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多层建筑结构选型合理,如何有效控制含钢量

2020-03-22 09:44:53

       随着我国工程技术的发展,出现了越来越多的高层建筑,既成为了一道新的风景线,也为城区节约了不少土地。但在广大非核心主城区,多层建筑仍占据着一定的比例。
 
       多层住宅得房率高,面对突发情况容易应对,因此得到了不少人的青睐,尤其是排屋、别墅、多层洋房,更是新晋中产阶级及以上改善住房的首选。〉〉预应力混凝土连续梁桥结构优化设计与施工 


 

 
       1、多层住宅常见结构形式
 
       通常排屋、别墅等多采用异形柱结构或异形柱框架剪力墙结构,宿舍、安置房等可采用框架结构,其余多采用框架剪力墙或剪力墙结构。各种结构的抗震等级详见下表:


 

 
       2、工程实例对比
 
       本次对比以我们建筑结构优化项目中某多层住宅案例为基础(原设计结构高度9.300m,地上3层)。该项目典型平面图如下:



 

 
       分析时以原模型为基础,在满足设计要求及规范规定的前提下以尽量靠近规范限值为原则,以保证数据的可靠性与实用性。〉〉框架-核心筒结构体系建筑结构优化设计研究
 
       计算后对材料用量、折合单方用钢量及单方材料成本进行统计对比。高度超过21m、6层以上的异形柱框架结构及7度(0.10g)高度超过21m、6层以上的异形柱框架剪力墙结构计算较难通过或结构构件较大、对建筑功能有较大影响,因此不推荐使用。其余对比结果如下(材料价格取混凝土600元/m3,钢筋5000元/t,数据均为±0.000以上):
 
       6度(0.05g)对比结果



 
       7度(0.10g)对比结果


 

 
       3、分析评价
 
       由对比数据可以得出,大部分情况框架结构较为经济,但此种结构形式会在室内形成凸角;异形柱结构对室内影响小,但造价较高;随着烈度及高度的增加,剪力墙结构的经济性逐步提升,但其对室内空间改造较为不利。
 
       4、结束语
 
       根据本次对比数据,每平米材料成本相差最高可达31元,以10万方住宅小区为例,结构选型合理与否导致材料差价可达300万元。
 
       综上,我们建议如下:
 
       (1)7度区24m以下、6度区的宿舍、安置房等可采用框架结构;

       (2)6度区21m以下的高端住宅优先考虑异形柱框架结构,其余住宅依次考虑异形柱框架剪力墙结构、剪力墙结构;

       (3)7度区21m以下的高端住宅依次考虑异形柱框架结构、异形柱框架剪力墙结构,其余住宅依次考虑框架剪力墙结构、剪力墙结构。


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