（有效）如何优化剪力墙结构设计降低其综合造价20141121

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主要内容：以A级高度纯住宅建筑剪力墙结构设计为例讲解优化剪力墙结构设计、降低其综合造价的措施，列举了几个典型结构设计技术问题的处理案例来强化优化设计的重要性，旨在加强结构设计人员在施工图设计中的优化意识，提高结构设计水平和质量。

如何优化剪力墙结构设计降低其综合造价

目前，在民用项目设计中，开发商越来越重视成本核算，有的开发商还要求将含钢量写入设计合同里。这说明：现阶段房地产市场要求作为服务开发商的设计院精心设计、优化设计，设计院才能在民用项目设计市场上立足与发展。另外，优化设计本身也是一个优秀设计从业者所必备的基本素质要求。对于纯粹的高层住宅建筑，考虑到建筑平面中隔墙较多和使用美观等因素，多采用剪力墙结构体系。和框架-剪力墙结构相比，剪力墙结构空间整体性较好，具有更好的抗震性能，一般来说，剪力墙结构用钢量也比框架-剪力墙结构少。我院近几年设计的A级高度纯住宅项目对照性价比大都采用剪力墙结构。下面我就以剪力墙结构为例，谈谈如何优化这类结构设计、降低其综合造价。

一、结构费用：

大量的统计数据表明：纯住宅类结构费用占整个项目的建安直接成本的50～70%。所以，控制结构费用可较大幅度降低项目开发成本。

二、优化剪力墙结构设计降低其综合造价的措施

1、参与住宅项目前期建筑方案（结构专业对建筑的平立面布置基本要求） 结构专业参与住宅项目前期建筑方案，在满足开发商建筑功能和开发理念（如xxxxx的“唯美主义”的开发理念）要求的基础上尽量使建筑平面简单化、周正化、沿高度方向均匀化，对结构成本的控制非常有利，因此结构专业参与住宅项目前期建筑方案讨论非常重要。 1.1平面布置

原则上来说，结构平面形状应尽量简单、规则，刚度和承载力分布均匀，避免采用严重不规则的平面布置，避免应力集中的凹角、收缩，避免楼、电梯间偏置。建筑平面越简单规则对称（俗称“周正”），结构刚度中心和质量中心将越接近，将大大减小结构的扭转效应，从而达到节省工程投资的目的。梁柱、剪力墙

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平面布置还应满足建筑使用功能的要求，保证建筑的美观实用。 抗震设计的高层建筑，除了上述原则外，其平面布置尚宜符合下列要求： 1) 平面长度不宜过长，突出部分长度L、l不宜过大，L、l等值满足以下要求：

6、7度设防烈度，L/B≤6.0， l／Bmax≤0.35，l／b≤2.0； 8、9度设防烈度，L/B≤5.0， l／Bmax≤0.30，l／b≤1.5； 2) 不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形；

3) 楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面的一半；楼板开洞总面积不宜超过楼面面

积的30%。在扣除凹入或开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。 4) 剪力墙尽量对称布置，贯通全高。

5) 当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规

则的结构时，宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。不设防震缝时，应进行更细致的抗震验算并采取加强措施。 1.2竖向布置

1.2.1 高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。结构刚度沿竖向突变、外形外挑或内收等，都会产生某些楼层的变形过分集中，出现严重震害甚至倒塌。这些楼层将是结构薄弱层，必须采取更严格的计算措施和构造措施，工程造价也将因此大大增加。例如某楼层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，或结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%，或某楼层竖向抗侧力构件不连续时，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数，特一、一、二级转换构件水平地震作用计算内力另外还应分别乘以增大系数1.8、1.5、1.25，8度抗震设计时转换构件尚应考虑竖向地震的影响，高位转换时其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级尚宜提高一级采用。上述竖向不规则结构对于计算的要求也更加严格，应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算，应采用弹性时程分析法进行补充计算，宜采用弹塑性静力或动力分析方法验算薄弱层弹塑性变形，并应对薄弱部位采取更可靠的抗震加强构造措施。由于计算工作繁复，设计单位往往对无法计算清楚的地方采用加大截面、增加配筋等手段来进行加强，这样就对工程建设成本的控制非常不利。

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1.2.2 竖向构件布置应该经济合理，在满足结构抗侧刚度和抗扭刚度的前提下，应尽量减少剪力墙的数量和墙肢截面面积，降低建筑的刚度，减小结构的地震反应。应尽量避免采用一字型剪力墙和短肢剪力墙。对于墙肢较长又无法减小长度的剪力墙，应采用开洞等手段将它设计成联肢剪力墙，使之具有较好的变形能力，能吸收和耗散更多的地震能量，这样才能满足抗震设计增加结构超静定次数，具有多道抗震防线的要求，使结构形成总体屈服机制。当底部墙厚超过200mm的剪力墙如果采取沿塔楼高度分段变墙厚，即分段将 厚度调整至200mm（有的项目如业主和当地做法允许可调整至180mm），对结构成本的控制非常有利。

1.2.3 抗震设计的高层建筑，其竖向布置尚宜符合下列要求：

1) 抗震设计时，当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度房屋高度之比大于

0.2时，上部楼层收进后的水平尺寸不宜小于下部楼层水平尺寸的0.75倍，当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时，下部楼层的水平尺寸不宜小于上部楼层水平尺寸的0.9倍，且水平外挑尺寸不宜大于4m。 2) 结构竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。 3) 高层建筑宜设地下室。

2、适宜的结构主体形式

对于纯粹的高层住宅建筑，考虑到建筑平面中隔墙较多和使用美观等因素，多采用剪力墙结构体系。和框架-剪力墙结构相比（如广东地区住宅人们就不反对采用框架-剪力墙结构），剪力墙结构空间整体性较好，具有更好的抗震性能，一般来说，剪力墙结构用钢量也比框架-剪力墙结构少。我院近几年设计的A级高度住宅项目对照性价比大都采用剪力墙结构。 3、合理的房屋高度和高宽比

3.1 A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度和最大高宽比：

A级高度钢筋砼高层建筑的最大适用高度（m）

设防烈度 结构类型 非抗震设计 6度 全部落地剪力墙 150 140

7度 120 8度 100 9度 60 - 3 -

院标 部分框支剪力墙 130 120 100 80 不应采用 钢筋砼高层建筑适用的最大高宽比

设防烈度 结构类型 非抗震设计 6度 剪力墙 7 6 7度 6 8度 5 9度 4 普通高层住宅其建筑高度应控制在A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度的允许范围内，高宽比不宜超过A级高度钢筋混凝土高层建筑适用的最大高宽比。若突破上述限值，则须按照B级高度钢筋混凝土高层建筑进行设计，其结构抗震等级、有关的计算和构造措施均会相应加严，从而造成工程投资的增加。例如设防烈度为七度的剪力墙结构A级高度高层建筑，主体高度≤80m时其结构抗震等级为三级，主体高度＞80m时其结构抗震等级为二级，而B级高度其结构抗震等级为一级 …… 此处隐藏：2785字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……