2019年4月1日,《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2018)實施,
這意味著,普通住宅鋼筋含量將增加5%,地下車庫鋼筋含量將增加10%!
雖然有業(yè)內(nèi)人士測算,鋼筋含量增加對房企整體的建造成本影響不大,但近年,鋼筋、水泥等材料價格不斷上漲,再加上限價限售等政策,房企的利潤空間被大幅壓縮。
在這樣嚴(yán)峻的行業(yè)形勢下,房企該如何應(yīng)對鋼含量增加帶來的成本問題呢?
云采購發(fā)現(xiàn),影響建筑鋼含量的因素除了荷載,還有其他因素,如:建筑方案、結(jié)構(gòu)體系、高強材料、構(gòu)造做法等等。
因此,房企可以嘗試通過優(yōu)化結(jié)構(gòu),控制含鋼量。以龍湖和綠城的含鋼量控制做法為例:
一
建筑方案
1,建筑物高度的控制
龍湖規(guī)定:抗震等級每提高一級,內(nèi)力放大系數(shù)、構(gòu)造措施均提高一級。當(dāng)建筑物高度超過且接近分界點時,盡量通過優(yōu)化層高、標(biāo)準(zhǔn)層面積、樓層數(shù),使建筑物高度按照高度分界點控制。
2,建筑物高寬比超限的控制
龍湖《高規(guī)》4.2.3條規(guī)定:A級高度鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)的高寬比不宜超過下面的數(shù)值:
3,層高控制
壓縮層高,保證凈高。層高的壓縮,可以減少結(jié)構(gòu)柱、剪力墻構(gòu)建的高度,同時減少建筑的總高度、降低結(jié)構(gòu)的豎向荷載,降低上部結(jié)構(gòu)所承受的地震作用、風(fēng)荷載,間接降低含鋼量。
(1)結(jié)構(gòu)梁高控制
目前最經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)梁高為1/8~1/12的梁跨度。公共走道、設(shè)備管線密集處等建議采用寬扁梁、型鋼梁。而車庫則考慮實心或空心無梁樓蓋??招臒o梁樓蓋在車庫頂板覆土較厚(≥1.5m)或有消防車荷載時更有優(yōu)勢。
(2)設(shè)備管線空間控制
對于風(fēng)管、電纜橋架、給排水、消防等管線密集處,采用綜合管線圖進行優(yōu)化設(shè)計,往往可以節(jié)約200mm高度。
設(shè)計院對公共走道、地下室、大型商業(yè)進行綜合管線圖設(shè)計,建議由暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計人員完成,以優(yōu)化設(shè)備管線所占的空間高度。
(3)結(jié)構(gòu)梁高空間、設(shè)備管線空間的相互利用
結(jié)構(gòu)主梁與主管線平行布置
與管線相交處采用變截面梁
管線穿結(jié)構(gòu)梁處理,預(yù)留洞口尺寸一般控制在梁高的1/3以內(nèi)
采用無梁樓蓋,設(shè)備管線與柱帽(如設(shè)置)在同一高度空間。
二
結(jié)構(gòu)體系
1,結(jié)構(gòu)類型
框架、剪力墻、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是多層及高層建筑中傳統(tǒng)的、廣為應(yīng)用的抗側(cè)力體系,對于住宅建筑較少使用筒體結(jié)構(gòu)。
(1)框架結(jié)構(gòu)體系
框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較小,水平位移大,適用于多層及高度不大的高層建筑??蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點是建筑平面布置靈活。
(2)剪力墻結(jié)構(gòu)體系
現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性好,剛度大,在水平力作用下側(cè)向變形很小。墻體截面積大,承載力要求也比較容易滿足。剪力墻的抗震性能也較好,但自重較大,增加了基礎(chǔ)工程的投資。
(3)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系
框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度差,抵抗水平荷載能力較低,地震作用下變形大,但它具有平面靈活,有較大空間、立面處理易于變化等特點。而剪力墻結(jié)構(gòu)則相反,抗側(cè)力剛度、強度大,但顯示了使用空間。把兩者結(jié)合起來,取長補短,在框架中設(shè)置一些剪力墻,就成了框架-剪力墻體系。
一般對于低烈度區(qū)的普通股住宅,低層(9層以下)采用框架結(jié)構(gòu)最為經(jīng)濟,高層(18層以上)采用純剪力墻結(jié)構(gòu)最為經(jīng)濟。
2,結(jié)構(gòu)超限控制
結(jié)構(gòu)體系不合理會造成成本增加,超限加強措施成本也會增加,含鋼量可能會增加0~100%不等。
如,綠城通過歷史項目數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),多層框架部分抗震等級,每提高一級,約增加5%~20%的含鋼量。
控制超限的做法是:
與建筑充分溝通,采取一些結(jié)構(gòu)處理措施,盡量避避免超限;
關(guān)注結(jié)構(gòu)加強措施引起的成本增加:結(jié)構(gòu)超限的嚴(yán)重程度,對成本的增加量;關(guān)注超限審查報告中的結(jié)構(gòu)加強措施,對成本的增加量。
3,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的控制
全結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換雖然會使含鋼量增加15~20kg/平米,但會讓整棟塔樓抗震等級提高,同時結(jié)構(gòu)墻、柱減少后,單位面積的銷售也會提高。
三
鋼筋新材料
1,鋼筋級別與鋼筋強度
通過以下6種強度鋼筋材料的對比,可見強度的提高幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于成本的增加幅度,因此,選擇強度高的鋼筋材料也能降低建筑整體的含鋼量。
2,新型冷軋帶肋鋼筋——高延性冷軋帶肋鋼筋的應(yīng)用
高延性冷軋帶肋鋼筋是指熱軋圓盤條經(jīng)過冷軋成型及回火熱處理獲得的具有較高延性的冷軋帶肋鋼筋。
CRB600H高延性冷軋帶肋鋼筋的抗拉強度設(shè)計值取fy=415MPa,明顯高于目前常用的HPB235(fy=210MPa)、HPB300(fy=270MPa)熱軋光面鋼筋和HRB335(fy=300MPa) 熱軋帶肋鋼筋,也高于HRB400(fy=360MPa)熱軋帶肋鋼筋,而價格卻較低。
如下CRB600H高延性冷軋帶肋鋼筋替代HRB400鋼筋換算表:
四
構(gòu)造優(yōu)化
1,剪力墻設(shè)計的控制
(1)剪力墻布置位置優(yōu)化
原則:兩端、周邊重點布置,中間、核心筒減少布置
目的:以盡量少的剪力墻數(shù)量保證結(jié)構(gòu)抗震扭轉(zhuǎn)指標(biāo)滿足要求。
(2)剪力墻布置數(shù)量、長度優(yōu)化
減少剪力墻數(shù)量:樓層層間位移盡量接近規(guī)范上限值控制。
最優(yōu)剪力墻控制長度:8倍墻厚(軸壓比控制除外),避免采用短肢剪力墻(5-8倍墻厚)
(3)剪力墻配筋控制
2,柱設(shè)計的控制
(1)少用異形柱結(jié)構(gòu),多用矩形柱
(2)柱縱向鋼筋配置
3,梁設(shè)計的控制
盡量取消一些短砌體墻下的小次梁
梁支座頂面鋼筋宜采用小直徑鋼筋
梁縱向構(gòu)造腰筋滿足規(guī)范要求即可
框架梁跨中頂面通長鋼筋,盡量采用小直徑鋼筋進行配置,不得簡單拉通支座頂面鋼筋造成浪費。
4,配筋設(shè)計的控制
(1)配筋設(shè)計
配筋富余度:宜控制在計算結(jié)果和構(gòu)造要求較大值的5%以內(nèi),不應(yīng)超過10%(結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、結(jié)構(gòu)超限加強措施區(qū)域可適當(dāng)放松)
(2)圖紙歸并
高層塔樓標(biāo)準(zhǔn)層配筋設(shè)計的歸并:建議3~5次歸并一次
五
新《標(biāo)準(zhǔn)》原文
新《標(biāo)準(zhǔn)》特別指出,第3.2.1、3.3.2條為強制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行!這兩條強制性條文的詳細(xì)信息如下:
▲來源:《GB 50068-2018 建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》