一、影响剪力墙结构用钢量的一个重要因素是住宅建筑的平面布置 在剪力墙结构中剪力墙的多少基本上都是由建筑平面的形状决定的。建筑平面越复杂,剪力墙形状也就越复杂,边缘构件配筋越多,钢筋的含量也就大大增加。具体来说有以下几种因素。 ① 户型的差别。大户型一般开间较大,相对于小户型的整体剪力墙比例就比较小,墙体的钢筋用量就小一些。
一、影响剪力墙结构用钢量的一个重要因素是住宅建筑的平面布置
在剪力墙结构中剪力墙的多少基本上都是由建筑平面的形状决定的。建筑平面越复杂,剪力墙形状也就越复杂,边缘构件配筋越多,钢筋的含量也就大大增加。具体来说有以下几种因素。
① 户型的差别。大户型一般开间较大,相对于小户型的整体剪力墙比例就比较小,墙体的钢筋用量就小一些。
② 短肢墙的数量。建筑平面上由于各种原因会有短墙的存在,而短墙在结构抗震设计中是不利的,配筋用量大,所以建筑中短墙的数量会影响钢筋含量。
③ 形状复杂的墙体的数量。建筑平面墙越复杂,比如说转角比较多,平面凹凸变化、墙体错开等等。就会导致剪力墙形状也特别复杂,使剪力墙中边缘构件所占的比例特别高,增加用钢量(见下图)。
④ 梁数量的多少。建筑平面分隔的墙体越多,梁也就越多,用钢量也会增加,这也是小户型用钢量大的原因之一。
⑤ 建筑专业应在不好布置剪力墙的位置考虑布置几个框架柱。
以上几个因素凑在一块,每平米相差个3、5kg的完全可能。
所以说建筑平面的规整程度在很大程度上决定了结构的用钢量。建筑平面规整了,结构布置也就越方便,剪力墙的形状也简单了(边缘构件数量也少了);建筑没有短肢墙;开间大、梁数量少;这样一来用钢量自然就会小。
二、剪力墙布置原则
合理的结构布置,是减少用钢量的基础,我们总结一下剪力墙结构中墙的布置原则。
1. 少布短肢墙:短肢墙的构造配筋率特别大;且计算配筋一般也比长肢墙大很多。所以能避免短肢墙就尽量避免。
2. 墙的形状要简单:最好采用规范上提及的墙的形状,如一字长墙、“L”或“T”形墙等。形状复杂的墙,边缘构件会多。剪力墙的用钢量与其边缘构件所占的比例成正比。
3. 合理控制层间位移角:即降低地震效应,控制在1/1000左右就可。不用刻意追求这个指标,关键是合理的结构布置。
4. 外墙应尽量全做钢筋混凝土剪力墙。一是可以防止外墙渗水,外墙渗水会影响使用(见下图);第二个对结构本身来说,布置外墙剪力墙也可以增强结构整体的扭转性能。
三、控制构造配筋用钢量
构造钢筋在满足规范的前提下采用最小的,不要随意放大钢筋。我们做过一个不同钢筋直径重量的对比,见下表。
一根钢筋的重量:0.00617xd2 kg/m。
以下对某地区原6°区时和改为7°区设防标准后剪力墙住宅结构的单位面积用钢量进行了比较,具体见下图。
7°设防时单位面积用钢量(标准层)
6°设防时单位面积用钢量(标准层)
墙分布筋:水平分布筋一般仅有加强层(底部几层)计算结果要求配筋较大。
楼板:住宅一般来说板块不大、板厚不厚,采用三级钢配C8@100~200即可。
知识点:高层住宅剪力墙结构的含钢量分析