高层住宅含钢量新旧规范对比研究
新旧建筑规范对比及对工程造价的影响
新旧建筑规范对比及对工程造价的影响材料变化(一)1、混凝土强度等级逐步提升4.1.2 素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15;钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度级别400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。
承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。
预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。
2、钢筋高强-高性能发展趋势普通钢筋:淘汰低强235Mpa钢筋,以300Mpa光圆钢筋替代;增加高强500Mpa钢筋;限制并准备淘汰335Mpa钢筋;最终形成300、400、500Mpa的强度梯次,与国际接轨。
新规范实施后的钢筋牌号及标志为:HPB300—ΦHRB335—B HRBF335—BFHRB400—C HRBF400—CFHRB500—D HRBF500—DFRRB400—C增加了以下几条:4.2.7当采直径50mm的钢筋时,宜有可靠的工程经验。
构件中的钢筋可采用并筋的配置形式。
直径28mm及以下的钢筋并筋数量不应超过3根;直径32mm的钢筋并筋数量宜为2根;直径36mm及以上的钢筋不应采用并筋。
并筋应按单根等效钢筋进行计算,等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定。
4.2.8当进行钢筋代换时,除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率、裂缝宽度验算以及抗震规定以外,尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。
4.2.9当构件中采用预制的钢筋焊接网片或钢筋骨架配筋时,应符合国家现行有关标准的规定。
新老规范变化(二)基本构造变化1、混凝土保护层:图中1号箍筋的计算公式(按外皮计算):老规范:L=2 (b+h) -8bhc+2×1.9d+2max(10d,75) +8d新规范:L=2 (b+h) -8bhc+2×1.9d+2max(10d,75)2、钢筋锚固:新规范中增加了基本锚固lab的计算方式:lab=a*fy/ft*d但其中ft(混凝土轴心抗拉强度设计值)取值改为“当混凝土强度等级高于C60时,按C60取值”以适应混凝土强度的提高。
高层住宅建筑装配式新、旧钢—混组合结构体系对比分析
高层住宅建筑装配式新、旧钢—混组合结构体系对比分析
装配式钢网格盒式结构是由钢空腹夹层板和网格式墙架共同组成的一种新
型结构形式,该结构由贵州大学马克俭教授提出并逐渐完善,具有经济、节约层高、空腹夹层内可设管线以及灵活划分空间布局等特点,目前已大面积应用于实际工程。
在前人的研究基础上,将蜂窝型钢空腹夹层板应用到高层建筑住宅,使其具有灵活划分户型和空腹内设置喷淋等优势。
本文以拟建的一梯三户节能型经济住宅为例,提出和分析新型装配式蜂窝型钢网格盒式双筒结构,研究该新型结构的特点、动力特性和抗震性能等,并与常规结构进行对比。
首先,结构材料在弹性范围内、多遇地震作用下,采用振型分解反应谱法分析结构自身的动力特性、变形等指标;其次,结构材料在弹塑性范围内、罕遇地震作用下,采用Pushover方法分析结构大震作用下的塑性变形性能与安
全储备;再次,分析了空腹夹层板等代模型与非等代模型对结构整体性能的影响;之后,新型盒式双筒结构基础设置铅锌橡胶隔震支座,分析隔震模型与非隔震模
型的差异并与常规结构进行对比;最后,对新型盒式双筒结构的装配式连接进行
了初步探讨。
研究结果表明:与常规结构相比,两种结构的基本力学性能相近,但该新型结构具有更好的受力特点和抗震性能,能够实现住宅建筑布局的灵活划分,在节约
经济和节约层高的同时,也可以实现装配化施工,在未来建筑中有更好的应用前景。
新老结构规范技术规定变化及对结构含钢量的影响分析 - 结构理论
新老结构规范技术规定变化及对结构含钢量的影响分析-结构理论一、钢筋砼规范(GB50010-2002)技术规定变化:新规范全面提高了结构安全储备,包括材料、构造及计算等结构设计领域内容的大幅度调整:1、砼的材料分项系数由原规范的1.35提高至1.40,砼强度设计值降低4.0%;(砼规范4.1.4条)2、结构钢材中应用最为广泛的二级钢的强度设计值由原规范的310N/mm2降低至300N/mm2,下降幅度达3.30%;(砼规范4.2.3条)3、受弯构件计算中,取消原规范中的砼弯曲抗压系数fcm,新规范以砼轴心受压强度fc,砼抗弯承载力计算公式不变,因此,砼构件计算抗弯承载力下降了14%(砼规范7.2.1条);4、最小配筋率的提高:a)受拉纵筋,原规范小于等于C35砼构件最小配筋率为0.15%大于C35砼构件最小配筋率为0.20%;新规范最小配筋率为45ft/fy,且不小于0.20%;经比较,小于等于C35砼构件的受拉钢筋最小配筋率提高了33%以上,大于C35砼构件的受拉钢筋最小配筋率对应不同钢筋提高程度不同:一级钢提高了50%以上,二级钢提高了30%以上,三级钢提高了10%以上(砼规范9.5.1条);b)纵向受压钢筋,原规范中砼构件全截面最小配筋率为0.40%,新规范中砼构件全截面最小配筋率为0.60%,纵向受压钢筋全截面最小配筋率提高了50%(砼规范9.5.1条);c)受弯构件箍筋的最小配箍率,新规范为0.24ft/fyv,老规范为0.02fc/fyv,最小配箍率提高了20%以上;(砼规范10.2.10条)5、剪力墙、框架柱等偏心受压构件及梁等受弯构件的抗剪承载力计算公式里,有关箍筋计算项的系数由原规范的1.5降至1.25,相应的构件箍筋计算量增加了20%;(砼规范7.5.4-2条)二、荷载规范(GB50009-2001)技术规定变化:使用荷载有了不同程度的提高:1、住宅使用荷载由原规范1.50KN/m2提高至2.00 KN/m2,厨卫使用荷载由原规范2.00KN/m2提高至2.50 KN/m2,门厅消防楼梯使用荷载由原规范1.50KN/m2提高至3.50 KN/m2等(荷载规范4.1.1条)2、风荷载取值按50年一遇风压来采用,较原规范30年一遇风压值增大10%左右,对于超过60米以上高层建筑的基本风压取100年一遇,增大了1.17倍;(荷载规范7.12条) (高层规范3.2.2条)3、荷载组合中增加一种组合:有永久荷载控制组合,其恒荷载的系数为1.35,对于多层或不受风载控制的小高层结构而言,结构设计可能会由此条荷载组合控制,因而,组合后荷载效应会增大约1.10倍;(荷载规范3.2.2~3.2.5条)三、抗震规范(GB50011-2001)及高层结构设计规范(JGJ3-2002)技术规定变化:1、新的抗震规范及高规都强调概念设计,对建筑规则性要求严格,和老规范比较,增加了更多的剪力墙来满足规范要求:a)计算地震力时增加了5%的偶然偏心,加大了结构地震作用(高规3.3.3条) ;b)对结构地震作用产生的水平剪力有了最低限制,必须满足最小剪重比,此条规定要求建筑结构剪力墙肢数量有所增加或增大水平地震剪力(抗震规范3.3.13条) ;c)竖向刚度必须保证均匀性,上下刚度比有严格的规定,在满足建筑下部大空间的功能前提下,需要增加更多的剪力墙来满足规范要求或增大水平地震剪力(高规5.1.14条) ;d)结构抗扭要求提高,对剪力墙布置及墙肢的数量都有了较高的要求(高规4.3.5条)。
钢筋新规范与旧规范的区别
11G101与03G101变化解析11G101系列新平法2011年9月1日正式实施:《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)》 11G101-1《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土板式楼梯)》11G101-2《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台)》 11G101-311G101系统平法图集较03G101系列图集较大变化有:一、适用范围变化:11G101-1适用于非抗震和抗震设防烈度为6~9度地区的现浇混凝土框架、剪力墙、框架-剪力墙和部分框支剪力墙等主体结构施工图的设计,以及各类结构中的现浇混凝土板(包括有梁楼盖和无梁楼盖)、地下室结构部分现浇混凝土墙体、柱、梁、板结构施工图的设计。
包括基础顶面以上的现浇混凝土柱、剪力墙、梁、板(包括有梁楼盖和无梁楼盖)等构件的平法制图规则和标准构造详图两大部分。
11G101-3适用于各种结构类型下现浇混凝土独立基础、条形基础、筏形基础(分梁板式和平板式)、桩基承台施工图设计。
包括常用的现浇混凝土独立基础、条形基础、筏形基础(分梁板式和平板式)、桩基承台的平法制图规则和标准构造详图两大部分内容。
二、受拉钢筋锚固长度等一般构造变化:11G101系列平法图集依据新规范确定了受拉钢筋的基本锚固长度lab、labe,以及锚固长度la、lae的计算方式。
较03G101系列平法图集取值方式、修正系数、最小锚固长度都发生了变化。
三、构件标准构造详图变化:11G101-1中抗震KZ边柱和角柱柱顶纵筋构造,较03G101有如下变化:1、新图集中各个节点可以进行组合使用;2、柱外侧纵筋不少于柱外侧全部纵筋的65%伸入梁内;(与原图集一致)3、A节点,外侧伸入梁内钢筋不小于梁上部钢筋时,可以弯入梁内作为梁上部纵向钢筋。
(新增的构造)4、所有节点内侧钢筋按中柱节点走;5、BC节点,区分了外侧钢筋从梁底算起1.5labe是否超过柱内侧边缘;超过的,外侧配筋率>1.2%分批截断,错开20d;没有超过的,弯折部分要>=15d,总长>1.5labe,同样错开20d;6、D节点是未伸入梁内的外侧钢筋构造,(与原图集一致)7、E节点是梁、柱纵向钢筋接头沿节点柱顶外侧直线布置的情况,与节点A组合使用;外侧柱纵筋到柱顶截断;梁上部钢筋伸入柱1.7labe。
高层住宅结构设计中的含钢量控制方法探究
高层住宅结构设计中的含钢量控制方法探究作者:邱育春来源:《科学与财富》2017年第21期摘要:随着我国城市化推进速度的加快,高层住宅的兴建规模与数量均呈现上升态势。
其中,为降低开发商的施工成本,提升开发商的经济利益,控制高层住宅结构中的含钢量就显得尤为关键。
因此,为了确保高层住宅质量,降低钢材的使用,需要对高层住宅结构中的钢含量进行有效控制。
鉴于此,本文对建筑方案设计、结构计算、结构布置以及结构材料为切入点,对含钢量的控制方法进行探究。
关键词:含钢量;高层住宅结构:设计:探究众所周知,我国可用于住宅建筑的面积极为有限,并且人们的对于住房有着广泛的刚性需求,因此高层住宅的建设就显得尤为关键。
与此同时,建筑整体结构中的含钢量对于建筑工程成本有着直接联系,所以高层住宅建筑在设计过程中应注意控制结构中的含钢量,但是切不可忽略高层住宅的安全与可靠性。
综上所述,以高层住宅的安全使用为前提,对其结构中的含钢量进行控制,对于提升施工单位的经济效益有着积极的实际意义。
一、建筑方案设计阶段1、平面体型的规则性和均匀性对含钢量的影响含钢量与住宅结构中平面体型的均匀性和规则性有直接联系。
其中,建筑平面的内收以及外凸程度、平面刚度以及是否有突变等,均会影响房屋结构的动力特性。
整体配筋以及刚度会受到刚度差异化的影响,由此可见,工字型、U字形的高层住宅造价明显高于外观规整高层住宅的原因之一。
2、竖向高宽比对含钢量的影响含钢量也会因高层住宅房屋结构竖向高度不同而有所区别。
当高层住宅具有较大高宽比时,侧向刚度的增强可对其整体性能有较大提升,此外还可以增加建筑的抗风和抗震性,从而为住户提升居住的舒适度。
与此同时,在标准要求的区间内控制房屋结构的侧向位移,从而含钢量在抗侧力构件中就需要有所增加。
3、总高度的变化对含钢量的影响剪力墙结构为大部分高层住宅结构主要的结构布置形式。
假设高层建筑位于7度设防地区,按相关标准要求以80m为限,抗震等级如不大于80m,其抗震等级为三级,如大于80m,抗震等级在上升至二级的同时相应含钢量也随之有显著提升。
新旧设计规范对平方面积内含钢量的影响分析
新旧设计规范对平方面积内含钢量的影响分析作者:闫宗权文章来源:网络更新时间:2099-9-9说到这个问题,大家总会以一个经验性的观点去衡量,作为一个工程技术管理人员,建筑经济是我们的永衡话题;但作为一个建筑产品的设计,还要从另三个方面进行设计:一是产品的安全性,二是产品的适用性,三是产品的耐久性。
国家在一定程度上特别强调建筑产品的安全性和耐久性。
新旧规范对平方面积内含钢量的影响有多大?据有关方面的人士统计分析,大至认为:按新规范设计后产品在造价上比原规范要增加15~30%。
这里面说的规范是:《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑地基基础设计规范》、《高层建筑混凝土结构设计规范》、《建筑工程施工质量验收规范》、《混凝土结构施工平面整体表示方法制图规则和构造详图》等,因此,可以从以下几个方面进行综合说明。
一、对现行规范的理解从2000年以后,国家就对相关的一些设计规范进行了改编,其中改变最大的是结构设计规范。
改变了规范中的相关计算规则、公式以及取值,改变的目的就为了两个原则:一是安全性,二是耐久性。
从我国结构安全度总体讲,比国际水平低,更不能与一些发达国家相比了,但我国对材料的用量上并不比其他国家的少,其原因在于国际上较高的安全度是靠较高强度的材料来实现的,因此,国家就在原规范上就一些材料的取值作了相应的修改。
如:原强度等级为42.5Mpa的标号为425#水泥现只能当作32.5Mpa用;如二级钢,原抗拉强度为310Mpa,现为300 Mpa,现混凝土轴心抗压强度值比原规范也有所降低;连计算公式中,原应用的混凝土的弯曲抗压强度值现改为轴心抗压强度值,进一步提高了结构的可靠度,再如原桩基规范中的桩配筋在抗震区只按计算长度配置纵向钢筋,而现在新规范是通长配置纵筋等等。
这些都与单位平方米面积内的含钢量有一定的影响。
二、荷载规范上的取值修改荷载设计规范的修改,提高了一些荷载标准值,如住宅楼面原荷载为1.5,新规范改为2.0,厨房中的荷载增加了餐厅的荷载,并且还相当大,原厨房荷载为2.0,现在餐厅的荷载为4.0,荷载比原提高了2倍。
浅析高层住宅结构设计中的含钢量控制
浅析高层住宅结构设计中的含钢量控制在建筑工程施工中,为有效提升项目建设经济效益,很多开发商将含钢量定为建筑结构设计中的限额指标。
对此,本文首先对含钢量实际统计分析方法进行介绍,然后对高层住宅结构设计中含钢量的影响因素进行分析,并对高层住宅结构设计中含钢量控制方法进行探究,以期为实际工程结构设计提供借鉴。
标签:高层住宅结构;含钢量;影响因素;控制要点1 引言在城市规划建设中,城市开发土地用地资源日渐紧张,因此,高层建筑建设数量不断增多。
在高层住宅结构设计中,首先需保证建筑质量和安全性,然后通过优化设计,降低住宅结构含钢量,能够有效降低施工成本。
由此可见,对高层住宅结构设计中含钢量控制要点进行研究意义重大。
2 钢材含量的实际统计分析在高层住宅结构设计中,含钢量是十分重要的经济指标。
含钢量指标的计算方法为总用钢量除以建筑面积,单位为kg/m2。
在砌体结构中,钢筋用量比较少;而在混凝土结构中,钢筋用量较多。
在钢筋混凝土结构中,钢筋为骨架部分,梁、板、柱是钢筋混凝土结构的主要受力构件。
以6度区为例,不同层数的住宅标准层含钢量大致为:多层砌体结构:20kg/m2,多层框架结构:30 kg/m2,小高层剪力墙结构:35kg/m2,高层剪力墙结构:40kg/m2。
3 高层住宅结构设计中含钢量影响因素3.1 平面体型的规则性和均匀性建筑平面体形均匀性以及规则性会对高层建筑工程含钢量产生较大影响,在建筑平面体形中,平面刚度以及内收程度均会对XY轴动力特性产生较大影响。
如果抗侧力构件布置比较合理,则结构质量中心以及刚度中心比较接近,有利于将结构位移比控制在允许范围内,有利于结构的抗震性能。
3.2 高宽比控制在设计高层尤其是超高层户型平面时,高宽比控制是建筑师必须予以高度重视的因素,根据相关规定,如果抗震设防区为6度以及7度,则框剪结构、剪力墙结构高宽比不宜大于6,在抗震超限审查中,对于高宽比超限没有明确规定,但是如果高宽比超限,则应采用适宜的结构措施,可能会造成项目建设成本增加。
高层剪力墙住宅结构用钢量分析
高层剪力墙住宅结构用钢量分析随着我国经济快速发展、城市化进程加快、住宅建设用地日趋紧张,高层住宅建筑应势而生。
剪力墙结构因其自身抗剪抗剪能力强、能形成理想的居住空间等优势,常在高层住宅建筑结构中应用。
在高层剪力墙住宅建筑建造过程中,如何合理节约建造成本、控制结构整体用钢量,是建设投资方最为关心的问题之一。
本文主要针对剪力墙住宅主体结构构件布置对建筑物用钢量的影响及常见高层住宅剪力墙结构体型的用钢量分析,提出控制用钢量的基本思路及设计中应注意的问题、并对常见体型剪力墙住宅的用钢量进行了对比分析,供建筑行业的相关人员参考。
标签:高层住宅建筑;剪力墙结构;构件布置;用钢量在城市住宅用地日趋紧张的大背景下,建设单位土地成本不断增加,合理控制建筑的建造成本显得尤为重要,在所有能减少建造成本的方法中,控制结构用钢量是提高项目经济效益最直观、最重要的举措之一。
项目实施过程中建筑实际用钢量的有效控制,不仅需要结构工程师的深度参与,也需要其他专业的鼎力合作。
在对常用建筑体型剪力墙住宅结构用钢量统计分析的基础上,深入分析影响住宅上部结构用钢量的各种因素,以求安全、经济、合理的结构设计方案,控制项目整体用钢量。
1、高层住宅建筑物用钢量的主要影响因素高层住宅结构设计应在满足建筑使用要求、结构安全及耐久性要求前提下,按照经济性最优的原则进行结构设计,主体结构的经济性控制指标一般是以单位面积用钢量控制为主,单位面积混凝土折算厚度控制为辅。
1.1建筑选型建筑方案选型,是影响高层建筑用钢量的最主要因素,不同的体型会导致剪力墙的数量、地震力、风荷载等主要因素变化较大。
从结构概念上而言,对控制用钢量有利的建筑方案一般具有下述特征:结构平面形状宜简单、规则,质量、刚度和承载分布宜均匀;竖向体型宜规则、简单,避免过大的外挑和收进;结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化。
1.2结构方案结构方案的选择是用钢量实际控制方法的灵魂。
不同的结构体型,决定了建筑结构构件的抗震等级、抗震能力、能否最大程度满足建筑设计的需求。
《建筑结构可靠性设计统一标准》新老规范用钢量对比分析
54【规划设计】住宅与房地产2019年2月《建筑结构可靠性设计统一标准》新老规范用钢量对比分析宋 亮(上海鼎胜建筑工程管理设计有限公司,上海 200333)摘 要:近期住房城乡建设部发布公告,批准《建筑结构可靠性设计统一标准》为国家标准,编号为GB 50068-2018,自2019年4月1日起实施,相较于老版本(2001年版),新版规范中影响最大的修改就是提高了荷载分项系数,即永久作用的分项系数由1.2提高到1.3;可变作用的分项系数由1.4提高到1.5。
同时,在新规范中取消了旧标准γQ 取值为1.35的情况,这样势必会对构件内力有所改变,从而对土建的用钢量产生一定的影响。
文章以一个实际项目作为算例进行计算,对不同的设防烈度、抗震等级框架结构,通过PKPM 计算软件分别输入新规范和老规范不同的分项系数,得出相应的梁板柱的总用钢量,并作出相应的统计和对比,从而得出新规范对工程用钢量的影响程度,供参考。
关键词:新规范;老规范;用钢量;对比中图分类号:TU973文献标志码:A 文章编号:1006-6012(2019)02-0054-02 《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB 50068-2018)于2019年4月1日正式实施,明确作出规定,内容如表1所示。
本次修订将永久作用分项系数γG由1.2调整为1.3、可变作用分项系数γQ 由1.4调整为1.5,本次分项系数的修改为我国房屋建筑结构与国际主流规范可靠度设置水平的一致性奠定了基础(条文说明给出的解释)。
修订后的新标准技术内容科学合理、可操作性强,与国家现行规范相协调,符合我国国情和政策导向,完善了我国建筑结构设计在分项系数的取值,与美国和欧洲规范相当,建筑结构安全度设置有了提高。
其吸纳了最新国际标准和先进标准的设计理念,对促进我国建筑结构设计理论和设计方法的完善和发展具有重要意义,新标准总体上达到了国际先进水平。
文章通过一个实际项目作为算例,依次比较新规范和老规范在不同设防烈度下的计算用钢量其是去年的项目,已按照老规范设计。
02)-新旧规范版本含钢量比较
减少2.19%
减少12.37% 减少-2.97%
(1)框剪结构梁钢筋增大原因:斜截面验算公式中计算系数的修改(1.25→1.0) 引起箍筋面积增加。 (2)柱钢筋变化原因:由柱偏心距计算公式变化引起。 (3)框剪结构剪力墙钢筋减少原因:二级抗震墙肢轴压比不大于0.4时,边缘构 件配箍特征值减小。
总钢筋量(t)
257.1
268
增加4.16%
(1)三级剪力墙钢筋增加的原因:新规范中三级抗震时,底部加强区部分构造 边缘构件按照约束边缘构件处理。
新抗规修正内容
新旧规范含钢量比较
6、绘图师的含钢量统计功能
① ② ③ ④ 可按楼层输出每平方米含钢量和砼量 可按构件输出含钢量和砼量 可输出各钢筋直径的总长和重量 可分别输出主筋、腰筋、箍筋
新抗规
砼材料
砼材料设计强度值有微调
新砼规(未确定)
新抗规修正内容
新旧规范含钢量比较
1、框架结构含钢量的变化-1
7层框架结构,抗震烈度7度,房屋高度28m,抗震等级2级。
新抗规修正内容
新旧规范含钢量比较
旧规范
新规范
比例
板钢筋(t)
梁钢筋(t) 柱钢筋(t) 总钢筋量(t)
80.8
114.4 86.5 281.7
新规范 27.6 20.9 18.9 16.3 83.7
比例 减少0.72% 增加0.48% 0% 增加26.36% 增加4.10%
(1)框剪结构剪力墙钢筋增加原因:新规范中三级抗震时,底部加强区部分构 造边缘构件按照约束边缘构件处理。
新抗规修正内容
新旧规范含钢量比较
3、框架-剪力墙结构含钢量的变化-2
旧规范 板钢筋(t) 梁钢筋(t) 52.8 67.8
高层住宅含钢量控制设计
高层住宅含钢量控制设计摘要:本文从结构设计层面来分析高层住宅影响含钢量的因素,探讨减少含钢量的方法,提出一些优化设计的思路和经验,希望给相关工程提供参考。
关键词:含钢量;高层住宅;结构优化设计。
前言混凝土结构的含钢量控制是控制土建成本的关键所在,也是开发商关注的核心问题。
本文从结构设计角度,对含钢量的影响因素及优化设计方法进行一些探讨。
1、高层住宅含钢量的影响因素1.1自然条件1)非抗震、抗震设防烈度的高低、场地类别的不同,直接影响结构设计中地震作用的大小和构造措施(如7°0.15g Ⅲ类场地,应按照8°0.2g 来查表确定结构抗震构造等级,往往提高一度)。
2)基本风压的大小、地面粗糙程度的不同,反映了结构承担风荷载作用的大小;气候比较恶劣、温差剧烈变化的地区,往往温度应力的影响较大,需增加抗拉性能十分优良的钢筋配置或局部负筋拉通的办法来解决。
3)处于抗震不利地段的建筑物,比如地震断裂带,山坡等情况,地震作用应放大,会大幅度增大含钢量。
如联东U谷镇江新区智能制造产业园项目,因地处边坡,所有楼栋的地震作用放大1.1~1.3倍。
4)若场地土质较差,浅层土承载力较低时,由于持力层埋深较大,需利用桩基础或较厚的筏板,含钢量也会较高。
1.2建筑自身特性房屋高度越高、高宽比越大、平面及立面规则性越差、层高变化悬殊、底部有转换层,结构承受竖向荷载就会越大,而且结构各部位的受力变化不均匀,尤其突变的部位及构件变形大且内力增大,配筋率(量)自然要增大,反之,除混凝土量指标有变化外,用钢量能处于可控范围内。
1.3结构体系特征结构体系特征如结构选型、结构布置的合理性、基础类型等因素在计算参数、荷载取值、构造要求等方面控制着结构设计,相当程度上决定了住宅建筑含钢量大小的基本范围。
对于住宅建筑,当建筑方案(包括户型大小比例,各户的平面布置)确定后,用户的平面使用功能通常都是固定的(最多是局部灵活变通使用),住宅建筑(包括中、高、超高层)都以剪力墙结构体系为首选,且以一般剪力墙为最佳(有时局部的楼梯电梯间形成小筒体)。
高层剪力墙住宅结构用钢量分析
高层剪力墙住宅结构用钢量分析【摘要】本文通过对高层剪力墙住宅结构用钢量的分析,探讨了钢量在结构设计中的重要性。
在介绍高层剪力墙住宅结构概述的基础上,详细阐述了钢量计算方法及影响因素。
通过实例分析,进一步说明了不同设计方案对钢量的影响。
针对钢量优化设计措施进行探讨,提出了一些钢量减少的策略和方法。
结合实践经验总结了高层剪力墙住宅结构用钢量分析的相关内容,展望未来的研究方向。
通过本文的研究,能够为高层建筑结构设计提供参考,为提高结构性能和降低成本提供一定的指导。
【关键词】高层剪力墙、住宅结构、钢量分析、计算方法、影响因素、实例分析、优化设计、结论、未来研究、研究背景、研究目的、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景高层剪力墙住宅结构用钢量分析的研究背景主要来源于建筑工程领域对于结构安全性和经济性的追求。
随着城市化进程的不断加速和人们生活水平的提高,高层住宅建筑得到了广泛的发展和应用。
而在高层住宅建筑中,剪力墙结构被广泛应用于提高建筑的抗侧扭能力和整体稳定性。
钢量作为高层剪力墙结构中重要的构件材料之一,对建筑结构的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
对高层剪力墙住宅结构中钢量的合理计算和优化设计具有重要的理论和实际意义。
通过深入研究高层剪力墙结构中钢量的计算方法、影响钢量的因素以及钢量的优化设计措施,可以为提高建筑结构的经济性和安全性提供重要的理论支持和实践指导。
开展高层剪力墙住宅结构用钢量分析研究具有重要的现实意义和发展前景。
1.2 研究目的研究目的是对高层剪力墙住宅结构中所需钢量进行分析和探讨,旨在通过深入研究,更好地了解高层剪力墙结构中钢筋的使用情况,为工程设计和施工提供理论支持和指导。
具体包括以下几个方面:通过对高层剪力墙结构概述和钢量计算方法的介绍,可以为工程师和设计师提供一个全面的了解和应用指南,帮助他们在实际工程中更准确地计算和使用所需的钢筋量。
分析影响钢量的因素,可以帮助我们更好地把握钢筋使用的规律和特点,为进一步的钢量优化设计提供重要的参考依据。
钢结构住宅与传统钢筋混凝土住宅建造及维护成本比较浅谈
钢结构住宅与传统钢筋混凝土住宅建造成本比较浅谈1.钢结构成本分类房屋的全寿命周期成本是指住宅建筑在整个寿命周期内所消耗的总成本,包括住宅建设时投入的建造成本、整个使用期内的使用维护成本和使用结束后的处置成本三部分。
对于我们开发公司来说,进行钢结构与钢混结构成本比较时仅考虑建造成本的比较。
1)、前期成本:土地使用费、各种规费税费等。
2)、建造成本:钢结构工程的建造成本主要考考在工厂预制加工的费用、构件运输费用和现场安装施工的费用。
其中工程预制费用包括固定资产摊销(厂房、设备、技术)、原材料购置费和人工费等;现场施工费主要包括现场安装人工费、现场机械费、现场其余材料费及管理费等。
3)、使用维护成本:主要指房屋运营使用时产生的费用和房屋本身的维修费用。
对钢结构住宅来说,定期维护费是一项很大的成本,所以要分析钢结构住宅的经济性,定期维护费用是不能绕过的一项费用。
2.基础造价理论分析钢结构的经济性主要在上部结构质量较轻,对建筑基础的要求相对较低,从而节约了基础成本。
根据“参考文献【1】吴水根.胡雅靓.刘匀.基于全寿命周期理论的高层钢结构住宅造价分析《建筑经济与管理》.2015.02.045”的某一工程实例的计算来做具体说明。
某商住楼地上27层,地下2层,建筑高度96.45米,占地面积3142平方米,地上总建筑面积46373平方米。
具体桩基础数据见下表。
表1钢结构桩基础设计参数表2框架剪力墙桩基础设计参数通过计算,钢结构与框架剪力墙结构的混凝土用量分别为2335.02立方米和4326.84立方米。
钢筋用量分别为64141千克和90178千克。
根据桩基础施工的钢筋工程综合单价(5000元/吨)和混凝土工程综合单价(420元/立方米)做计算,在未计算挖桩费用的情况下,该工程主体采用钢结构的桩基础理论造价为130.14万元,主体采用钢筋混凝土结构的桩基础理论造价为226.81万元。
加之两种结构形式的地下室做法几乎相同,通过分析,高层钢结构住宅在基础部分的造价方面具备明显的优势。
有关高层住宅结构设计中含钢量控制的分析
验, 首先 阐述 了影 响高层住宅含钢量 的主要因素 , 然后讲述 了具
体的解决措施 ,最后结合实际案例描述 了如何 控制建筑物 的含
钢量 。
2 影响高层住 宅含钢量 的主要 因素
设计中来, 让 方 案 设 计 人 员在 设 计 方 案 的 时 候 既 能 满 足标 准规 范 影 响 高 层 建 筑 物 含 钢 量 的 因 素 多 种 多 样 , 比如 地 域 环 境 的 的 要 求 , 也 能 满 足 建筑 物 布 局 和 功 能 的 要 求 。 建筑 方 案 能够 影 响 不 同 ,在 设 计 规划 的初 级 阶 段 就 要 从 不 同 的方 面 控 制 建 筑 物 的 建 筑 物 的 结 构体 系 , 比 如方 案 设 计 中 的平 面 结 构 和 垂 直方 面 构 件
筑 含 钢量 的主 要 因素 是 不 可 能 的B I 。笔 者 根 据 多 年 的 实 际 工作 经
3 控制高层住宅含钢量 的几条措施
3 . 1 设计 合理 的建 筑方 案
建筑物 的建筑方案有相关的专 门设计人员进行设计 , 但是在 设计建筑方案的时候 , 结构设计人员也应该积极参与到建筑方案
2 . 1 高层 住 宅的 建筑 方 案是 影 响建 筑物 含钢 量 的关 键 都应该合理设计 , 尽量减少钢筋 的使用量。优化 建筑 方案和建筑 因素 结构是一个经济高效工程的开始, 也是控制建筑物含钢量 的有 效
高层 住宅 前期 建筑方案 的确 定直接 决定 了建筑 物 的含 钢 途 径 。
摘 要: 随 着我 国经济的不断发展和城市化进 程的不断深化 , 小区住 宅开发 用地越 来越 少, 建造 高层住 宅小区减少居 民建筑 用地 已经引起 了社会的广泛关注。在保证建 筑安全性 的基础上 , 合理有效的控 制高层住 宅的含钢量不仅能够节约 资源, 减小成本投入 , 而且能够缩减工期 , 提供更加舒适的居住环境。
高层剪力墙住宅结构用钢量分析
高层剪力墙住宅结构用钢量分析
在高层住宅结构设计中,剪力墙扮演着非常重要的角色。
剪力墙不仅能够有效抵御水平荷载,还能提高整个结构的稳定性,因此在许多高层建筑中都得到了广泛应用。
在剪力墙的设计中,合理的钢量选择是非常重要的。
本文将对高层剪力墙住宅结构用钢量的分析进行介绍。
首先,高层剪力墙住宅结构用钢量的选择应该考虑到结构的受力情况以及钢材的应用成本。
在结构设计中,应力分布是非常重要的参考依据。
一般情况下,剪力墙最大的应力集中在墙体的底部,因此这里的钢量应该得到更多的关注。
在选择钢量时应根据所选型钢的强度和密度计算出每平方米的钢铁重量,然后结合墙体的质量来计算出总的用钢量。
其次,高层住宅剪力墙的构造类型也是选择钢量的一个重要因素。
一般情况下,板式剪力墙的刚度比框架式剪力墙更高,但是其施工难度和成本也更高。
在采用板式剪力墙的住宅结构中,需要考虑钢筋网格的排布和大小,以及钢筋的直径和间距等因素,这些因素将直接影响到所需要的钢量。
此外,在选择剪力墙钢量的同时,还需要考虑钢材的防腐性能和抗震性能。
因为剪力墙在地震时承受的荷载非常大,因此需要选择具有较高抗震性能的钢材进行使用。
在钢材的防腐性能方面,应选择具有较好耐腐蚀性能的钢材,以确保结构的使用寿命和安全性。
综上所述,在高层住宅剪力墙结构的钢量分析过程中,需要考虑多个因素。
需要从结构受力情况、构造类型、钢材性能等方面进行综合考虑,最终得到合理的用钢量。
只有在合理计算钢量的前提下,才能保障剪力墙的抗震能力和稳定性。
浅谈含钢量的讨论及钢筋与的分析比较
浅谈含钢量的讨论及钢筋与的分析比较摘要:房地产公司通过多年的开发经验,积累了含钢量的一般范围,在洽商阶段会将含钢量指标写入合同条款,要求设计人员严格执行。
工程设计与建设,要求适用合理、美观、安全、节约,最终为经济发展需要和项目投资目的服务,本文从三个方面谈结构造价节约。
关键词:结构设计钢筋分析1、含钢量的讨论在建筑市场上,每平方建筑面积含钢量和砼含量,常用来衡量结构节约的指标,实则不准。
它是通过一个工程的用钢总重量除以建筑总面积得到。
实际上,同面积、不同功能房屋的总用钢量是不相等的,含钢量与房屋高度、房屋功能、结构类型、结构复杂程度(转换层、错层的设置情况)以及地下室的面积大小、埋深、覆土厚度、基坑情况等因素决定。
但是,尽管如此,市场上往往还是以其来评价用钢量的高低,作为进行结构设计节约与否的一个指标,进而综合建筑、设备、装修等专业实行限额设计。
笔者认为,推行综合考虑规划建筑设计要求、房屋高度、房屋功能(含设备特点)、结构类型和复杂程度等因素、以及开发周期、物价因素(包括经济方面的资本市场作用、通货膨胀因素、市场购买能力、利率政策等)的总投资额设计,较为合理,而结构专业推行结构性能优良、适筋率设计,特殊结构特别设计。
反过来,如果不给出一个指标或者目标,建设方通过何种指标来控制投资和造价,如何去谈设计的节约合理性,再者,任何工程都会有一个含钢量值。
以往的工程实例分析,设计没有完全取规范的下限,特别是在技术复杂的地方以及在某些功能需完善更改的部位,都会留点‘富余’。
随着市场竞争的提升,经济效益对技术的约束力越来越高,要求技术设计更细的节约,例如有的企业提出全楼楼板采用高强钢筋如冷轧带肋钢筋,来减少钢筋用量,因此,仍采用“含钢量”来衡量比较与控制。
在应用上,宜通过与最近已建的同类房屋建设项目比较,“含钢量”作为参考,具体建筑具体分析,对一个项目给出含钢量大致范围。
2、分析普通钢筋与冷轧带肋钢筋2.1对楼板配筋,在施工图设计完成后,常有发生冷轧带肋、冷轧扭钢筋代替普通Ⅰ级HPB235钢筋之事,处理的方式基本上是:施工单位提出并作等强度代换,经设计单位审核,监理、建设单位复核认可,节约的成本归施工方。
高层住宅含钢量新旧规范对比研究
高层住宅含钢量新旧规范对比研究吴泽;李翀;杨淋【摘要】With changing in economic environment of real estate, real estate developers pay more attention to the structure of the economy and with the amount of steel cost, implementation of the new specification of the structure of the 2011 edition on the structural steel production targets change, directly affecting the structural economic. According to the implementation of the new specification of the structure of the 2011 edition, count 6 degrees Seismic intensity District's high-rise residential the steel amount of change, considering construction area, reinforced level, seismic design level in the high-rise residential situation, and analyze statistics influencing factors including the amount of steel to provide information and data to Real estate companies, cost control, and structural engineers, structural optimization. The analysis results show that the implementalicon of the new specification makes the amount of steel and concrete were increased more than 5%, its impact can not be ignored.%随着房地产经济环境的变化,房地产开发商愈加重视结构的经济性和含钢量对造价的影响.2011版结构新规范的执行对结构的含钢量指标变化较大,直接影响结构经济性.本文根据新规范的实施,实例统计地震烈度6度区高层住宅含钢量的变化,统计建筑面积、钢筋级别、抗震等级在高层住宅中的影响情况,并且分析了合钢量的统计影响因素,以提供资料数据予房地产开发商造价控制以及结构工程师的结构优化.分析结果表明,新规范的执行使得含钢量和混凝土用量均增加5%以上,其影响不可忽视.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2012(031)021【总页数】3页(P92-94)【关键词】含钢量;经济性;新规范【作者】吴泽;李翀;杨淋【作者单位】机械工业第三设计研究院,重庆400039;机械工业第三设计研究院,重庆400039;机械工业第三设计研究院,重庆400039【正文语种】中文【中图分类】TU30 引言随着房地产经济环境的变化,房地产开发商愈加重视结构的经济性和含钢量对造价的影响。
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裹4不同地区含钢■的差异
抗震设防烈度
6度
7度
8度
8度
地震加速度 基本风压
O.059
0.159
0.209
0.40KN,M2 o.45-(N,M2 o.75KN,M2
0.309 O.75KN,M2
抗曩等级
四级
三级
二级
二级
剪力墙砼强度
C30(11D C30f1In C30(11n
C30(1In
等级 粱板砼
I^墙雇杆加强E浊螺-
6,76 0.6 有■朝 ≈蕈边{
12,2 蚌力t鞍书,肇一度相&黛少. 辑舫用■№≈规范鞍’
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降原因分析隧道建设.2002.22鼢20~23
Value Engineering
·93
始执行的《高层建筑混凝土结构技术规程)(以下简称<高 规))对结构设计调整一些要求和规定,我们列举对结构舍 钢母±}}加较多的条文如下
(n《抗规)第3.9 3条:箍筋宜选用符合抗震性能指标 的不低干IIRB335级的热轧钢筋。也可选用HPB300级热 轧钢筋。
the…specification economy and with the amount of steel com lmplemenlallon of
of the nⅢclure of dte 20I I editiun on the strueturat
steel production targets change.directly aff州'ting the structural economic According to Ihe lmplementation of the new specification of the
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of chuge coHsidering
a咀reinforced construction
关键词:舍钢量:经济性:新规范
Key words:steel content;economy;new specification
中图分类号:T03
文献标识码:A
文章编号:1006—431I(2012)21珈92—03
0引言 随着房地产经济环境的变化.房地产开发商愈加重视 结构的经济性和含钢量对造价的影响。根据混凝土、抗震、
采用高强度的小直径钢筋,可以一定程度上的减少含 钢量,特别是受体箍率限制的剪力墙箍筋。当然,市场上高 强度的小直径钢筋价格较高。随着高低强度钢筋价差减 小,高强度的小直径钢筋将具有更好的经济性。
3含钢量的误差分析 为更为准确的了解含钢量的意义,本文分析含钢量计 算中的各种误差对最终结果的影响。 含钢量的通长定义即单位面积的结构用钢量。但是, 其中有些因素会导致误羞,造成开放商的误解和应用范围 的偏差。 首先,不同地区不同地震烈度、不同地质条件、不同风 荷载等因素,造成的含钢量差异是巨大的。这已经得到各 方的共识,本文不作阐述。仅列举一栋11层和18层小高 层的住宅为例。以作参考:
建筑面积、钢筋级别.抗震等级在高层住宅中的影响情况.并且分折了含钢量的统计影响因素.以提供资抖数据亍房地产开发商造价
控制以及鲒构工程师的结构优化。分析结果表明,新规范的执行使得舍钢量和混凝土用量均增加5%咀上,其影响不可怠视.
Abstract:With changing in economic environment of real estate.real estate developers pay more attention to the stnzcture of the
33“ M17
m■坩自O 6 8% ¥月■坩mM% *e钒■m肇2 7kg b0镕■■∞9’% 力壤般■#£城苑多.B月 #^o 杆∞*Ⅸ璺孵力■约束m蜂 *影响.古铜■坩加较大。 准层日舅力墙散●毒.耆帼
标准量雄e相■fK6/m’
标准层墙e钢■(Kch’
标4■篡t■■CKGhTl|) 辅Ⅸ比甩诅 目■n
【2l覃仁辉,隧道工程.重庆重次大学出版社2001.1—6 【31浇培良,张海渡,殷末泽上海地区地铁隧道盾构施工地面
沉降分析叭河海大学学报(自然科学版),2003,3I 556.559 【4】张海涟,殷宗泽,朱俊高地铁隧道盾构法施工过程中地层
变位的三维有限元分析岩若力学与工程学报’200524期755.760 【5】刘洪震,赵运臣.广卅1地铁“越一三“区间盾构工程地表沉
值均相同,并且均经过忧化的结构设计。因为低烈度区,计 算的水平地震力较小,位移角为风荷载控制,建筑平面一 致的情况下.影响高层住宅剪力墙数量的主要因素是轴压
比限值。旧规范按照O 7轴压比控制,新规范按照0.6轴压
一日建:三蜊j.弼:;::≤:鲁。雪 比控制.我们采取了优化的剪力墙布置如下图· ∽l f1I‘,H*’㈨■■ n■rt l^m%H*p 0M■0 E■’0’ ^口■ ¨?-“n q赣j:《目 拦]+b圭蓍 岛三窭主至叠芒蔓函
①构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的公 称直径d。
②设计使用年限为50年的混凝土结构,最外层钢筋 的保护层厚度应符合表8.2l的规定。
以室内正常使用环境二a类为例,扳、墙、壳的最外层 钢筋的最小厚度C为20ram,受力钢筋的保护层厚度比原 规范值20mm增加约lOmm.粱、柱、杆的受力钢筋保护层 厚度增加约5ram。砼等级吒<C25时,保护层厚度还应增加 5ram。此项导致楼板、粱柱的计算截面高度相应减小。
level.seismic design level in die high—rise residenti—situation.and analy扯statistics influencing facmB
including the amount of steel to provide in如rmation and data to Real esl,ate complies,cosl coned,and structural cnginee巧.stmctural
在影响含钢量的各项中,轴压比显然是影响6度区高 层住宅含钢量的重要因素,其次是底部加强区约束边缘构 件的要求。
表3钢筋强度对梁柱配筋的影响
标准层粱含钢量 底部加强区剪力墙含钢■
HPB235 10.8 29.48
HPB300 10.7
29.04
HR8335 10.7 29.04
HRB加0 10.67 28.85
由上表对比分析,我们可以看出 ①新规范的要求下,混凝土用量增加约7%。钢筋用■ 增加约8%。②主要受轴压比影响,全楼所需剪力墙面积增 加,导致标准层剪力墙台钢■增加约20%。③底部加强区
万方数据
·94·
价值工程
约束边缘构件的要求以及剪力墙面积的增加,导致底部加 强区用钢量增加约60%。④梁配筋因为剪力墙数量增加形 成粱跨度减少,箍筋钢筋强度提高,梁的用钢量反而有所 降低。⑤楼板含钢量无变化。
1新旧规范的条文比较 2010年12月1日开始执行的(建筑抗震设计规范) f以下简称(抗规)),2011年7月1日开始执行的(混凝土 结构设计规范>f以下简称(混规)),2011年10月1日开
万方数据
誓专立献: Ill朱伟(译)隧道标准规范(盾掏篇)及解说北京中国建筑 工业出版社2004 1 96—172.
(双混规)第4.2.1 3条箍筋宜采用HRB400、HRBF'400、 HPB300、ItRB500、tIRBF5()o钢筋,也可采用HRB335、 HRBn35钢筋。
以上两条要求箍筋淘汰普遍使用的HPB235钢筋,应 采用更高级别的钢筋。主要涉及到圆6、圆8、圆10的小直 径钢筋。
(混规>第8.2 l条.构件中普通钢筋及预应力筋的保 护层厚度应满足下列要求
地臀科 材h篇(撼m)KlNf/mj,,})弹fME篇lp… a仆。…篙C
kN?:筲 (】
∞(61
杂填土
4
粉砂
2D
2l
90
03
13
34
199
25 5
n45
15,0
40
中砂
26
180
400
0 35
63
25
衬砌0 5
25 0
35000
n17
/
/
管道-0 3
600
200
0.3
/
/
高规等新规范的执行,住宅含钢量随之增加,人工费用增 加,结构的经济性引起各方的重视,本文从6度区高层住 宅八手,列举工程实例,并分析了各种影响因素对舍钢量 的影响。
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价值工程
高层住宅含钢量新旧规范对比研究
The Steel Content of the Hjgh Building Comparison of Old and New Specification in Six Degrees of Seismic Intensity Area
吴泽WU Ze;李种LI Chong;杨淋YANG Lin
■外屠锅舫与瓢 向受力钢筋距离
约8—12mm。
无I一般0:/l
抗■簪缎三级 剪力墙底部加 约束边孽构件 构遗边缘构件 强区边缘构件
量小地曩剪力 累敬
fI舯H
增加了6鹰区结 .句的水平地■剪 力要求.展墁她仅 7—9度区有蛋求
剪力墙量小竖
拥
向升布脐直径
,l,lo
2某工程标准层含钢■新旧规范对比 本文针对6度地区.风荷载040kN/m7,最为常见的33 层高层住宅项目进行含钢量对比,所有建筑平面及荷载取