許方舟
(上海市房屋建筑設計院有限公司,上海 200062)
某名人故居為一幢假三層近代里弄花園住宅,建于20 世紀30 年代,主體結構基本呈正方形,東西向總長約9.78m,南北向總寬約9.97m,占地面積約261m2,其中建筑占地面積192m2。房屋一層層高為3.325m,二層層高為3.025m,室內外高差為0.525m,房屋總高度為9.88m。房屋樓梯位于西北部,從一層通至假三層。房屋一層目前為展廳,二層為某名人書房、臥室及子女臥室展示區(qū)域,三層為管理人員辦公室。屋面為木結構,采用雙坡機平瓦屋面,有出檐。外立面簡潔,僅入口處有幾何形裝飾線腳,陽臺欄桿為鐵藝。內部鋼窗及地板保存完好。
房屋為磚木結構,二層大部分房間樓面采用木擱柵,尺寸為100mm(寬)×200mm(高),衛(wèi)生間樓面采用現(xiàn)澆板。
房屋外立面近年已經修繕,南向一層的原客廳入口已經改建,封門設窗;該房屋在完成保護性修繕后,正式向公眾開放。
現(xiàn)場人員對該名人故居二層樓面現(xiàn)有家具、設施等平面布置情況進行現(xiàn)場檢測及核定,二層游客參觀通道區(qū)域主要位于書房、主臥、次臥及走廊。二層樓面家具、設施等平面布置見圖1,其中游客參觀通道區(qū)域見圖中陰影區(qū)域。
3.1.1 樓面結構極限承載力驗算依據(jù)
參觀區(qū)域樓面均為木擱柵,根據(jù)保護修繕工程圖紙,木擱柵尺寸均為100mm(寬)×200mm(高)。根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》(GB 50009—2012),木擱柵容重取 6kN/m3;根據(jù)《木結構設計規(guī)范》(GB 50005—2003),木擱柵所用木材抗彎強度設計值為15N/mm2,順紋抗剪強度設計值為1.5N/mm2,調整系數(shù)取0.8。
圖1 二層樓面
3.1.2 基本空間最大承載量核定標準
根據(jù)國家文物局編制的《第三次全國文物普查不可移動文物登記表:某名人故居》,某名人故居屬于近現(xiàn)代重要史跡及代表性建筑。
根據(jù)《國家旅游局景區(qū)最大承載量核定導則》(LBT 034—2014),古建筑類基本空間承載標準為:核心景區(qū)1-3m2/人,其他區(qū)域>2.5m2/人。
考慮到該名人故居總建筑面積較小,核心景區(qū)基本空間承載標準取1m2/人,其他區(qū)域基本空間承載標準取2.5m2/人。
3.2.1 樓面結構極限承載力驗算
根據(jù)現(xiàn)場對二層樓面現(xiàn)有家具、設施布置情況,游客最不利位置為家具最重跨、參觀通道最接近跨中的邊緣。
每名游客體重取75kg,即為0.75kN。將家具、設施等荷載布置在最不利木擱柵上,并考慮樓面恒荷載及木擱柵自重。
當游客最不利位置站上3 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)接近極限狀態(tài),最大彎矩值M=7.38kN·m<[M]=8.0kN·m,最大剪力值F=4.74kN<[F]=24kN;當游客最不利位置站上4 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)超過極限狀態(tài),最大彎矩值M=8.28kN·m>[M]=8.0kN·m,最大剪力值F=5.51kN<[F]=24kN。
故按結構極限承載力驗算,書房樓面承載能力S書1為3 名游客。
3.2.2 基本空間最大承載量核定
書房屬于核心景區(qū),游客參觀區(qū)域面積為6m2,故按基本空間最大承載量驗算,書房空間最大承載量S書2為6 人。
3.2.3 書房游客數(shù)量承載能力驗算核定
書房游客數(shù)量承載能力為3 人。
3.3.1 樓面結構極限承載力驗算
根據(jù)現(xiàn)場對二層樓面現(xiàn)有家具、設施布置情況,游客最不利位置為家具最重跨、參觀通道最接近跨中的邊緣。
每名游客體重取75kg,即為0.75kN。將家具、設施等荷載布置在最不利木擱柵上,并考慮樓面恒荷載及木擱柵自重。
當游客最不利位置站上5 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)接近極限狀態(tài),最大彎矩值M=7.23kN·m<[M]=8.0kN·m,最大剪力值F=4.68kN<[F]=24kN;當游客最不利位置站上6 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)超過極限狀態(tài),最大彎矩值M=8.24kN·m>[M]=8.0kN·m,最大剪力值F=5.36kN<[F]=24kN。
故按結構極限承載力驗算,主臥樓面承載能力S主1為5 名游客。
3.3.2 基本空間最大承載量核定
主臥屬于核心景區(qū),游客參觀區(qū)域面積為5.6m2,故按基本空間最大承載量驗算,主臥空間最大承載量S主2為5 人。
3.3.3 主臥游客數(shù)量承載能力驗算核定
主臥游客數(shù)量承載能力 S主=min{S主1,S主2}5 人。
3.4.1 樓面結構極限承載力驗算
根據(jù)現(xiàn)場對二層樓面現(xiàn)有家具、設施布置情況,游客最不利位置為家具最重跨、參觀通道最接近跨中的邊緣。
每名游客體重取75kg,即為0.75kN。將家具、設施等荷載布置在最不利木擱柵上,并考慮樓面恒荷載及木擱柵自重。
當游客最不利位置站上3 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)接近極限狀態(tài),最大彎矩值M=7.23kN·m<[M]=8.0kN·m,最大剪力值F=4.84kN<[F]=24kN;當游客最不利位置站上4 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)超過極限狀態(tài),最大彎矩值M=8.20kN·m>[M]=8.0kN·m,最大剪力值F=5.40kN<[F]=24kN。
故按結構極限承載力驗算,次臥樓面承載能力S次1為3 名游客。
3.4.2 基本空間最大承載量核定
次臥屬于核心景區(qū),游客參觀區(qū)域面積為1.3m2,故按基本空間最大承載量驗算,次臥空間最大承載量S次2為1 人。
3.4.3 次臥游客數(shù)量承載能力驗算核定
次臥游客數(shù)量承載能力 S次=min{S次1,S次2}1 人。
3.5.1 樓面結構極限承載力驗算
根據(jù)現(xiàn)場對二層樓面現(xiàn)有家具、設施布置情況,游客最不利位置為家具最重跨、參觀通道最接近跨中的邊緣。
每名游客體重取75kg,即為0.75kN。將家具、設施等荷載布置在最不利木擱柵上,并考慮樓面恒荷載及木擱柵自重。
當游客最不利位置站上7 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)接近極限狀態(tài),最大彎矩值M=7.63kN·m<M]=8.0kN·m,最大剪力值F=4.53kN<[F]=24kN;當游客最不利位置站上8 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)超過極限狀態(tài),最大彎矩值M=8.57kN·m>[M]=8.0kN·m,最大剪力值 F=5.06kN<[F]=24kN。
故按結構極限承載力驗算,走廊樓面承載能力S廊1為8 名游客。
3.5.2 基本空間最大承載量核定
走廊不屬于核心景區(qū),游客參觀區(qū)域面積為7.9m2,故按基本空間最大承載量驗算,走廊空間最大承載量S廊2為3 人。
3.5.3 走廊游客數(shù)量承載能力驗算核定
走廊游客數(shù)量承載能力 S廊=min{S廊1,S廊2}=3 人。
3.6.1 樓面結構極限承載力驗算
根據(jù)現(xiàn)場對二層樓面現(xiàn)有家具、設施布置情況,游客最不利位置為家具最重跨、參觀通道最接近跨中的邊緣。
每名游客體重取75kg,即為0.75kN。將家具、設施等荷載布置在最不利木擱柵上,并考慮樓面恒荷載及木擱柵自重。
當游客最不利位置站上13 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)接近極限狀態(tài),最大彎矩值M=7.96kN·m<[M]=8.0kN·m,最大剪力值F=7.64kN<[F]=24kN;當游客最不利位置站上19 名游客時,最不利木擱柵應力狀態(tài)超過極限狀態(tài),最大彎矩值M=8.52kN·m>[M]=8.0kN·m,最大剪力值F=8.17kN<[F]=24kN。
故按結構極限承載力驗算,傭人房樓面承載能力S傭1為13名游客。
3.6.2 基本空間最大承載量核定
傭人房不屬于核心景區(qū),游客參觀區(qū)域面積為2.7m2,故按基本空間最大承載量驗算并考慮到方桌上設備數(shù),傭人房空間最大承載量 S傭2為 2 人。
3.6.3 傭人房游客數(shù)量承載能力驗算核定
傭人房游客數(shù)量承載能力 S傭=min{S傭1,S傭2}=2 人。
房屋二層游客數(shù)量承載能力 S=S書+S主+S次+S廊+S傭=3+5+1+3+2=14 人。
二層建議游客數(shù)量為14 人;其中書房為3 人,主臥為5 人,次臥為1 人,走廊為3 人,傭人房為2 人。
(1)本文從確保木樓面結構安全和保證游客舒適度兩方面的考慮角度,給出了一種方法用以核定名人故居木樓面游客數(shù)量。
(2)從本文看出,對于單個房間來說,有時是木樓面結構安全起控制作用,有時是游客舒適度起控制作用。
(3)本文考慮的游客荷載主要按正常人體重考慮(70kg),未考慮人員活動帶來的沖擊荷載;綜合荷載安全系數(shù)和故居內一般禁止奔跑跳躍,本文考慮方法具有一定普適意義。
(4)上海市現(xiàn)存名人故居多為木樓面,期望本文在核定游客數(shù)量方面能給相關單位和工作人員提供一些技術幫助。