结构精细化设计(3)

剪力墙的布置与成本的关系
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如何优化剪力墙布置的位置？ ――在建筑物的两端和周边重点布置，在建筑物的内部和中间位置减少布置（但要满足竖向承重的需要），保证结构的抗震扭转指标满足规范要求。好钢用在刀刃上。如何优化剪力墙的数量？ ――关注结构计算位移与规范的最低要求的关系，刚好满足即可，清除不必要的结构成本。如何优化剪力墙的长度？剪力墙太长，结构本身成本增加，同时又使地震力增大，进一步加大结构成本；短肢剪力墙，抗震性能不好，构造配筋成倍放大，成本也会增大。对策：――一般情况下，最优化的剪力墙长度是其厚度的8倍＋100；在剪力墙的翼缘小于600时，应特别分析、关注其结构计算的结果。

如何控制剪力墙的厚度取值？
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《高层建筑混凝土结构技术规程》7.2.2条：底部加强层剪力墙厚度不小于层高的1/16（http:///
一、二级抗震等级）或1/20（三、四级抗震等级）；但底部商业、底层假复式住宅或架空层层高较高，按此规定，墙厚必须增加较多，同时变成短肢剪力墙，配筋进一步大幅增加。对策：可经过《高层建筑混凝土结构技术规程》附录D专门的公式验算，大部分墙厚不需比标准层加厚或加厚一点即可满足墙体稳定性要求，节省本层造价约15％。

异形柱结构中应注意的事项？
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――异形柱对成本的影响。一定比普通框架结构成本高。 ――对结构安全的影响。未经实例结构检测。 ――是否可以少用异形柱，多用方柱？尽可能多用方柱！（例如，户内隔墙、门后、立面、公共部位空间等处可用方柱。）

柱配箍率对成本的影响
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规范规定：柱的体积配箍率为混凝土单位长度范围内箍筋的体积除以该范围内混凝土核芯区内的体积。 ――实际施工图设计中，设计人员往往将核芯区体积以柱的总体积来替换，以方便计算，并满足规范要求。如此设计对成本有多少影响呢？以500×500截面为例，相差29％！

柱子纵向钢筋的配置技巧
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当柱子按计算配筋时，程序对X向及Y向的钢筋均有配筋面积要求，如何在满足计算配筋量要求的前提

下尽量减少总配筋量？以500×500方柱、每侧计算配筋量为12cm2为例。习惯的配筋方式为12Φ20（总配筋面积为 37.7 cm2）；另一种配筋方式为：4Φ25＋ 4Φ20（总配筋面积为32.1 cm2），将4Φ25放在柱角。两种配筋方式均正好满足计算要求，但钢筋用量相差17.5%! ――配筋技巧：将较粗钢筋放在角部共用！

楼板厚度对成本的影响
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――标准层楼板厚度对荷载的影响程度：2cm厚的板厚占标准层总荷载约3.3％！ ――标准层楼板厚度对板配筋的影响程度：仅考虑构造配筋因素，板的配筋量与板的厚度成比例增加！ ――标准层楼板厚度对地震力的影响程度：2cm 厚的板厚地震力增加约3.3％！ ――标准层楼板厚度对梁、柱、墙配筋的间接影响：因荷载间接增加配筋等成本！ ――标准层楼板厚度对基础的间接影响：因荷载间接增加成本！

实际工程中楼板厚度的选择建议
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――普通3米跨度以内的楼板厚度可取80～100； ――普通3～4米跨度以内的楼板厚度可取100； ――客厅处的异形大板的楼板厚度可取120～ 150； ――普通屋面楼板厚度可取120； ――管线密集处（板内管线预埋）楼板厚度可取 120； ――地下室顶板厚度可取180或150（非嵌固端）。

建筑的地下室及屋顶找坡
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找坡的成本有哪些？ ――材料成本、质量维护成本、人工成本、结构成本等；找坡有哪些优化的办法？是否结构找坡或半结构找坡？单坡还是双坡？找坡的方向长度？ ――重视找坡，科学找坡。地下室底板采用结构找坡的经济性（尤其是大地下室）可节省： ――300厚素砼C15找坡层（330×0.25=83 元/m2）； ――竖向构件（16元/m2）； ――挖土方量（6 元/m2）； ――防水做法、底板及侧壁的配筋等。最新最经济做法：取消地下室建筑、结构找坡，仅在结构底板中预埋排水管，接入分区的集水井，多设些地漏即可。

关注设计荷载取值
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――地下室顶板的活荷载取值20 KN/m2（过消防车值，只可局部车道取）、10 KN/m2（施工堆载，因分时出现，可与覆土荷载互为调整）、4 KN/m2（小车库、商场密集人群）； ――内隔墙的荷载取值：轻质隔墙材料需提前确定； ――空间可灵活分隔的荷载取值：非固定隔墙的自重取每米墙重（KN/m值）的1/3，作为楼面活荷载的附加值计入（KN/m2值）。

风荷载取值对成本的影响
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地面粗糙度类别共有四级：A、B、C、D，其选择对风荷载的影响如何？对成本的影响如何？ ――A与B之间最大相差24％； ――B与C之间最大相差54％； ――C与D之间最大相差45％；对策：用

发展的眼光取地面粗糙度。例如，对于未来的城市中心，可以用10年重现期的风荷载按当前粗糙度复核。规范规定：高度大于60m的高层建筑，风荷载的取值可按 100年一遇考虑。分析、对策：分析规范要求的目的；采取积极的成本控制措施。保证承载力安全，变形：50年一遇的风荷载变形须保证满足规范要求，100年一遇的风荷载变形可放宽，但承载力必须保证。

关注电算时一些系数的取值
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――梁的弯矩放大系数1.0（强调取1.0，必要时，只对个别梁单独事后放大，避免整体放大）； ――梁的扭矩折减系数0.4； ――梁柱重叠部分应简化为刚域（柱较大时，考虑刚域与不考虑刚域的梁端负弯矩差15～25％）； ――混凝土容重的取值25 KN/m3； ――连梁刚度折减系数0.6～0.7（风和地震可不同）； ――墙、柱、基础计算应按规范考虑活荷载的折减； ――地下室外墙应按压弯构件计算； ――荷载取值不得人为放大。

关注地质勘察报告
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――关注基础选型及地基处理建议，建议的方案要有两个以上，注明结果由设计单位决定，地质报告初稿应与业主、设计单位技术人员沟通后成稿； ――关注承载力的取值；承载力取值往往是参照不同的规范有不同的结果，有时相差较大，有些勘察单位取得较保守，经验很重要！关键在于选择有经验的勘察单位！ ――关注抗浮设计水位标高（一定是标高，而不是地面以下的埋深）。该值涉及底板、侧壁墙、抗拔桩的设计及成本； ――可以要求勘察单位提出最低设计水位标高； ――可对勘察单位的钻孔深度提出要求；

钢筋材料的选择对成本的影响
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市场价格：Ⅰ级钢：5330元/吨；Ⅱ级螺纹钢：Φ14以下5650元/吨， Φ14以上5500元/吨；新Ⅲ螺纹钢：综合5600元/吨；冷轧带肋钢筋： 6010元/吨；冷轧带肋钢筋网片：6510元/吨； ――Ⅱ级螺纹钢VSⅠ级园钢：价格贵6％，强度高43％；最小配筋率可降低。故尽可能采用Ⅱ级螺纹钢； ――新Ⅲ螺纹钢VSⅡ级螺纹钢：价格贵了1.8％，强度高20％，对按计算配筋的梁柱有显著影响。对于柱的构造配筋率：可减0.1（当二级抗震时，柱构造配筋率：0.7％→0.6％，减少14.3％）；减少梁柱的配筋数量，方便施工；故尽可能采用新Ⅲ螺纹钢； ――冷轧带肋钢筋VSⅡ级螺纹钢：价格贵了6.4％，强度高20％。冷轧带肋钢筋仅用于板配筋，易生锈，但经济性好。因规程不同及产品供应的直径范围内冷轧带肋钢筋所导致的“实际最小配筋率”要低些，如?10@200在100厚的板中配筋率是0.393％，较冷轧带肋钢筋最小配筋率0.2%增加了9

6.5％。故尽可能采用冷轧带肋钢筋； ――冷轧带肋钢筋VS冷轧带肋钢筋网片：贵了8.3％；减少绑扎费用，节省人工费80元/吨；提高工程质量，加快工程进度； ――冷轧带肋钢筋VS冷轧扭钢筋：价格差不多，强度相同；冷轧扭钢筋绑扎较困难，综合单价高；规范变化后，冷轧扭钢筋无优势。

实际工程中钢筋选择的建议
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结构梁、柱、墙钢筋统一按什么原则选取？参考建议：6～8直径钢筋统一采用 HPB235；10以上尽可能采用HRB400；尽可能用高强钢筋。楼板钢筋统一按什么原则选取？参考建议：优先采用HRB400、冷轧带肋钢筋；板底钢筋尽量采用直径小、间距密的方式布置。

混凝土强度等级对成本的影响
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砼强度等级升高，单价成本直接上升：C20单价277元/m3； C25单价296元/m3 ；C30单价315元/m3 ；C35单价332元 /m3 ；C40单价362元/m3 ；C50单价400元/m3 ；…； ――砼强度等级每升高一级，单价提高5～8％； ――对柱及剪力墙（轴压比控制）的影响程度：提高砼强度等级可显著减少柱墙的尺寸，增加建筑实际实用率； ――对梁的影响：正常情况下，砼强度等级对梁的承载力几乎没有影响，因此，对梁的截面及配筋影响很小，不宜采用高等级砼（但是对于如框支梁及抗剪控制截面的情况要采用高等级砼）； ――对楼板的影响：楼板砼强度等级应同梁（砼强度等级降低会降低楼板构造配筋率，且因现在多为泵送商品砼，等级较低的砼反而会减少楼板的开裂可能）； ――目前设计市场中，对砼强度等级确定有一种认识：墙柱的砼强度等级与梁板不能相差两级以上。规范没有此项强制规定，也不符合强柱弱梁的要求，主要是要确保梁柱核芯区的砼强度等级不能与柱相差两级，为此可通过先浇注柱墙砼、在梁柱交界处的梁端设置加钢丝网的施工缝等措施，区分墙柱与楼板砼强度等级，保证核芯区砼强度等级与墙柱相同；

实际工程中混凝土强度等级的选择建议
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――普通的结构梁、板混凝土强度等级一般为 C2更多内容请访问久久建筑网