想给四川的灾后重建提点建议:
强烈建议:
(1)将楼房主体与基础分离的方法,运用在我国地震带的住房建设中!
(2)为了预防地震灾害对我国其他地方再造成更大的灾难,政府应该强调加固我国所有住房的睡房房间(寝室)内部结构的强度!
在这次的灾区中可看到很多主体不垮,但整体下挫的楼房,与底部不跨,但上部和墙体受损严重的楼房,还有就是全部跨塌的房屋!
这是为什么?这就是:物体因自身重量和体积所产生的和地震波相反的拉扯力的破坏力造成的后果!
《底楼的跨塌》上下整体结构强度一样的楼房,在地震波的作用下将受力点作用在楼体与基础交界的底下一两层的楼体上;所以,它们受损的就会是底层的楼体! 而与此同样质量的楼房在地震时,也会因为底层楼体被损怀时破裂的形状不同,而造成的主楼体坍塌的结果也会不同;如所有底楼在同时作爆炸式垮塌,那么,此楼的结果就会象9.11事件的世贸大厦一样,在上面几层楼体的重量加惯性的冲压下夷为平地!也就是说:只有在底层楼体不作同时垮塌时,再加上层楼体结构坚固的情况下才有保住上层楼体的可能!但也是灾后要拆除的危房。
《上层楼体与墙面的损坏》
是因为基础与下面几层楼体的坚固连接,而将地震的震力直接作用在上面几层的楼体上。那么这上面几层的楼体,就是筐架结构中的砖混楼体也会因此而被破坏! 所以,我们从中可以看出,在特大烈度的地震中,楼房主体与基础的连接越是坚固的楼房,它内部的人员与物体所接受的地震力度,应该是比在地面的人和物体所感受的地震的力度要强烈的多!因为,楼体有一个自身高度和重量与体积的抗动因素或运动惯性所造成的反作用应力摇摆,而形成对地震烈度的放大,它可能会形成房屋不塌(也有可能是楼房从上至下的撕裂型跨塌),但房内物体还会伤人的情况。而现在的能抗震的楼房的结构,基本是筐架结构的砖混楼,这种结构的楼体虽然能做到在强震中不跨,但也不能保证楼体在强震中不损,在地震中受损的楼房,也就是灾后的危房,多数是要被拆除的,这也是地震灾害所造成的主要经济损失;
《平房和楼房的整体跨塌》
这是因为这些房屋,没有钢筋混凝土的腰箍与筐架结构的束搏和质量差所造成的!现在的房屋与楼房,都是用混凝土等粘合物将很多单个体的砖块粘合砌成的,而这些粘合物又是固化后成脆体的物体,它们在没有用钢筋作加强筋圈固的情况下,会在外力超过它们晶体结构强度时作脆性断裂,这也就是它们在强一点的地震波的作用下,会在第一时间作全部跨塌的现实情况。
房屋主体与基础分离的结构原理:
我们看过,有人在一张桌子的桌布上放了一个盛满水的碗,当他快速抽掉桌布后,桌子上有水的碗还基本在原处,而且水也没有浅出;这就说明:上下两物体在没有固定连接的情况下,只要有能超过两物体压接力的外力,使之两物体中的任何一个物体作快速移动,另一物体就会在自身体积和重量所产生的抗动因素作用下浮动在原地。
本人建议:把楼房与基础做成不固定连接的《滑动连接》或《软连接》。
《滑动连接》的原理与作用:
在许多机械的结构中有一种油膜导滑结构,这是一种在两金属接触平面中加入耐蘑油,来达到减少金属与金属之间的摩擦力的机械导滑机构。地震有多种形状的地震波,其中往复抽动型是对建筑物损害最大的,而将此方法运用在房屋基础防震的结构中,肯定会对这样的震波有一定的抵消作用的;
我在97年申请过一个“建筑油膜防震基础”的专利,在被审核三年多授权时,因为推广难而作了弃权处理!这是个我在当时,想着以前唐山大地震二十几万条生命的血的教训才设想的发明,也是我想从房屋结构上来达到抗震目的技术创新!
以前我的设计是在房屋的每个承重柱的下面用一套这样的金属的防震结构组件来达到抗震的。现在我又设想了一种用大理石替代铸铁板的方法:就是将楼房基础的地平面做成整体钢筋混凝土的水平平面(地下基础空间中用一定高度的米字梁加固),此平面的四边要比楼体底外围四边要大一两米(也可在房屋的所有承重墙下用此结构),在此平面上沾铺加厚的大理石板,大理石板的平面向上,平面上开些树枝状油槽和燕尾状油坑(此槽内可统一注入油脂类或水,外部连接处用混凝土等封住,这些封堵物在房屋与基础错位时会被挤开)。等基础的混凝土凝固后,清理大理石平面和接逢(所有大理石的平面必须在同一水平上)。然后在这些大理石上铺同样的大理石,但要平面向下,处理好大理石间的接逢后作整体浇筑(房屋空间处也用米字梁加固),再等混凝土凝固后向上建楼房。这样建成的楼房虽然造价会大点,但它能在地震时,因基础与楼体在震力的作用下会打滑,因此它就能将地震的应力减消掉。所以,这样造的楼房不但能保住人员在地震中不受伤害,还能保证楼房自身在地震中不受损害,它还有利于在基础受损后的整体移动。(地震中造成人员伤害的是房屋,造成严重经济损失的也是房屋)
《软连接》
国外有用橡胶做抗震的软连接方法,但它的代价太大!
农村普通住房也必须用筐架结构来达到抗震的,还要达到震后房屋不损,就必须想办法!
考虑到制造成本问题,面对我国很多农村的住房,可用以下几种经济实用的方法造房;
在农村造房的连体基础的每个对房屋承重的各个点,用一种有混凝土与双层钢丝网做成的,直径在300mm至400mm,高在400mm至500mm的桶状体为支撑(桶状的是便于它侧向受力后容易破碎),所有支撑点竖撑力的总和,是房屋总重量的三至四倍。然后在这些支撑上浇筑房屋筐架底坐(予留复位时安装千斤顶的地方),这些筐架底座要用米字梁加固,等混凝土凝固后向上建房。这样在基础和房屋底坐之间就留有支撑高度的空间,在这空间中的墙体中心向墙体内和墙外各一米处,各砌一与墙面平行的矮砖墙,里边的和房屋内地坪连接,外边的比支撑矮150mm左右(这是用以外墙的泻水坡),在这样做成的地沟中,用40%的泥土、20%的石灰、40%的秸杆或树枝等物混合均匀填满憨实至房屋底座,也可全部用沙子填充,在墙体外与外矮墙高低处用混凝土粉刷一个泻水坡。
这样造成的房屋基础,在地震时先由各支撑点被震碎,然后使房屋底座受力在用秸杆和石灰与泥土或沙子的软垫层上,房屋在自身重量和地震波的作用下,会在这些软中带硬的垫土或沙子中作游动并下陷而抵消地震力;
也可用铁路的路基的结构方法做房屋的基础,用两米多宽,一米多厚的石子为垫层(这些垫层要照房屋承重墙的布置而布置),在这垫层上横向均匀铺混凝土枕条,再在这些枕条上浇筑的房屋底部的混凝土大梁,或整体浇筑房屋底坐,这样做成的房屋基础下的这些石子,能在地震力与房屋的重量的作用下,在相互间的位移与坍塌中将震力抵消掉。
建议加固我国所有住房内睡房(寝室)内部的结构强度!
难以预测的大烈度的地震带给人类的是家毁人亡的后果!从这次四川大地震中可以看出,这次的地震幸亏是发生在白天,试想它如果是发生在深夜,或我国其他地方的大中城市的话,那后果将是多么的可怕!所以,我想建议我国的政府和公民合作起来,将城市和农村的住房的睡房(寝室)都尽可能地加固起来。
加固方法有两种:
第一种,用钢质材料在睡房内帖墙做个房间内胆,这样做在选材料时要考虑型材在地震时对物体的承载力。
第二种,是帖房间内墙六面浇筑8—10mm厚的混凝土墙,此混凝土墙要用8——10mm直径的双层罗纹钢网构制。注意:这样做的房间内胆的所有墙角不要做成直角的,因为内直角墙角的抗碎强度是不如内圆弧墙角的。所以,我也建议在以后住房的内墙角都做成内圆弧的墙角。
对容易产生泥石流的山区的道路与城镇建设的一点建议;
既然是容易产生泥石流的山区,那么就不应该在山脚边建公路,更不应该在会被泥石流所能威胁到的地方建城镇或住房,还要尽量少建桥梁。因此,我们应该在这些容易产生泥石流的山区中选定方向建一条大通道,而这条大通道的两边必须有具备建城镇和对本地区的四边接近通达的功效;
把这条大通道选在这些容易产生泥石流的山体正中,在山体与山体相连的山脚下,在为了泻洪的地方用混凝土大涵洞预埋,然后在山体与山体相对的各面用定向爆破的方法将山体炸开并推平,使之与相对的山体相连接;这样就形成了联体的半山高的大宽坝,它的宽度可随各山体的大小不同而定。这些由泥石组成的山体经平整后,不但可以建房造路,还可以开荒种田,更主要的是它不会在雨水中产生对人类有害的泥石流和洪水,也不会在地震中产生断路断桥的问题了!唯一的问题是这样做的代价太大了点,但这些又比灾后的的损失与重建的代价也大不了多少。但这样一次性地做好,是能一劳永逸的造福几代人的。
以上仅是本人的一点设想,如朋友们看后感觉有点实际作用,恳请有能力的朋友帮我转载至对社会有用的地方去,我在这里先谢了!(本早就应该写了,因本人近来有事烦心,文中如有错处,请各位见谅)
江苏省通州市三余镇海丰村 殷建华 2008.6.17








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