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第六章 加強混凝土空心磚造建築物特別規定

6.4 壁量及強度規定

6.4.1 壁量為各層樓短向及長向兩方向各自計算其承重牆總長度(cm)(牆長度計 算須扣除開口部長度,但符合 6.5 規定之小型開口可視為無開口之牆體計 算長度),再除以該層樓之壁量計算用樓板面積(m2)所得之數值。在計算壁 量用樓板面積時,若上面層樓有陽台則須加計所有陽台面積的 1/2。

6.4.2 各層樓短向及長向承重牆壁量須符合表 6-3 規定:

表 6-3 承重牆壁量(cm/ m2) 壁量(cm/m2 空心磚造之種類 平房、最

上層

由最上層算起 之第二層

由最上層算起 之第三層

A 種空心磚造 15 21

B 種空心磚造 15 18 25

C 種空心磚造 15 16 22

6.4.3 檢核每片承重牆垂直向的壓應力不超過單塊混凝土空心磚(砌體單元)?全 斷面抗壓強度的 1/6(短期載重應力則為 1/3)。

[解說]

壁量為確保建築物耐震性所必須,通常對於壁量的定義係指牆壁之剖面積而言,

但由於本規範已在 6.2 中規定了牆身厚度,故在此是以牆身長度作為計算標準,另外 由於所需壁量應與建築物之規模有關,故本規範以承重牆總長度與該層樓樓板面積之 比(cm/ m2)來定義壁量。

計算壁量時係先就建築物平面短向及長向分開累計該向承重牆總長度,累計時必

須扣除牆體內之開口部長度,但若開口為符合 6.5 規定之小型開口,則可不用扣除。

用來定義壁量的壁量計算用樓板面積係指該層樓的牆壁所承載的上層樓板總面積 (m2),當上層樓板有陽台時,考慮到陽台的荷重通常較室內輕,故只以 1/2 面積計算。

為防止牆體發生軸向壓力破壞,應確保承重牆承受長期垂直載重時之軸壓應力不 超過混凝土空心磚塊全斷面抗壓強度之 1/6,當軸壓應力為短期地震載重所造成時,此 限制可放寬為兩倍(1/3)。

詳細解說說明如下:

(1) 混凝土空心磚造承重牆之容許應力

以工作應力設計法計算混凝土空心磚造承重牆(暫定?)之計算用工作(容許)

應力值(全斷面平均)列於解說表 6.1 中。

解說表 6.1 混凝土空心磚造牆體之(暫定?)容許應力值 承受長期載重時之容許應力(kgf/cm2

壓力 剪力

承受短期載重時之容 許應力(kgf/cm2

A 種空心磚造 8.67 0.87

B 種空心磚造 12.0 1.20

C 種空心磚造 14.7 1.47

長期載重下容許應力 之 2 倍

解說表 6.1 之數值係參考日本過去的混凝土空心磚造牆體相關試驗結果,以下式求 得。

牆體容許壓應力 =(空心磚之抗壓強度) × ( 疊砌係數)/(設計用安全係數)

設計用長期安全係數:3.0 設計用短期安全係數:1.5

牆體容許剪應力 =(牆體容許壓應力)/ 10 其中

空心磚之抗壓強度:依 CNS 規定混凝土空心磚全斷面抗壓強度(氣乾)下限 值疊砌係數:因疊砌此一動作造成的牆體強度之折減係數

A 種空心磚造:0.65 B 種空心磚造:0.60 C 種空心磚造:0.55

疊砌係數是參考了國內外各實驗研究之結果所決定,根據這些研究,多半得到約 在 0.6∼0.9 範圍內的實驗值,不過考慮現場施工環境等因素後採用較低的值。 根 據以上所算出的承重牆短期容許應力值如解說表 6.2 所示。此處之短期容許應力安 全係數採用 1.5,若欲設計安全要求更高的建物,則可假設更高的安全係數,將規 定壁量依比例增加設計之。

解說表 6.2 混凝土空心磚之全斷面抗壓強度與短期容許應力值 短期容許應力 混 凝 土 空 心 磚 之

CNS 規 定 抗 壓 強

度下限值 壓應力 剪應力

N / mm2 kgf / cm2 kgf / cm2 kgf / cm2 A 種空心磚造 4.1 40 40×0.65/1.5=17.3 → 17.0 17 / 10 = 1.7 B 種空心磚造 6.1 60 60×0.60/1.5=24.0 → 24.0 24 / 10 = 2.4 C 種空心磚造 8.2 80 80×0.55/1.5=29.3 → 29.0 29 / 10 = 2.9 (2) 混凝土空心磚造之地震力換算用建物重量計算(牆厚 19 cm 的情況)

考慮到混凝土空心磚造建築物設計上的多樣化,檢討壁量時取保守側,以高於一 般標準值的重量來進行計算,以下為幾項基本假設。

•牆 厚 :19 cm •牆體疊砌高度 :2.6 m •建物高度 平房 :3.6 m 二層建物 :6.65 m 三層建物 :9.8 m •RC 樓板厚度 :15 cm

•屋簷 屋頂層 :樓板面積之 3 成 1、2 層 :樓板面積之 1 成

•陽台:根據其存在與否的檢討結果,由於無陽台的情況平均剪力較大(有陽 台時,因需加算其面積之 1/2,結果壁量亦增加),故在此取保守考量假 設陽台不存在。

•過梁單位重量:如解說表 6.3 所示 •牆體單位重量:如解說表 6.4∼6.5 所示 •窗台:各層之牆體單位重量之 3 成 •樓板載重:如解說表 6.6 所示

解說表 6.3 過梁之單位重量(相對於樓板面)

樓層 b×D

(cm)

單位重量

(tf / m)

單位重量

(tf / m2

因粉刷層而增加 之係數*

R 20×45 0.144 0.119 1.13

2 20×50 0.168 0.139 1.13

1 20×55 0.192 0.158 1.13

*:單側之情況

解說表 6.4 牆體之單位重量(立面)

空心磚造類別 A 種 B 種 C 種 單位重量*(tf / m2 0.300 0.330 0.350 *:厚度 19 cm,無粉刷層

解說表 6.5 牆體之單位重量(水平面)

相對於水平面之牆體單位重量*1

(tf / m2 壁量

(cm / m2

A 種空心磚造 B 種空心磚造 C 種空心磚造

10 0.078 0.086 0.091

12 0.094 0.103 0.109

15 0.117 0.129 0.137

18 0.140 0.154 0.164

20 0.156 0.172 0.182

22 0.172 0.189 0.200

24 0.187 0.206 0.218

係數*2 1.13 1.12 1.11

*1:厚度 19 cm,無粉刷層 *2:單面有粉刷時之增加係數

解說表 6.6 樓板載重表(kgf / m2

靜載重 活載重 全載重

樓板用 480 60 540

過梁用 480 60 540

屋頂

地震用 480 30 510

樓板用 470 300 770

過梁用 470 180 650

2、3 層

地震用 470 80 550

樓板用 470 300 770

過梁用 470 180 650

陽台

地震用 470 80 550

樓板用 400 60 460

過梁用 400 60 460

屋簷

地震用 400 0 400

(3) 軸壓應力檢核

長期軸壓應力:每片承重牆垂直向的壓應力不超過單塊混凝土空心磚(砌體單元) 全斷面抗壓強度的 1/6。

全斷面抗壓強度的 1/3。

0

F : 構造物頂層外加之集中橫力。t 。若建築物 過梁 0.119 1.131 0.135 0.139 1.131 0.157 0.158 1.131 0.179 壁體 0 0 0.000 0.200 1.114 0.223 0.200 1.114 0.223

C 2.500

Shear Stress (kgf/cm2)

A 3F-1

Shear Stress (kgf/cm2)

A 2F-1

Shear Stress (kgf/cm2)

A 1F-R

C 種空心磚造 3.0 19 (15) 10.5→15 14→16 18.5→22