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四川宜賓地震,距離震中僅數公里的水泥廠無恙
發布時間:2019-06-19      發布人:鉆小二

6月17日22時55分,四川宜賓市長寧縣發生6.0級地震,牽動著全國人民的心。根據最新新聞消息,四川長寧6.0級地震已導致13人死亡,200人受傷。

鉆小二通過水泥網了解到,目前宜賓境內水泥廠受到一定影響,有的水泥廠已停產,但人員 、設備等均無恙。因為水泥廠防震皆是按八度設防的,故而此次地震能保證企業人員安全無恙。

那么水泥廠的抗震設計要怎么做?(以下內容轉自  中國水泥網)

在中國地震動峰值加速度區劃圖中,設計基本地震加速度值≥0.40g、也就是抗震設防烈度為9度及以上的區域很少,平時工作中也很少遇到在抗震設防烈度為9度及以上區域的工程。那么,在此烈度條件下的結構設計有何特點、結構的工程量與低烈度條件下有多大差別呢?在2011年同時承接了兩條規模相同的水泥生產線,分別位于抗震設防烈度為8度(設計基本地震加速度值0.20g)和9度(0.40g)的地區,其中有些車間的尺寸及荷載相似,在此,筆者從結構方案和工程量總結、對比了其中一些相似的車間,希望能對大家在遇到類似的情況時有一些借鑒。


下面,筆者主要選擇了窯頭廠房(單層)和旋風筒樓(多層)分別進行了對比。結構計算程序采用PKPM,工程量也是由程序統計的。因兩工程的地質情況不同,基礎方案不同,本文僅對比了兩車間的上部結構。為簡化,下文中將位于抗震設防烈度為8度區的工程簡稱為8度工程,將位于9度區的工程簡稱為9度工程。

1 窯頭廠房

1.1 廠房尺寸。廠房為單層,頂面高度為8.000m,柱底高度為-2.000m,平面尺寸參見圖1:

1.2 8度工程設計。此工程采用常規的框架結構方案,框架柱的尺寸從600x600~800x800mm。

1.3 9度工程設計。此工程如果仍采用與8度工程相同的框架截面,結構的層間位移角將達到1/298,不滿足《建筑抗震設計規范》GB50011中第5.5.1條中規定的框架結構彈性層間位移角限值1/550的要求,因此,需增加結構的抗側移剛度。在設計過程中,我們對比了加大框架截面尺寸和設置抗震墻兩種方案,從對比的結果發現采用設置抗震墻的方案工程量更省,我們最終的設計即采用了框架-抗震墻的方案,在下圖1所示位置設置了抗震墻,墻厚為300mm。所有柱截面尺寸均為600×600mm。

1.4 工程量及造價對比。上述兩種方案的對比見下表:

注:表中混凝土單價按860元/m3、鋼筋單價按6500元/t計算,下表相同。

2 旋風筒樓

2.1 廠房尺寸。廠房的平、立面尺寸見圖2。兩工程的基礎埋深有些差別,其中:A軸基礎埋深相同,為1軸處-9.000m、3軸處-10.800m;其他軸處8度工程埋深均為-6.500m,9度工程埋深均為-3.500m。

2.2 8度工程設計。此工程采用常規的框架結構方案,框架柱的尺寸從700x900~1000x1200mm。

2.3 9度工程設計。在《建筑抗震設計規范》GB50011中第6.1.1條的表6.1.1中規定,9度時鋼筋混凝土框架結構房屋適用的最大高度為24m,本廠房的高度已超過這一要求。因此,我們選用了框架-抗震墻的結構方案,在B、C軸之間設置了抗震墻。

2.4 工程量及造價對比。上述兩種方案的對比見下表:

3 分析、總結

通過以上兩個廠房的對比,我們可以看到,對于混凝土框架結構,當抗震設防烈度從8度提高到9度后,工程的造價會提高30%以上。根據我們以前搜集的資料,對于鋼筋混凝土抗彎框架,當設計基本地震加速度值從0.05g提高到0.10g時,投資增加約1%;從0.10g提高到0.20g時,投資增加約6%,增加額并不大。這從我們以前的設計經驗也可以驗證以上的數據,當設防烈度為7度時,采用與6度相同的框架截面僅配筋稍做增加,即可滿足抗震設計要求;當設防烈度為8度時,與7度時相比,配筋或截面及配筋稍做增加,也可滿足要求。

通過本次9度工程的設計,我們注意到,對于混凝土框架結構,無論是單層還是多層,框架的截面及配筋比8度條件下增加很多才能滿足抗震設計的要求。而較大的梁、柱截面有時會影響到建筑的使用或美觀,此時,應考慮采取不同的結構方案來進行設計,在此情況下,框架-抗震墻結構是一個可選擇的方案。在本工程中,包裝車間(高度20.4m)、辦公樓(4層、總高13.5m)最終都是采用的框架-抗震墻結構。

在抗震設防烈度為9度時,地震作用成為結構設計的控制作用,不僅是對框架結構,對水泥廠中的其他結構也一樣。例如,對于筒倉結構,當筒倉較高時,在地震作用下,筒壁內會產生拉力,筒壁的豎向配筋不能再按構造配筋,應按計算增加豎向抗拉鋼筋;另外,有些庫在水平地震作用下產生的剪力已經大于筒倉支撐結構的抗剪承載力,需要增加支撐結構的截面或提高其混凝土強度等級。

4 結語

抗震設防烈度為9度時,結構的工程量及造價較低烈度條件下有較大增加,本文通過實際工程做了一些對比、總結。由于筆者水平有限,有些方面可能并不全面,謹希望能通過本文給大家提供一些有益的幫助。

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