多层钢筋混凝土框架结构柱距大小的经济性分析论文_徐国政,王武艳

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摘要:本文以实际工程为依托,结合我司的客户多为工业园区的特点,针对工业园区中的倒班宿舍这一特定民用建筑,在考虑美观经济不影响功能需求的前提下,对钢筋混凝土框架结构的多层倒班宿舍分别按大柱距、小柱距进行结构方案分析。在相近的整体设计指标下统计出各自的主框架混凝土用量、钢筋用量,对两种柱距进行经济性比较,以期在今后的设计过程中,利用分析结果指导同类建筑的方案选型,给客户提供实用经济的设计产品。

关键词:多层框架;倒班宿舍;柱距;经济性

引言

提高工业生产的自动化水平,减少生产线的工人数量,是我司的奋斗目标。但在现有的大环境下,许多工业生产的自动化程度不高,园区中聚集了大量的产业工人,于是在工业园区中一个特殊的民用建筑始终占有一席之地,这就是倒班宿舍。宿舍对大空间没有需求,开间在4米以内,在柱子的布置上就出现了两种方案,一是每间均设柱子(以下简称方案一),二是柱子隔一布一(以下简称方案二)。这两种方案除板的布置基本相同外,梁、柱、基础都不相同,哪一种方案在满足规范要求和使用功能的前提下经济性更强呢?本文将从概念上做出分析,并对数据进行定量比较,以便在以后的结构方案选型时,为结构设计人员提供借鉴。

1.工程概况

本工程位移烟台某地,设防烈度7度,加速度0.1g,地震分组第一组,场地类别Ⅱ类,风荷载0.55KN/m2,雪荷载0.3KN/m2。标准层宿舍恒载1.8KN/m2,,卫生间采用1.6KN/m2,其余均采用1.2KN/m2,活载按《建筑结构荷载规范GB50009-2012》执行。平面图分别如下:

方案一:

方案二:

2. 概念分析

方案一:柱距小,柱截面采用400X400,梁截面短跨200x400,长跨200*500,外围根据建筑需要为200X680。此方案中框架梁、柱受力小,截面小。构件采用构造配筋的数量多。

方案二:柱距大,柱截面采用500X500,主梁截面250x600,次梁200*500,外围根据建筑需要为250X680。此方案中框架梁、柱受力大,截面大。构件采用计算配筋的数量多。

3.数据分析

通过调整模型,计算后的结构整体指标如下:

方案一:

方案二:指 标 项汇总信息

两方案的钢筋用量、混凝土用量比较:

对比两种方案的结构整体指标发现,在方案二中,因为主梁截面、柱截面较大,最大楼层位移角比较小,远远小于规范要求的1/550。而方案一经过调整梁高、缩小柱截面,在同等荷载条件下,位移角反而更大一些,更接近规范要求的限值。位移角是反应结构宏观上整体刚度的一个指标,在规范要求范围内适当减小,可以减小地震作用,降低混凝土、钢筋的用量。通过更详细的统计得出,方案一的单方砼用量为0.18m3,单方钢筋用量为28.68kg,方案二的单方砼用量为0.26m3,单方钢筋用量为33.24kg。这一结果,符合宏观观念上的比较结果。另外,根据国标图集《砌体填充墙结构构造 12G614-1》在方案一中,框架柱可以用于周围后砌墙的拉结,而方案二中,内横墙与外纵墙交接处需要额外设置构造柱,这将使方案一比方案二更具有经济性优势,限于篇幅,本文不再继续讨论。

4.结论建议

在宿舍这种对空间要求小的特定工程中,在抗震地区,小柱距会比大柱距更具有经济性。在功能外观等情况允许得前提下,小柱距方案更加经济合理。

参考文献:

[1] 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

[2] 《砌体填充墙结构构造》12G614-1

[3] 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 2016年版

[4] 《混凝土结构设计规范》GB 5010-2010 2015年版

论文作者:徐国政,王武艳

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/9/16

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多层钢筋混凝土框架结构柱距大小的经济性分析论文_徐国政,王武艳
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