié)構(gòu)建筑只搖動(dòng)30厘米。
木結(jié)構(gòu)
為了提高傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的抗震能力,日本普通的民宅采用了箱體設(shè)計(jì)——地震發(fā)生時(shí),房屋整體翻滾,不至于損毀。專業(yè)技術(shù)人員還會(huì)定期對(duì)民房進(jìn)行抗震加固等級(jí)評(píng)定,政府會(huì)酌情給予居民適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼鼓勵(lì)。
使用橡膠
日本建筑師普遍使用橡膠提高建筑物的抗震性能。
例如,在日本東京有一座免震結(jié)構(gòu)公寓,盡管高達(dá)93米,但其外圍使用了新研制的高強(qiáng)度16積層橡膠,建筑物的中央部分使用了天然橡膠系統(tǒng)的積層橡膠。這樣,在裂度為6的地震發(fā)生時(shí),就可將建筑物的受力減少至1/2。
住房實(shí)例解析
外觀看上去,這是一棟現(xiàn)代感十足的住宅。
▲ 基礎(chǔ)的原理圖
▲ 現(xiàn)場(chǎng)圖
▲ 混凝土基礎(chǔ)之上再做保溫處理,藍(lán)色的材料為EPS。
▲ 基礎(chǔ)與承重骨架的原理
接著繼續(xù)看實(shí)景圖:
黑絲橡膠既能保護(hù)木材不受潮,也能在地震中起到緩沖的作用。他們是這樣連接的:
下面是主體結(jié)構(gòu):
那么,框架是怎樣連接起來的呢?
▲ 內(nèi)部示意圖
▲ 外部連接示意圖
再看看幾個(gè)細(xì)節(jié):
▲ 十種不同的連接方式
一切都是為了抗震、為了安全。
用泡沫塑料建造抗震房屋
泡沫聚苯乙烯作為一種材料越來越受歡迎,因?yàn)橛盟ㄔ斓姆孔佑兄呖拐鹦?、廉價(jià)、快速和保溫隔熱等優(yōu)點(diǎn)。
日本圓頂房屋公司已經(jīng)在日本銷售泡沫塑料房子15年了,但去年日本對(duì)輕型房屋的需求才開始飆升。
2016年4月,日本的熊本地區(qū)遭受7.0級(jí)地震,造成49人死亡,3000人受傷。超過44000人被疏散,他們的房子倒塌或著火,許多人不得不住在臨時(shí)住房里。但是有一個(gè)村莊卻沒有遭到太大的損害,這里的房子是由480棟密集圓頂房屋組成,由日本圓頂房屋公司建造。
十多年來,這家日本公司一直在宣傳其輕質(zhì)泡沫塑料房屋的抗地震性。超輕量級(jí)的泡沫塑料碎片粘合在一起建造而成的圓頂房子重量只有80公斤,加上其形狀和不需要梁柱的特點(diǎn),所以具備很強(qiáng)的抗地震性。
現(xiàn)在,這家公司以及開始研發(fā)了新一代泡沫聚苯乙烯材料,相比于普通的的材料更強(qiáng)大,且高度絕緣。
這樣的房子只需要三個(gè)人花一周即可建造完成,價(jià)格在700萬日元(約43萬元人民幣)到800萬日元(約49萬元人民幣)之間。房屋面積約為387平方英尺(約36平方米),高度3米。因?yàn)椴牧鲜桥菽芰?,所以房子不?huì)腐爛或者生銹,也不用擔(dān)心白蟻的侵?jǐn)_。
這種房子還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)客戶的要求高度定制。你可以把它做為永久的住宅、賓館或者酒店。也因?yàn)閮r(jià)格便宜,可以作為災(zāi)害時(shí)的臨時(shí)安置房。
來源:陽地鋼研究院