自建独栋加强抗震?不同加强方案的结构成本(含钢量、混凝土量)参考值
最近在网上看到,有高层住宅的住户咨询→有没有办法加强居住房屋的抗震能力?
其实不管是叠墅、多层洋房、高层住宅,还是超高层住宅,单个的楼层或房间,讨论抗震加强都是没有意义的。
因为抗震的性能化设计都是按照单栋建筑物的整体结构来做的。
不过如果是自建独栋住宅,的确可以在设计时加强抗震能力。
在我们谈论房子和抗震之前,先来了解下地震震级和地震烈度的关系,这里引用了《中国地震烈度表》中的描述。
我们经常从新闻中听到的是某次地震的里氏震级或震级,那么就可以按上表估算对应震中区域的地震烈度。
建筑抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况,取50年内超越概率10%的地震烈度。对应的设防目标是“中震可修”。以武汉市设防烈度6度为例,指的是在50年内发生震级为4.9地震情况的概率是10%;在“多数人站立不稳,多数人惊逃户外;少量轻家具和物品移动,少数顶部沉重的器物倾倒”的情况下,建筑物的次要构件如少量的梁,填充墙可能损坏,柱墙竖向构件基本无损坏,经一般性修理可恢复使用。
常规住宅都是标准设防类,比如一个6度区两层别墅竖向构件布置平面图如下:
(异形柱+剪力墙的结构布置,截面宽度200mm)
如果想加强房屋抗震能力,有以下两种方案。
方案一:
将抗震设防烈度由6度提高到8度
这个意思就是同样一栋住宅,当遇到震级为6.1级,“多数人摇晃颠簸、行走困难;除重家具外室内物品大多数倾倒或位移”的地震情况时,保持前文中安全度,结构布置如下:
(短肢+普通剪力墙结构)
主要差异:
◆ 剪力墙墙厚基本以300mm为主,楼电梯间剪力墙厚400mm,梁高及配筋增加。
◆ 部分异形柱需要改为剪力墙;
◆ 部分剪力墙端部需要改为端柱。
方案二:
将抗震设防烈度由6度提高到7度,抗震性能目标为B,对应的性能水准为1、2、3.
用简单解释来说,就是同样一栋住宅,当遇到震级为5.5级,“大多数人惊逃户外,骑自行车的人有感觉,行驶中的汽车驾乘人员有感觉;物品从架子上掉落,少数家具倾倒”的地震情况时,要求结构仅有轻微损坏,当遇到6.5级地震时,结构仅有轻度损坏,结构布置如下:
(短肢+普通剪力墙结构)
主要差异:
◆ 剪力墙墙厚基本以400mm为主,楼电梯间剪力墙墙厚500mm,梁高及梁宽增加,配筋增加;
◆ 异形柱均改为剪力墙或短肢剪力墙;
◆ 部分剪力墙墙肢端部需要改为端柱。
这些加强措施,可能会导致房间内露墙角,墙顶有梁线角等情况。
别墅或私宅的屋面通常为坡屋顶,我们也按有坡屋顶(无闷顶)的两层建筑测算了不同抗震加强方案的结构成本。
提高住宅的抗震能力、提高结构安全度,其实也是改善性住房个性化需求的一种。
这次为大家比选了不同抗震要求对独栋住宅平面布置和成本的影响。
参考文献:
【1】《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)
【2】《中国地震烈度表》GB/T 17742—2020
【3】《建筑抗震韧性评价标准》