多层砌体为什么有高度和层数的限制? 多层砌体房屋的层数和高度是影响震害的最重要因素,也是砌体结构最重要的抗震措 施。 国内外历次地震的宏观调查资料表明:单层或者二、三层砖房在不同烈度区的震害, 比四、五层的震害轻得多,六层及六层以上的砖房在地震时震害明显加重。 从历次地震中 已经总结出砌体结构房屋的层数和高度与地震震害成正比的结论,国外的地震也都得到同
多层砌体为什么有高度和层数的限制?
多层砌体房屋的层数和高度是影响震害的最重要因素,也是砌体结构最重要的抗震措 施。
国内外历次地震的宏观调查资料表明:单层或者二、三层砖房在不同烈度区的震害, 比四、五层的震害轻得多,六层及六层以上的砖房在地震时震害明显加重。
从历次地震中 已经总结出砌体结构房屋的层数和高度与地震震害成正比的结论,国外的地震也都得到同 样的结论。因此,在多层砌体房屋的抗震设计和抗震鉴定中,将房屋的层数和高度作为强 制性条文加以限制,这是十分必要的,不强调控制多层砌体房屋的层数和高度,就难以保 证多层砌体房屋在地震时特别是在较强地震时的安全。
作为多层砌体房屋的设计和鉴定,层数和高度问题也是业主和设计人员最关注的 问题。 在有限的土地上,建造较多层数的房屋以发挥经济效益是可以理解的。但是,砌体结 构的脆性性质又决定了这类材料不可能建造较多层数的房屋。
从现有条件看,在设置一定 数量的构造柱或芯柱后,我国规定的多层砌体结构的高层和层数,已经是世界各多地震国 家之最,绝不可盲目再提高多层砌体房屋的建造层数和高度。《建筑抗震设计规范》(GB50011 )以及 《建筑抗震鉴定标准》(GB50023)对多层砌体房屋采用总高度与总层数 双控。
房屋的高度和层数如何计算?
有关房屋的高度和层数的计算尚需注意以下几个 问题。
1) “嵌固条件好的半地下室”
这里的半地下室是指单层的地下结构,其室外地面介于室内地面和顶板之间。对多层 砌体房屋,嵌固条件好一般指下面两种情况。
(1)半地下室顶板(宜为现浇混凝土板)高出室外地面小于1.5m,地面以下开窗洞处均设窗井墙,且窗井墙又为半地下室室内横墙的延伸, 如此形成加大的半地下室底盘 ,有利于结构的总体稳定,半地下室在土体中具有较好的嵌固作用。
(2)半地下室室内地面至室外地面的高度大于地下室净高的二分之一 (埋深较深), 无窗井,且地下室的纵横墙较密,具有较好的嵌固作用。
在上述两种情况下,带半地下室的多层砌体房屋的 总高度允许从室外地面算起 。 若半地下室层高较大,顶板距室外地面较高,或有大的窗洞而无窗井墙或窗井墙不与纵横墙连接,起不到扩大基础底盘的作用,周围土体不能对半地下室起约束作用,则此时半地下室应按一层考虑,并计入房屋总高度。
2) “室外地面为坡地的多层砌体房屋的层数和总高度”
室外地面为竣工后的设计室外坪面。 对于建造在坡地上的多层砌体房屋,其总高度自室外地坪计算到主要屋面板板顶标高 或至檐口标高,室外地坪应从低处计算;其层数也应从低处算起。例如,坡地上某多层砌 体结构房屋,低处有六层,高处有五层,则总层数应按六层算。
3)“檐口”
住宅的坡屋顶如不利用时,檐口标高处不一定设置楼板。当檐口标高处不设水平楼板 时,檐口是指结构外墙和屋面结构板交接处的屋面结构板顶;当檐口标高附近有水平楼 板,且坡屋顶不是轻型装饰屋顶时,上面三角形部分为阁楼,对带阁楼的坡屋面总高度应 算至 山尖墙 的二分之一高度处。
4) “阁楼”
阁楼的设置比较复杂,是否当做一层计算,需要根据实际情况区别对待。
(1) 有的阁楼层高度不高,且不住人,不设置固定楼梯,只是作为屋架内的一个空间,在进行房屋的高度和层数控制时, 此阁楼层可不作为一层考虑。
(2) 但有的阁楼层空间较高,设计作为居室的一部分,这样的阁楼层应当作为一层考虑, 高度应算至山尖墙的二分之一高度处。
(2) 有的阁楼在顶层屋面上,只占一部分面积,即只有部分阁楼作为居住或活动场 所。此时,阁楼层是否应作为一层考虑,应具体分析。应考虑阁楼层占总的顶层面积的百 分比、阁楼层的结构形式、阁楼层高度等,根据具体情况分析区别对待。
5)“总高度的控制”
一般认为,房屋层数的多少涉及抗震安全因素较大。在同样高度下,层数越多,抗震 计算的质点数越多,地震作用增大十分明显;而同样层数的房屋,总高度引起的地震作用 增大相对较少。因此,在总高度的控制上,依据国家规范编制时对数字表达遵守 “有效数 字”的基本要求[依据国家标准——— 《数值修约规则》(GB8017)],该处指 《建筑抗震 设计规范》和 《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)对总高度控制采用 m(米)为单 位,以便执行时略有放松。
该处指 《建筑抗震设计规范》和 《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)中总高度 控制的有效数字为个位,即小数点后不给出有效数字0,表示m以下的第一位小数四舍五 入后满足要求即可,意味着允许有0.4m 左右的净增加。
某些地区要求室内外有较大的高差,主要为防潮或其他用途,此时在总高度计算时有可能超过规定,但层数上不超。对此 《建筑抗震设计规范》明确规定, 当室内外高差大于0.6m 时,房屋总高度允许适当增加,但不应多于1m。 这里已将总高度值适当增加了,故此时不应再四舍五入使增加值多于1m。
6)“横墙较少”
A i.4.2/ A i > 0 .4 (7.1.2-1)
式中:Ai.4.2―为i楼层内开间大于4.2m的房间平面面积之和;
Ai,―为i楼层的总平面面积。
7)“横墙很少”
“横墙很少”的房屋,一般为教学楼中全部为教室的多层砌体房屋或食堂、俱乐部
和会议楼等。“横墙很少”应同时具备下列两个条件:
(1)开间不大于4.2m占该层总平面面积不到20%,即按公式 ( 7.1.2- 1 ) 计算的面积
比超过80%时的砌体房屋。
(2)开间大于4 .8m的房间占该层总平面面积的50%以上,即按公式 ( 7.1.2- 2 ) 计算 的面积比超过50%时的砌体房屋。
A i.4.8/ A i > 0.5 (7.1.2-2)
式中:Ai.4.8―为i楼层内开间大于4.8m的房间平面面积之和;
Ai,―为i楼层的总平面面积。
8)当阁楼面积/顶层面积<0.3及重力荷载代表值之比<0.3,且阁楼层最低处高度≤1.8m(需 三项同时满足)时,阁楼可不作为一层计算,高度也不计人总高度。
来源:史铁花编著的《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)与 《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009)疑问解答和 朱炳寅编著的 《建筑抗震设计规范应用与分析》
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