地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)含鋼量的控制與設(shè)計(jì)

□胡 楊

一、項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于四川省閬中市，抗震設(shè)防烈度為6 度，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，地下水水位較低。根據(jù)建筑方案，本項(xiàng)目負(fù)一層為地下室，地下室范圍內(nèi)有三棟塔樓，塔樓均為臨街兩層商業(yè)+24 層住宅。本工程三棟塔樓建筑功能與布局均相似，故本文僅對(duì)其中一棟塔樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行論述(典型剖面示意如圖1 所示)。

圖1 典型剖面示意圖

二、結(jié)構(gòu)方案

在已有建筑方案情況下，如何選擇一個(gè)最合理最經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)方案是成本控制的第一步，也是含鋼量控制的基礎(chǔ)。

(一)結(jié)構(gòu)體系選擇。選擇合理的結(jié)構(gòu)體系是結(jié)構(gòu)成本控制與含鋼量控制的重中之重。根據(jù)建筑方案，主樓地上兩層為大空間、大柱距商業(yè)，商業(yè)以上為24 層為純住宅。故地上部分結(jié)構(gòu)體系選擇框支剪力墻結(jié)構(gòu)。地下室純車庫(kù)范圍為框架結(jié)構(gòu)。

(二)嵌固端選擇。根據(jù)《高規(guī)》10.2.6 條“當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在三層及三層以上時(shí)其框支柱、剪力墻底部加強(qiáng)部位宜按本規(guī)程表3.9.3 和表3.9.4 的規(guī)定提高一級(jí)采用”，如本工程選擇基頂為嵌固端則轉(zhuǎn)換層層數(shù)為地下一層加地上兩層，需按本條款執(zhí)行，鋼筋使用量會(huì)明顯提高;如選擇地下室頂板作為嵌固端，轉(zhuǎn)換層則為兩層，不需要按此條款提高抗震等級(jí)，但需要滿足嵌固端的樓板厚度及剛度要求。綜合兩種方案，結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際情況，選擇地下室頂板作為嵌固端為更經(jīng)濟(jì)方案。

(三)基礎(chǔ)方案。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須將規(guī)范、地勘報(bào)告以及當(dāng)?shù)貙?shí)際情況三者綜合考慮，缺一不可。根據(jù)地勘資料，持力層為中密卵石層，深度約在基底以下9 ～12 米，經(jīng)分析計(jì)算最終確定主樓范圍基礎(chǔ)內(nèi)為純板式樁伐，車庫(kù)范圍內(nèi)框架柱基礎(chǔ)為多樁承臺(tái)，其余部分采用止水板連接，樁采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力管樁。主樓的樁伐基礎(chǔ)為基礎(chǔ)含鋼量控制的重點(diǎn)，伐板選擇太薄，會(huì)造成因計(jì)算要求配置的鋼筋太多;選擇太厚又會(huì)造成大范圍構(gòu)造區(qū)域配置的鋼筋過(guò)多、混凝土的使用量過(guò)多和基坑開挖時(shí)土方的增加，因而需要對(duì)不同伐板厚度進(jìn)行試算最終確定經(jīng)濟(jì)合理的厚度。管樁的數(shù)量應(yīng)在滿足承載力要求的情況下盡量減少數(shù)量，同樣需要多次計(jì)算才能做到。

三、結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)布置的合理性是考驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員能力的重要指標(biāo)。在已有建筑平面圖的情況下，不僅要做到合理布置各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的位置使其滿足規(guī)范結(jié)構(gòu)計(jì)算的各種要求，且尚應(yīng)和其他專業(yè)積極溝通，使住宅部分的剪力墻、商業(yè)部分的框支柱以及部分落地剪力墻布置不影響建筑使用功能，這需要對(duì)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行多次復(fù)算與調(diào)整，最終確定滿足要求的、最經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)布置方式。

四、施工圖設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)布置是從宏觀上來(lái)控制含鋼量，而進(jìn)入施工圖階段則是從微觀著手，宏觀微觀缺一不可。在施工圖設(shè)計(jì)階段，需要設(shè)計(jì)人員深入理解規(guī)范條款及條文說(shuō)明，結(jié)合工程實(shí)際情況作出判斷，合理選擇控制范圍。本工程在荷載取用合理的情況下，舉例列出幾條合理控制含鋼量的方法。

(一)梁鋼筋。部分垮度較大的次梁，可考慮不采用上部?jī)筛摻钔ㄩL(zhǎng)的配筋方式，改為采用跨中搭接的方式。如本工程車庫(kù)區(qū)域荷載較大，次梁負(fù)筋的角筋較大，粱跨中上部筋可采用搭接方法，有效降低鋼筋使用量(此方法可通過(guò)PKPM 參數(shù)設(shè)置)。值得一提的是，如梁跨度較小，考慮到兩端搭接的長(zhǎng)度及鋼筋過(guò)多截?cái)嗟膿p耗，盲目采用此方法也許會(huì)得不償失，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體情況選擇性使用。

(二)現(xiàn)澆板鋼筋。本工程住宅部分荷載及板跨較小，大部分板厚為100mm 局部120mm。在樓板鋼筋采用HPB400的情況下，根據(jù)《砼規(guī)》9.1.6 條“鋼筋直徑不宜小于8”的要求，設(shè)置鋼筋級(jí)配理應(yīng)從8 開始，出圖后的板底鋼筋大多為8@200，但經(jīng)復(fù)查，大范圍樓板配筋小于此結(jié)果。分析原因，規(guī)范此條主要是防止實(shí)際施工過(guò)程中鋼筋綁扎完畢后的成型質(zhì)量不易保證以及澆筑混凝土前施工人員來(lái)回踩踏容易變形等情況。但考慮實(shí)際多為現(xiàn)澆板上部鋼筋容易發(fā)生以上情況，而下部鋼筋成型較好，故可對(duì)照樓板實(shí)際計(jì)算的配筋結(jié)果將現(xiàn)澆板下部底筋直徑選用6，這樣大部分板底配筋可更改為6@140。此配筋結(jié)果較8@200 小，滿足計(jì)算及構(gòu)造要求，且較密的鋼筋間距對(duì)混凝土表面收縮裂紋的形成也有更好的控制效果。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理選擇此方法的適用范圍，如地下室頂板相鄰樓層、轉(zhuǎn)換層相關(guān)范圍內(nèi)樓層及屋面等本應(yīng)加強(qiáng)的區(qū)域，則不應(yīng)采用此方法。最后，設(shè)計(jì)人員尚應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐胤叫詶l文規(guī)定及其他政策性要求，作出是否采用本方法的合理選擇。

(三)剪力墻鋼筋。《高規(guī)》7.2.15 條規(guī)定，體積配箍率“可計(jì)入箍筋、拉筋以及符合構(gòu)造要求的水平分部筋，計(jì)入的水平分鋼筋的體積配箍率不應(yīng)大于總體積配箍率的30%”。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮到計(jì)算方便和節(jié)省時(shí)間，不少設(shè)計(jì)人員并未將水平分部筋的體積計(jì)入箍筋體積配箍率中，造成了不必要的浪費(fèi)。本次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮計(jì)入，達(dá)到了滿足規(guī)范要求又不造成浪費(fèi)的目的。

以上僅以梁、板、墻為例，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中還有許多諸如此類問(wèn)題，根據(jù)規(guī)范合理進(jìn)行設(shè)計(jì)、合理調(diào)整計(jì)算軟件參數(shù)設(shè)置，可有效降低鋼筋的使用量，對(duì)降低整個(gè)工程造價(jià)起著重要的作用。

五、結(jié)語(yǔ)

此項(xiàng)目施工圖已于2014年交付開發(fā)商，目前已接近竣工，最終經(jīng)計(jì)算，本工程含鋼量成功控制在開發(fā)商要求的范圍內(nèi)。含鋼量的控制不僅僅針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)某一階段，它需要以合理的選擇結(jié)構(gòu)方案作為基礎(chǔ)，并在施工圖設(shè)計(jì)過(guò)程中，讀懂規(guī)范、注重細(xì)節(jié)、仔細(xì)推敲，才能最終達(dá)到降低含鋼量的目的。