日本发生7.0级地震!日本建筑如何做到“安然无恙“?
时间:2021-03-25
3月20日,日本晚间6点9分(北京时间5点9分),日本东北部近海处发生地震,日本NHK新闻进行报道。
(图源:NHK新闻网站)
日本宫城县政府21日上午召开特别警戒本部会议,宣布20日发生的地震并未给当地生活设施、农业、渔业及住宅造成重大损害,并未造成大面积建筑倒塌,县内公立学校将于22日正常上课。
同是地震,为何日本可以做到“安然无恙”,日本建筑的防震抗震究竟是怎么做的呢?
首先,我们先来了解一下日本的建造方法。
01
木造
木造是日本建筑构造中性能相对较低的一种,通常建造年代都比较久远,无论是耐震性、耐火性还是隔音性能都比较弱。
优点是通气性良好,使其不易堆积,冬天也不易发霉,房价也相对较低。
02
S造(铁骨造)
铁骨造又分为重量铁骨造和轻量铁骨造,区别就在于钢材厚度的不同。相比于木造,S造使用钢筋作为骨架支撑结构,耐震性能有所提高。
03
RC造(钢筋混凝土造)
RC造通常用于面向家庭的住宅公寓。钢筋混凝土的结构在抗震性能、耐火性能、隔音性能上都表现出色。
04
SRC造
SRC造使用钢筋作为骨架结构,使用混凝土作为建造材料,是所有建筑构造中性能最高的结构,通常用于高层公寓和写字楼。
接下来,详细看看日本在建筑的防震抗震上的具体措施。
1. 日本国家法律法规对建筑规范的要求和约束
在日本这个地震多发国家,建筑物的抗震标准由《建筑基准法》和《建筑基准法施行令》严格规定,新建建筑必须达到在百年一遇的地震中不倒塌、在数十年一遇的地震中不受损的抗震程度,只有设计符合该法的建筑才被允许建造。
1981年6月,日本《建筑基准法》大幅修改,提高了建筑物抗震强度的最低标准。这一年也就成为了“旧耐震标准”和“新耐震标准”的分割线。
并且,每一次日本发生特大地震后,国土交通省都会组织力量进行建筑抗震调查,根据调查结果提出对《建筑基准法》的修改意见。
2. 日本建筑材料的特殊性
根据以上提及的《建筑基准法》和《建筑基准法施行令》,日本的建筑材料都要经过官方认证,不合格的建材很难在市场上流通。
在日本,几乎没有砖房子,取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土(RC)结构,钢筋混凝土结构的建筑既安全抗震,又节省能源。日本房屋建筑中普遍使用的新型材料的共同特征是质量轻、强度高,即使倒塌坠落,也不会对人体造成严重伤害。
(图为东京都厅,新宿周围的标志性建筑RC造和SRC造的混合体)
3. 日本建筑的防震构造
日本建筑的防震构造主要有三种:耐震、制震和免震。
耐震:特点为耐晃动。大部分住宅采用的抗震施工方法,通过建筑物的柱子、梁等主要结构的强度和刚度来承受,以「建筑物不会倒塌,居民可以避难」为前提,建筑物的强度可以耐受相应震度。
制震:特点为吸收晃动。建筑物内部有减震器等「减震部件」,可以通过伸缩吸收地震的晃动,种类很多,对于高层建筑在地震中摇晃幅度较大的上楼层非常有效。
免震:特点为不传导晃动。在建筑物和地基之间设置与地基分离的免震装置,使得地震的晃动无法直接传达至建筑物本体。
日本位于环太平洋火山地震带的西缘,犹如坐在一把摇晃不停的椅子上,但就算地震袭来,也很少会出现大面积房屋倒塌的情况,这和日本的建筑工艺绝对是密不可分的,日本先进的建筑技术和精细的工艺的确值得学习。
20日地震发生时,有路在仙台的公寓项目也经历了这次晃动,大楼内停放的自行车却没有因为地震而晃倒,日本建筑防震抗震的性能可见一斑。
仙台这栋公寓采用的是RC(钢筋混凝土)造,即在混凝土中埋入钢筋以增强拉力。