理工作不但必要,而且很重要,只能加强,不能削弱。
4 应用实例分析
湖南长沙一经济适用房和廉租房工程,各级政府领导十分重视其建设,要求降低成本,选用节能环保建筑材料,同时提高居住使用的舒适度,真正做到技术先进、经济合理、安全实用。下面以该项目西区10号住宅楼为例,从结构设计方面总结说明如何从设计角度有效降低该类工程的工程造价。
本楼结构形式采用砖混结构,共六层,一层~五层层高为2.8m,六层层高为3.0m,室内外高差为0.6m,采用承重粘土空心砖作墙体主材,结构布置采用纵横墙承重方案,结构体系力求平面和竖向规则。
4.1 地基处理方面
根据经验,地基应尽量使用天然地基,当天然地基无法满足工程要求时,要选择较经济的地基处理方案,这样能大大降低工程造价。本楼基底坐落在不稳定的砂卵石和粘土层上,鉴于钢筋混凝土条形基础及上部砖混结构,以及就地取材的原则,决定采用换王法调整不均匀沉降,基础底下卵石区域采用500厚素土褥垫层,其上再做500厚整体3:7灰土垫层,处理后的地基承载力特征值可达到200pKa。
4.2 主要结构做法
4.2.1 墙体结构材料
考虑到节能保温、节约经济、就地取材,墙体采用承重粘土空心砖墙。
4.2.2 结构主筋
配筋计算在满足结构设计的前提下,钢筋宜尽量采用甽级钢筋,按现行材料价格信息,Ⅰ级钢筋5380元/t,Ⅱ级钢筋5480元/t,Ⅲ级钢筋5580元/t,价格基本相当,而材料的设计强度Ⅲ级钢筋显著提高,显然,使用川级钢筋要经济得多。
4.2.3 结构层高
据有关资料表明:层高每下降10cm,工程造价降低约1%左右。为此,本楼在满足使用的前提下努力降低层高,一层~五层层高取2.8m,六层层高取3.0m。
4.3 基础计算方面
根据设计经验,发现用PKPMCAD工程中JCCAD辅助基础结构设计时,其条形基础断面设计计算结果偏大。根据技术先进、经济、安全的原则,在本楼基础设计中决定采用手工计算方法。下面仅以一个断面为例来阐述二者计算结果的差异。该1-1断面为外纵墙某处。
4.3.1 荷载取值
370厚承重粘土多孔砖(双面抹灰):6.56kN/m2:
第一层一第五层楼面恒载(最不利处):4.7kN/m:
第一层一第五层露面活载(最不利处):2.0kN/m;
屋面恒载(最不利处):5.5kN/m2;
屋面活载(最不利处):0.5kN/m2; 4.3.2 基础断面设计
基础埋深按从室外地坪下挖1.5m计算。墙体高度:28×5 3.0 0.5 1.5 0.6=19.6m。
基础计算埋深:1.5 0.6/2=1.8m。
3.3×1.65/2/3=0.825。
上部荷载:N=6.56×19.6 (4.7 2.0)×0.825×5 (5.5 0.5)×0.825=161.16kN。
基底宽度:B=161.16/(200-20×1.8)=0.98m。
用PKPMCAD工程部中JCCAD基础结构计算结果:该断面设计值B=1.20m。
4.4 抗震验算方面
本楼采用PMCAD进行抗震验算。该场地抗震设防烈度为6度。因而抗震验算在结构设计中处于较为重要的位置。根据设计经验,发现既影响抗震验算结果,同时又与工程造价联系较大的有以下几个方面:
4.4.1 墙体材料自重。以往墙体材料为承重粘土砖,其重为22kN/m3(含双面抹灰)。经过PMCAD墙体主材不同容重输入值抗震验算结果对比表明;抗震柱断面设计值可以缩小很多。
4.4.2 抗震柱、圈梁使用I级钢筋。据有关资料表明:圈梁、抗震柱使用I级钢筋远比使用II级钢筋对提高抗震性能、增加延性方面