控制结构含钢量及混凝土用量设计措施解析

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1、住宅材料用量分析 及优化措施 2009年11月 总体材料用量分析： 标准层材料用量比较 开发商要求 注：上述指标均按结构面积计。 从上表可看出，不同工程材料用量的差距较大。虽然也有部分工程能 达到开发商的要求，但大部分还是超出开发商的指标不少。其中去年 结构会以后工程的材料用量比较接近开发商的要求，还有些项目比开 发商的奖励指标还低。说明通过大家的努力，还是能达到要求的。 公司目前控制指标标奖奖励指标标 住宅6080m含钢量（Kg/m2）41464543 混凝土含量（m3/m2）0.290.330.330.32 住宅80100m含钢量（Kg/m2）36604845 混凝土含量（m3/m2）0.

2、310.450.330.32 地面以上综合材料用量现状 公司目前 住宅6080m含钢量（Kg/m2）5263 混凝土含量（m3/m2）0.360.37 住宅80100m含钢量（Kg/m2）3770 混凝土含量（m3/m2）0.320.49 各部分构件含钢量分析： 楼板用钢量一般在712 Kg/m2，珠海、江苏等有特别要求 的为高值，深圳、东莞等采用高强钢的为低值，也有采用 大板的项目达到15 Kg/m2。 梁用钢量一般在921 Kg/m2，墙不对齐、梁搭梁较多时为 高值，墙布置较多或采用大板时为低值。 墙柱用钢量6080m一般在2022 Kg/m2；80100m一般 在2226 Kg/m2；占

3、总用钢量的4050%，个别项目会达 到60%。 节点用钢量在0.53.4 Kg/m2不等，如果开发商对经济性 要求高，应要求建筑尽量简化节点。 复杂高层的标准层比一般标准层多1.52 Kg/m2。 经对各项目的材料用量分析、比较，相对 经济的项目采取以下优化措施： 一平面布置 建筑平面尽量规则不超限；剪力墙结 构的高宽比不宜超过6；尽量不设转换 层，尤其是高位转换；高度尽量取上 限（如剪力墙结构做80m或100m，7 度区）；层高宜取2.9m。 平面布置剪力墙尽量对齐。 珠海项目。部分框支-3层转换，层高3米，总高 86米，高宽比7.6 。标准层用钢量60 Kg/m2 深圳项目。剪力墙结构，层

4、高3米，总高93米，高宽比5 。标准层用钢量54Kg/m2 ，其中墙占30Kg/m2 。 深圳项目，剪力墙结构，地下室顶板转换，层高2.8米，总 高91米，高宽比7.8（5.7） 。标准层用钢量约40 Kg/m2 合正某项目。剪力墙结构，没转换，层高2.85米，总 高98米，高宽比4.6。标准层用钢量36 Kg/m2 二地下室底板 有条件时应做成无梁板，利用承台或独立柱基作为柱帽， 通过调整尺寸来优化配筋。 板上、下保护层厚度及裂缝宽度不一样，当计算软件中不 能分别设置这些参数时，应至少计算两次，分别取相应条 件下计算的配筋。 板厚250mm，就不必另设拉梁，即使单柱单桩也设暗梁 即可。 当底

5、板采用梁板式时，基础梁计算应充分考虑承台的作用 。特别是裂缝宽度计算时，梁取承台边处的弯矩进行控制 ，承台算至柱边。 所有构造按非抗震：箍筋不需要加密，可按90度弯钩，锚 固、接头等一律按非抗震要求。 如无抗浮等需要，底板也可不挑出外墙。 三地下室顶板、人防顶板、商业楼层做法 ： 不同的柱网、荷载、层高限制等，会有不 同的结论。由于影响因素很多，到目前为 止，没有一个非常准确、清晰的结论。一 般是在给定的前提条件下，再进一步优化 是比较现实的，但以下几点是相对比较明 确的： 1. 跨度大的连续梁采用加腋一般是比较经济的；注意直接用SATWE计算 时，由于板荷载传递方式改变，可能会偏不安全。对大

6、板影响较大，中 间有次梁布置时则影响不大。设计人应注意复核。 2. 对于板厚和配筋从构造上有较高要求的（如作为嵌固的地下室顶板、转换层 等）可以考虑采用大板（不覆土，荷载较小时），或加腋大板（荷载较大时）。 一般可以比十字梁布置方式节省1020%。 3. 荷载不大，板厚最小可取100的（如车库中间楼层、商业 等），跨度在89m左右的采用单向双次梁较经济；一般可 以比十字梁或井字梁布置方式节省510%。 4. 荷载大的，根据不同的数值，分别采用十字次 梁和井字次梁。梁截面尽量高、窄（如350800 不如用300900）。 5. 对有条件的大屋面采用结构找坡，既容易保证 防水质量，又能减轻荷载，对

7、节约造价有好处， 缺点是施工麻烦。 6.梁裂缝应算到柱边，注意与考虑刚域不同。 7. 人防顶板用塑性计算。板与梁整体现浇时，跨 中截面的计算弯矩可乘0.7的折减系数；无梁楼盖 可乘0.9的折减系数。 8. 除承受动荷载及要求不出现裂缝的构件外，现浇楼板均可考虑塑性内 力重分布。按弹性计算的弯矩，中间跨可乘0.8的折减系数，边跨双向板 可乘0.9的折减系数，角区格不折减。 四地下室外墙设计： 目前常用静止土压力计算外墙配筋。 当地下室施 工采用护坡桩时，外墙土压力计算可考虑护坡桩 的有利影响，全部按主动土压力计算。 外墙的室外地面荷载可取5KN/m2(包括可能停消 防车的室外地面)。 水头统一按

8、抗浮水位取。 一般在墙底、顶不需要设构造梁，当外墙下为桩 基，桩中心距大于墙高度时，应按深梁计算配筋 。 外墙计算也可考虑塑性内力重分布。 地下室外墙可采用压弯构件计算强度和裂缝，采 用分离式配筋方法配置外侧竖向钢筋。 五其它构件设计： 1. 梁钢筋问题： 上部钢筋采用搭接、架立等做法规范有条文，且 设计人员也常用。需要注意的是：框架梁的贯通 钢筋采用搭接并不一定经济。由于贯通钢筋要求 按受拉搭接，搭接区箍筋要加密。一二级首先要 满足1/4的要求，一般钢筋直径大于18，梁净跨大 于4米采用搭接才经济；三四级及非抗震框架梁的 钢筋直径不小于16，梁净跨大于4米搭接才经济 。另外在连续梁长短跨相差

9、1倍时，短跨其实已不 存在搭接的问题了。建议负筋用两种规格，小直 径的钢筋通长。次梁上部跨中均用架立筋。 底部钢筋以前一般是无争议的所有截面钢 筋都一样。目前有的工程开始尝试底部钢 筋在靠近支座附近部分截断。最近几年公 司做的工程在地下室顶板次梁上用得较多 。另外还有一种情况，就是一般标准层上 的框架梁，其受力形态比较接近连梁时， 计算结果是底部支座处比跨中钢筋面积大 较多。因此有的咨询公司及甲方要求采用 和上部支座钢筋的做法一样，在底部支座 也用附加钢筋或搭接的方式。这种情况在 框-筒结构中更明显。规范对此没有相应规 定，理论上可以。 箍筋间距不一定要取50的倍数，满足计算 及构造即可。目前

10、一般次梁均按主梁输入 ，次梁也可以根据计算结果分加密、非加 密区。如用级钢的箍筋间距很密时，应 改用级钢（如8100不如用10200 ）。有条件时尽量采用级钢。 2.墙钢筋问题： 暗柱纵筋间距问题。对构造边缘构件规范仅提到箍筋的无 支长度不应大于300mm的要求，导致暗柱纵筋间距大量 采用300mm，反而比墙体分布筋间距还大。 构造边缘构件纵筋一般是12或加10即可满足要求，但 采用绑扎后箍筋量大增，比较后采用14等面积代换，同 时用电渣压力焊连接会比较经济。合正的咨询公司比较过 ，大约差4kg/m2,但施工单位意见很大。 尽量不要在墙端做较大的端柱。 标准层剪力墙分布筋问题。水平、竖向分布筋

11、均用 8200，虽然符合规范要求，但由于珠三角地区一般8 的只有HPB235级钢，现场施工非常困难。建议竖向最少 要用10+8间隔排放。 剪力墙截面高度与厚度之比为58，但两侧有跨高比不大 于2.5的连梁或翼墙，可以不按短肢墙。 3.计算问题： 连梁是按开洞还是按节点输。这实际是程序的两 种处理方式。由于方法不同，得出的刚度也相差 较大。按理说如果所有尺寸等前提条件一样，结 论应该也是一样的。但由于目前程序的模型假定 是建立在很多简化的基础上，开洞处理比节点处 理得出的整体刚度普遍大得多，而剪力墙的多少 又直接影响造价。对于以追求低成本而赢利的不 少开发商就要求只要能符合条件的就按开洞处理 。

12、曾经与PKPM开发部沟通过，他们认为当跨高 比不大于3时用开洞处理才比较合适，其它的建议 用节点处理。广东省高规补充规定要求当跨高比 不大于2才可以用开洞处理。 剪力墙的长度在规范有不宜大于8m的规定，条文解 释得很清楚，剪力墙宜设计成高宽比大于2的细高剪 力墙，这样容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙。对于 高度较大的剪力墙（如大量的接近100m的住宅等） ，超过8m的剪力墙未必不可以，关键是要避免应力 过于集中到某片剪力墙（如只有个别墙肢大于8米而 大多数为较小墙肢，一旦遭受强烈地震，大墙肢首先 破坏，仅分担较小剪力的小墙肢就会被各个击破）。 在高层公寓设计中常遇到此问题，适当加长某段墙就 可以

13、减少整体墙的数量。 为了位移指标接近规范低限而在剪力墙上开洞不一定 经济，开洞虽然减少了洞口的混凝土及墙筋，但增加 了两侧的暗柱及连梁，一般洞口要大于2米两侧还是 普通墙时才可能节省。 复杂高层的顶部610层砼可用C25，可以减少部 分箍筋用量。如箍筋已用级钢就意义不大，因 为C25锚固搭接长度会加大。 为满足梁钢筋锚固而在剪力墙端头加横向拐头（ 在计算中又未体现），该处未按暗柱的整体配筋 而单独按节点的方式配。该做法有点类似混凝土 凸窗梁上反节点做法，但由于竖向构件有应力累 加的影响。应属不太合理的做法。 梁超筋或钢筋多不易排放时，通过水平加腋方式 解决，但模型应按实际情况输入后再复核。 精

14、确计算荷载，包括面层厚度、扣除门窗洞口等 。 4.基础问题 桩基设计时，布桩应遵循“直接和就近”的原则， 减少传力的路径和环节，严格控制布桩系数，不 人为放大布桩系数。 灌注桩的配筋，可参考标准图集减小；位于二a类 环境中稳定地下水位中的抗拔桩裂缝宽度按 0.3mm控制，不需要取0.2mm。（广东省地基规 范要求按0.2mm控制）。 筏板下部拉通筋可按0.15%控制，不够再附加。 5.制图问题： 标准层梁配筋应多分段，对于跨度较短，水平力 作用下，内力沿竖向变化较大时，应采用列表法 ，细分各层“短跨”梁的配筋。 采用结构斜板找坡，取消建筑找坡后，可以有效 减轻结构荷载，同时对建筑防水质量有益，

15、这种 方式主要用于地下室顶板及商业等屋顶。另外一 种方式是在结构平板上用混凝土找坡，施工时一 次浇筑，虽然加大了荷载重量，但对防水质量同 样比较好，也是不少开发商所乐意采纳的。这种 主要用于要求板底是平的，如住宅等。 细化较大跨板的配筋。对于跨度较大的板（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，减小非跨中区域或非集中力区域的配筋， 以控制钢筋用量。 厨房、卫生间等板跨不大时，墙下尽量不设梁，若 需设梁时，100厚墙下梁宽尽量采用150。 建筑专业无特殊要求时，阳台的封口梁宽尽量用150 。 小阳台边、凸窗侧边砌墙时，不一定要设挑梁，可 采用墙下局部加厚的做法，见下图。 对隔墙下另设附加钢筋的做法值得商榷，因为计算已考虑 隔墙荷载，施工也会有偏差。 梁、板、柱、墙纵筋及箍筋有条件时尽量采用级钢。 屋面女儿墙采用砌体做法（采用灰砂砖加构造柱），根据 图集砌体填充墙结构构造（06SG614-1）做法，在满 足一定高度及构造做法是可行的，但做法少用，有的地区 明确规定禁止使用（如福建省）。 连梁宽度超过墙厚，以垂直墙体方向的梁为宽出部分的支 座，做法值得商榷。 梁在墙端头的锚固长度不足时，梁伸过墙后面再做个甩头