控制結(jié)構(gòu)含鋼量及混凝土用量設(shè)計措施剖析

1、住宅材料用量分析住宅材料用量分析 及優(yōu)化措施及優(yōu)化措施 2009年11月 總體材料用量分析：總體材料用量分析： 標(biāo)準(zhǔn)層材料用量比較 開發(fā)商要求 注：上述指標(biāo)均按結(jié)構(gòu)面積計。 從上表可看出，不同工程材料用量的差距較大。雖然也有部分工程能 達(dá)到開發(fā)商的要求，但大部分還是超出開發(fā)商的指標(biāo)不少。其中去年 結(jié)構(gòu)會以后工程的材料用量比較接近開發(fā)商的要求，還有些項目比開 發(fā)商的獎勵指標(biāo)還低。說明通過大家的努力，還是能達(dá)到要求的。 公司目前公司目前控制指標(biāo)控制指標(biāo)獎勵指標(biāo)獎勵指標(biāo) 住宅6080m含鋼量（Kg/m2）41464543 混凝土含量（m3/m2）0.290.330.330.32 住宅80100m含鋼

2、量（Kg/m2）36604845 混凝土含量（m3/m2）0.310.450.330.32 地面以上綜合材料用量現(xiàn)狀 公司目前公司目前 住宅6080m含鋼量（Kg/m2）5263 混凝土含量（m3/m2）0.360.37 住宅80100m含鋼量（Kg/m2）3770 混凝土含量（m3/m2）0.320.49 各部分構(gòu)件含鋼量分析：各部分構(gòu)件含鋼量分析： 樓板用鋼量一般在712 Kg/m2，珠海、江蘇等有特別要求 的為高值，深圳、東莞等采用高強鋼的為低值，也有采用 大板的項目達(dá)到15 Kg/m2。 梁用鋼量一般在921 Kg/m2，墻不對齊、梁搭梁較多時為 高值，墻布置較多或采用大板時為低值。

3、墻柱用鋼量6080m一般在2022 Kg/m2；80100m一般 在2226 Kg/m2；占總用鋼量的4050%，個別項目會達(dá) 到60%。 節(jié)點用鋼量在0.53.4 Kg/m2不等，如果開發(fā)商對經(jīng)濟性 要求高，應(yīng)要求建筑盡量簡化節(jié)點。 復(fù)雜高層的標(biāo)準(zhǔn)層比一般標(biāo)準(zhǔn)層多1.52 Kg/m2。 經(jīng)對各項目的材料用量分析、比較，相對 經(jīng)濟的項目采取以下優(yōu)化措施： 一平面布置一平面布置 建筑平面盡量規(guī)則不超限；剪力墻結(jié) 構(gòu)的高寬比不宜超過6；盡量不設(shè)轉(zhuǎn)換 層，尤其是高位轉(zhuǎn)換；高度盡量取上 限（如剪力墻結(jié)構(gòu)做80m或100m，7 度區(qū)）；層高宜取2.9m。 平面布置剪力墻盡量對齊。 珠海項目。部分框支-3

4、層轉(zhuǎn)換，層高3米，總高 86米，高寬比7.6 。標(biāo)準(zhǔn)層用鋼量60 Kg/m2 深圳項目。剪力墻結(jié)構(gòu)，層高3米，總高93米，高寬比5 。 標(biāo)準(zhǔn)層用鋼量54Kg/m2 ，其中墻占30Kg/m2 。 深圳項目，剪力墻結(jié)構(gòu)，地下室頂板轉(zhuǎn)換，層高2.8米，總 高91米，高寬比7.8（5.7） 。標(biāo)準(zhǔn)層用鋼量約40 Kg/m2 合正某項目。剪力墻結(jié)構(gòu)，沒轉(zhuǎn)換，層高2.85米，總 高98米，高寬比4.6。標(biāo)準(zhǔn)層用鋼量36 Kg/m2 二地下室底板二地下室底板 有條件時應(yīng)做成無梁板，利用承臺或獨立柱基作為柱帽， 通過調(diào)整尺寸來優(yōu)化配筋。 板上、下保護(hù)層厚度及裂縫寬度不一樣，當(dāng)計算軟件中不 能分別設(shè)置這些參數(shù)時

5、，應(yīng)至少計算兩次，分別取相應(yīng)條 件下計算的配筋。 板厚250mm，就不必另設(shè)拉梁，即使單柱單樁也設(shè)暗梁 即可。 當(dāng)?shù)装宀捎昧喊迨綍r，基礎(chǔ)梁計算應(yīng)充分考慮承臺的作用。 特別是裂縫寬度計算時，梁取承臺邊處的彎矩進(jìn)行控制， 承臺算至柱邊。 所有構(gòu)造按非抗震：箍筋不需要加密，可按90度彎鉤，錨 固、接頭等一律按非抗震要求。 如無抗浮等需要，底板也可不挑出外墻。 三地下室頂板、人防頂板、商業(yè)樓層做法：三地下室頂板、人防頂板、商業(yè)樓層做法： 不同的柱網(wǎng)、荷載、層高限制等，會有不 同的結(jié)論。由于影響因素很多，到目前為 止，沒有一個非常準(zhǔn)確、清晰的結(jié)論。一 般是在給定的前提條件下，再進(jìn)一步優(yōu)化 是比較現(xiàn)實的，

6、但以下幾點是相對比較明 確的： 1. 跨度大的連續(xù)梁采用加腋一般是比較經(jīng)濟的；注意直接用SATWE計算 時，由于板荷載傳遞方式改變，可能會偏不安全。對大板影響較大，中 間有次梁布置時則影響不大。設(shè)計人應(yīng)注意復(fù)核。 2. 對于板厚和配筋從構(gòu)造上有較高要求的（如作為嵌固的地下室頂板、轉(zhuǎn)換層 等）可以考慮采用大板（不覆土，荷載較小時），或加腋大板（荷載較大時）。 一般可以比十字梁布置方式節(jié)省1020%。 3. 荷載不大，板厚最小可取100的（如車庫中間樓層、商業(yè) 等），跨度在89m左右的采用單向雙次梁較經(jīng)濟；一般可 以比十字梁或井字梁布置方式節(jié)省510%。 4. 荷載大的，根據(jù)不同的數(shù)值，分別采用十

7、字次 梁和井字次梁。梁截面盡量高、窄（如350800 不如用300900）。 5. 對有條件的大屋面采用結(jié)構(gòu)找坡，既容易保證 防水質(zhì)量，又能減輕荷載，對節(jié)約造價有好處， 缺點是施工麻煩。 6.梁裂縫應(yīng)算到柱邊，注意與考慮剛域不同。 7. 人防頂板用塑性計算。板與梁整體現(xiàn)澆時，跨 中截面的計算彎矩可乘0.7的折減系數(shù)；無梁樓蓋 可乘0.9的折減系數(shù)。 8. 除承受動荷載及要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件外，現(xiàn)澆樓板均可考慮塑性內(nèi) 力重分布。按彈性計算的彎矩，中間跨可乘0.8的折減系數(shù)，邊跨雙向板 可乘0.9的折減系數(shù)，角區(qū)格不折減。 四地下室外墻設(shè)計：四地下室外墻設(shè)計： 目前常用靜止土壓力計算外墻配筋。 當(dāng)

8、地下室施 工采用護(hù)坡樁時，外墻土壓力計算可考慮護(hù)坡樁 的有利影響，全部按主動土壓力計算。 外墻的室外地面荷載可取5KN/m2(包括可能停消 防車的室外地面)。 水頭統(tǒng)一按抗浮水位取。 一般在墻底、頂不需要設(shè)構(gòu)造梁，當(dāng)外墻下為樁 基，樁中心距大于墻高度時，應(yīng)按深梁計算配筋。 外墻計算也可考慮塑性內(nèi)力重分布。 地下室外墻可采用壓彎構(gòu)件計算強度和裂縫，采 用分離式配筋方法配置外側(cè)豎向鋼筋。 五其它構(gòu)件設(shè)計：五其它構(gòu)件設(shè)計： 1. 梁鋼筋問題： 上部鋼筋采用搭接、架立等做法規(guī)范有條文，且 設(shè)計人員也常用。需要注意的是：框架梁的貫通 鋼筋采用搭接并不一定經(jīng)濟。由于貫通鋼筋要求 按受拉搭接，搭接區(qū)箍筋要加

9、密。一二級首先要 滿足1/4的要求，一般鋼筋直徑大于18，梁凈跨大 于4米采用搭接才經(jīng)濟；三四級及非抗震框架梁的 鋼筋直徑不小于16，梁凈跨大于4米搭接才經(jīng)濟。 另外在連續(xù)梁長短跨相差1倍時，短跨其實已不存 在搭接的問題了。建議負(fù)筋用兩種規(guī)格，小直徑 的鋼筋通長。次梁上部跨中均用架立筋。 底部鋼筋以前一般是無爭議的所有截面鋼 筋都一樣。目前有的工程開始嘗試底部鋼 筋在靠近支座附近部分截斷。最近幾年公 司做的工程在地下室頂板次梁上用得較多。 另外還有一種情況，就是一般標(biāo)準(zhǔn)層上的 框架梁，其受力形態(tài)比較接近連梁時，計 算結(jié)果是底部支座處比跨中鋼筋面積大較 多。因此有的咨詢公司及甲方要求采用和 上部

10、支座鋼筋的做法一樣，在底部支座也 用附加鋼筋或搭接的方式。這種情況在框- 筒結(jié)構(gòu)中更明顯。規(guī)范對此沒有相應(yīng)規(guī)定， 理論上可以。 箍筋間距不一定要取50的倍數(shù)，滿足計算 及構(gòu)造即可。目前一般次梁均按主梁輸入， 次梁也可以根據(jù)計算結(jié)果分加密、非加密 區(qū)。如用級鋼的箍筋間距很密時，應(yīng)改 用級鋼（如8100不如用10200）。 有條件時盡量采用級鋼。 2.墻鋼筋問題： 暗柱縱筋間距問題。對構(gòu)造邊緣構(gòu)件規(guī)范僅提到箍筋的無 支長度不應(yīng)大于300mm的要求，導(dǎo)致暗柱縱筋間距大量 采用300mm，反而比墻體分布筋間距還大。 構(gòu)造邊緣構(gòu)件縱筋一般是12或加10即可滿足要求，但 采用綁扎后箍筋量大增，比較后采用1

11、4等面積代換，同 時用電渣壓力焊連接會比較經(jīng)濟。合正的咨詢公司比較過， 大約差4kg/m2,但施工單位意見很大。 盡量不要在墻端做較大的端柱。 標(biāo)準(zhǔn)層剪力墻分布筋問題。水平、豎向分布筋均用 8200，雖然符合規(guī)范要求，但由于珠三角地區(qū)一般 8的只有HPB235級鋼，現(xiàn)場施工非常困難。建議豎向 最少要用10+8間隔排放。 剪力墻截面高度與厚度之比為58，但兩側(cè)有跨高比不大 于2.5的連梁或翼墻，可以不按短肢墻。 3.計算問題： 連梁是按開洞還是按節(jié)點輸。這實際是程序的兩 種處理方式。由于方法不同，得出的剛度也相差 較大。按理說如果所有尺寸等前提條件一樣，結(jié) 論應(yīng)該也是一樣的。但由于目前程序的模型

12、假定 是建立在很多簡化的基礎(chǔ)上，開洞處理比節(jié)點處 理得出的整體剛度普遍大得多，而剪力墻的多少 又直接影響造價。對于以追求低成本而贏利的不 少開發(fā)商就要求只要能符合條件的就按開洞處理。 曾經(jīng)與PKPM開發(fā)部溝通過，他們認(rèn)為當(dāng)跨高比 不大于3時用開洞處理才比較合適，其它的建議用 節(jié)點處理。廣東省高規(guī)補充規(guī)定要求當(dāng)跨高比不 大于2才可以用開洞處理。 剪力墻的長度在規(guī)范有不宜大于8m的規(guī)定，條文解 釋得很清楚，剪力墻宜設(shè)計成高寬比大于2的細(xì)高剪 力墻，這樣容易設(shè)計成彎曲破壞的延性剪力墻。對于 高度較大的剪力墻（如大量的接近100m的住宅等）， 超過8m的剪力墻未必不可以，關(guān)鍵是要避免應(yīng)力過 于集中到某

13、片剪力墻（如只有個別墻肢大于8米而大 多數(shù)為較小墻肢，一旦遭受強烈地震，大墻肢首先破 壞，僅分擔(dān)較小剪力的小墻肢就會被各個擊破）。在 高層公寓設(shè)計中常遇到此問題，適當(dāng)加長某段墻就可 以減少整體墻的數(shù)量。 為了位移指標(biāo)接近規(guī)范低限而在剪力墻上開洞不一定 經(jīng)濟，開洞雖然減少了洞口的混凝土及墻筋，但增加 了兩側(cè)的暗柱及連梁，一般洞口要大于2米兩側(cè)還是 普通墻時才可能節(jié)省。 復(fù)雜高層的頂部610層砼可用C25，可以減少部 分箍筋用量。如箍筋已用級鋼就意義不大，因 為C25錨固搭接長度會加大。 為滿足梁鋼筋錨固而在剪力墻端頭加橫向拐頭 （在計算中又未體現(xiàn)），該處未按暗柱的整體配 筋而單獨按節(jié)點的方式配。

14、該做法有點類似混凝 土凸窗梁上反節(jié)點做法，但由于豎向構(gòu)件有應(yīng)力 累加的影響。應(yīng)屬不太合理的做法。 梁超筋或鋼筋多不易排放時，通過水平加腋方式 解決，但模型應(yīng)按實際情況輸入后再復(fù)核。 精確計算荷載，包括面層厚度、扣除門窗洞口等。 4.基礎(chǔ)問題 樁基設(shè)計時，布樁應(yīng)遵循“直接和就近”的原則， 減少傳力的路徑和環(huán)節(jié)，嚴(yán)格控制布樁系數(shù)，不 人為放大布樁系數(shù)。 灌注樁的配筋，可參考標(biāo)準(zhǔn)圖集減?。晃挥诙類 環(huán)境中穩(wěn)定地下水位中的抗拔樁裂縫寬度按 0.3mm控制，不需要取0.2mm。（廣東省地基規(guī) 范要求按0.2mm控制）。 筏板下部拉通筋可按0.15%控制，不夠再附加。 5.制圖問題： 標(biāo)準(zhǔn)層梁配筋應(yīng)多分

15、段，對于跨度較短，水平力 作用下，內(nèi)力沿豎向變化較大時，應(yīng)采用列表法， 細(xì)分各層“短跨”梁的配筋。 采用結(jié)構(gòu)斜板找坡，取消建筑找坡后，可以有效 減輕結(jié)構(gòu)荷載，同時對建筑防水質(zhì)量有益，這種 方式主要用于地下室頂板及商業(yè)等屋頂。另外一 種方式是在結(jié)構(gòu)平板上用混凝土找坡，施工時一 次澆筑，雖然加大了荷載重量，但對防水質(zhì)量同 樣比較好，也是不少開發(fā)商所樂意采納的。這種 主要用于要求板底是平的，如住宅等。 細(xì)化較大跨板的配筋。對于跨度較大的板（如短跨 大于5m）或有托柱集中力的板，可采用平面分段配 筋的方式，減小非跨中區(qū)域或非集中力區(qū)域的配筋， 以控制鋼筋用量。 廚房、衛(wèi)生間等板跨不大時，墻下盡量不設(shè)梁，若 需設(shè)梁時，100厚墻下梁寬盡量采用150。 建筑專業(yè)無特殊要求時，陽臺的封口梁寬盡量用150。 小陽臺邊、凸窗側(cè)邊砌墻時，不一定要設(shè)挑梁，可 采用墻下局部加厚的做法，