文档介绍：高层结构设计中的分段优化设计措施
高层结构设计中的分段优化设计措施
摘要:开发商把降低含钢量看成项目成本控制的关键。因此,应根据需要采取设计优化措施,从而建造出既安全又经济的高层住宅项目。本文结合自身结构设计经验,列举、分析了高层结构设计的各阶段可以采取的优化措施。
关键词:降低含钢量高层住宅优化设计措施

近年来,房地产公司对高层建筑结构含钢量的控制日益趋于严格。一方面,我国政府90年代以来大力提倡节能环保,努力推动国民经济转型。另一方面,由于政府从2005年开始逐步采取了抑制房产过热的政策,再加上我国的人力成本不断增加,开发商的利润相对于项目投资总额的比重实际上在不断下降。
这两方面因素叠加在一起,就造成了开发商对楼盘开发的成本控制有了越来越迫切的要求。土建工程造价中,约70%以上为材料费,而在材料费中钢筋费所占的比例约为50%~80%。因此,随着地价不断飙升,众多的房地产开发商把降低含钢量看成是建筑项目降低造价的关键因素。

建筑物中的含钢量受到多种因素的影响,如建筑结构类型、建筑高度、抗震设防烈度、场地规划等等。本文以下就高层结构设计中对建筑进行的分扩初设计、结构计算以及施工图设计等阶段分别对其结构设计进行的优化设计和降低含钢量的具体措施进行论述。

优化扩初设计
对高层建筑进行合理的结构布置是确保高层建筑造价的基础,扩初阶段结构进行优化设计往往使得高层建筑造价控制得到事半功倍的效果。
优化墙体布置
剪力墙体的用钢量占总用钢量的比重通常会在50%左右。如果平面布置合理,墙肢长度、厚度取值合理,则剪力墙暗柱配筋和墙身分布筋多半不是内力控制配筋而是构造配筋。优化剪力墙平面布置的一般规律为“金角银边”,对称布置。所谓“金角银边”指的是着重布置房屋四角及周边的剪力墙,这样做可以有效的控制房屋在风荷载及地震荷载作用下的扭转;对称布置的好处在于在水平荷载及偏心作用下,能够尽量避免扭转不规则带来的第一第二周期成为扭转周期。如果周期及位移控制得较好,则可以适当减少房屋内部剪力墙的布置。这样既有效的控制了房屋的位移及周期,又达到了减少混凝土及钢筋用量的目的,可谓一举两得。
控制平面规则程度
结构平面不规则主要体现在平面凹凸不规则及平面楼板开大洞。
平面凹凸不规则容易导致在凹角处或突出处出现应力集中。这些应力集中部位的墙体及构件则需要加强,导致这些部位的混凝土及用钢量上升;
平面楼板如设置大于该处有效楼板宽度50%的洞口时,会导致此处水平荷载传导不连续,对控制房屋水平位移及位移比带来不利影响,并且洞口四周需采取必要的加强措施。加强措施主要为在洞口四周设置边梁或暗梁;加厚洞口四周相邻楼板的厚度,提高楼板的配筋率,采用双层双向配筋;在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋等。这些加强措施势必会带来混凝土及用钢量的上升。所以有效的控制平面的规则程度可以有效的降低混凝土及钢材的用量,有效的控制建造的成本。
控制竖向规则程度
与控制平面规则程度的原因类似,结构竖向布置较规则,则在侧向及竖向荷载作用下构件内力比较小,同样竖向规则性较差的建筑物,在突出或收进的地方应力集中,则带来混凝土及钢筋用量的提升。控