某高層剪力墻住宅，七度設(shè)防，二類場(chǎng)地。地上18層，高度78.5米，裙房4層高度12.5米。地下一層深度6.0米，總建筑面積2.3萬(wàn)㎡。原設(shè)計(jì)含鋼量為66.4公斤/平方。業(yè)主將原設(shè)計(jì)圖紙拿到我院后，經(jīng)過(guò)我院的分析，原設(shè)計(jì)存在如下問(wèn)題：
(1)、根據(jù)建筑使用功能的要求，使的建筑物平面不規(guī)則。原設(shè)計(jì)單位又無(wú)法合理的調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度的布置，初步一看，剪力墻布置的好象是規(guī)則，但從計(jì)算結(jié)果來(lái)分析，此結(jié)構(gòu)被布置成了一個(gè)不規(guī)則結(jié)構(gòu)(表現(xiàn)為：第一周期扭轉(zhuǎn);非偶然偏心下位移比超1.4)。造成上述情況的原固是，原設(shè)計(jì)人員對(duì)于結(jié)構(gòu)的均勻?qū)ΨQ布置的要求只是表面上的理解，不是根據(jù)建筑物自身動(dòng)力特點(diǎn)布置剪力墻。
(2)、由于上述的剪力墻布置的不合理，使得設(shè)計(jì)人員必須設(shè)置大量的剪力墻來(lái)滿足規(guī)范對(duì)指標(biāo)的要求。剪力墻的過(guò)多設(shè)置，又使得建筑物的周期縮短、剛度變大，地震力也隨之放大很多。
(3)、大量剪力墻的墻體過(guò)厚(350mm)。由于剛度布置的不合理，又采用硬抗的辦法，所以在一些部位產(chǎn)生了應(yīng)力集中，使一般厚度的墻體超筋，只能加厚剪力墻厚度了。
(4)、還是由于剪力墻布置的不合理，造成了大量連梁超筋，為解決連梁超筋(無(wú)法通過(guò)減小截面面積或加大截面面積的辦法解決)，只能提高混凝土標(biāo)號(hào)(達(dá)到了C45)，來(lái)解決超筋問(wèn)題了。
(5)、上部剪力墻過(guò)多，造成自重過(guò)大，使的基礎(chǔ)地板配筋達(dá)到了φ22@100。
優(yōu)化后的結(jié)果：
(1)、根據(jù)建筑物自身的特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)機(jī)理，重新的進(jìn)行剪力墻布置，使建筑物的剛度布置符合其動(dòng)力特性。
(2)、在合理的布置結(jié)構(gòu)剛度的基礎(chǔ)上，減少不必要的剪力墻
(3)、由于剪力墻的重新合理布置，解決了局部應(yīng)力集中的問(wèn)題，可以減薄墻體(改為200mm厚)。
(4)、剪力墻的重新合理布置，使超筋的連梁不再超筋了，將砼標(biāo)號(hào)降低到了C30。
(5)、對(duì)基礎(chǔ)重新優(yōu)化計(jì)算，將底板配筋由φ22@100降為φ18@150。
優(yōu)化后的結(jié)果：含鋼量由66.4公斤/平方 下降為42.2公斤/平方僅鋼筋一項(xiàng)可節(jié)約投資 2.3×(66.4-48.2)=418噸 約200萬(wàn)元。原設(shè)計(jì)的66.4公斤/平方的鋼筋含量，初看起來(lái)也不算很高，但是原設(shè)計(jì)存在了很大的安全隱患(第一周期扭轉(zhuǎn))。通過(guò)我們的優(yōu)化，降低了含鋼量，又消除了安全隱患，使我們感到非常的欣慰。通過(guò)本工程的優(yōu)化，我們感覺(jué)到，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)看起來(lái)很簡(jiǎn)單，減少一些墻體、降低一下標(biāo)號(hào)，但是實(shí)際上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有這么容易，取得最優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的前提是，1)要有深厚的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)，2)對(duì)建筑物受力特點(diǎn)能夠清晰把握，3)豐富的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這些因素缺一不可。
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特邀名師 精講班 特邀名師精講班（錄播課12小時(shí)/科）
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