1、关于次梁布置形式对于结构造价的影响的分析探讨【摘要】现阶段建筑设计市场的竞争越来越激烈，建筑开发商往往对建筑结构造价的控制比较关注，特别是对于含钢量的控制尤为重视。如何在满足结构安全可靠的前提下，尽可能的降低结构的造价已经成为现阶段开放商衡量设计院设计水准的一个重要指标。这就要求设计人除了考虑结构的安全性外，还应在降低结构造价方面多做比较。在结构设计中，结构方案选择不合理造成的浪费往往比配筋计算时不精确造成的浪费大很多。影响结构含钢量的主要因素有：基础形式、上部结构体系、荷载、构件设计、材料强度等选取。在构件设计方面，设计人一般比较重视框架梁柱的设计，而对于次梁的布置不太重视。因此，本文选取常
2、见的 9mx9m 柱网，采用盈建科 YJK-A 计算软件，针对次梁的布置形式对结构造价的影响进行计算分析。 【关键词】含钢量、次梁布置形式、结构造价、盈建科 中图分类号：TU723.5 文献标识码： A 文章编号： 三种次梁布置方式的算例简介 本算例为框架结构，地上 4 层，层高均为 5.4m，总高 21.6m，柱网9mx9m，建筑长宽均为 45m。抗震设防烈度选取 7 度 0.15g，场地类别 3类，框架抗震等级为三级，抗震构造措施为二级。13 层活荷载取4.0KN/m2，屋顶活荷载取 0.5 KN/m2。框架柱均采用 750mmx750mm，混凝土标号均采用 C30，钢筋采用 HRB400
3、。本算例分别对三种次梁布置形式，采用北京盈建科软件有限公司开发的 YJK-A 软件进行计算分析。 方案 1：井字形布置次梁 井字梁 250x500mm，框架梁双向 350x800mm，楼板厚均取 100mm，如图 1。 方案 2：十字形布置次梁 十字梁 300x650mm，框架梁双向 350x800mm，楼板厚均取 100mm，如图 2。 方案 3：一字形布置次梁 一字梁 300x650mm，X 向框架梁 350x850，Y 方向框架梁 300x750，楼板厚均取 120mm，如图 3。 图 1 图 2 图 3 各方案优缺点概念性分析 方案 1，井字形布置的板跨为 3x3m，按双向板考虑，板跨
4、相对小点，板配筋大部分为最小配筋率，不能充分发挥钢筋的作用。井字梁交叉处按构造均设附加箍筋，箍筋量相应会有所增加，由于此方案的次梁比较多，因此相应的各种构造配筋也会相应的增加。其优点在于两个方向的荷载分布及受力比较均匀。 方案 2，十字形布置的板跨为 4.5x4.5m，按双向板考虑，板跨相对较大，板厚选取 120mm 厚，相应会增加结构的自重及钢筋、混凝土的用量。此方案与方案 1 相比，构造配筋可能略微减少一些，但板配筋会相应增加不少。 方案 3，沿 Y 方向单向布置次梁，相应 X 方向的框架梁受力比较集中，配筋相对较大，框架柱在 X 向的配筋也会比较大，而 Y 方向的框架梁的截面可以做小点，
5、且采用 300 宽的框架梁只需双肢箍即可，能减少箍筋的用量。此外，3x9m 的板按单向板考虑，100mm 的板还是比较合理的，而且可以利用钢筋的强度，不至于像方案 1 那样，大部分板配筋为最小配筋率。 各方案计算结果对比 1、三个方案的模型计算各项指标均符合相应规范条文的规定，在此我们只列出了各方案的位移角，如表 1 所示。从表中可以看出，方案1，2 在地震作用下两方向的变形几乎差不多，只有方案 3 在 Y 方向的变形略大于 X 方向的变形。 表 1：位移角表 2、配筋结果对比 表 2：总用钢量统计表（单位：kg） 表 3：总混凝土用量统计表（单位：m3） 由表 2，表 3 可看出，方案 3
6、的混凝土用量及钢筋用量均最小。方案1 的用钢量比方案 3 高出 7%，混凝土用量比方案 3 高出 5%；方案 2 的用钢量比方案 3 高出 6%，混凝土用量比方案 3 高出 9%。因此方案 3 的次梁布置方式还是最优的。 。 结语 综上所述，次梁布置方式的不同对于建筑结构的造价影响还是比较大的。设计人在进行结构优化设计时，除了考虑结构体系及框架梁柱等因素外，还应对次梁的布置方案进行多方案比较，选择最优的布置形式，以达到降级结构成本的目的。此外，对于目前常见的 9mx9m 左右跨度的框架结构，次梁布置方案建议采用方案 3 一字型布梁的方式。本文通过一个简单的算例阐述了框架结构次梁布置形式的不同对造价的影响，意在抛砖引玉，还望广大设计人在进行设计时能进行多方面的综合分析比较，设计出体系最优、布置最合理、造价最低的建筑物。 参考文献： 1建筑结构荷载规范 GB 50009-2012 北京：中国建筑工业出版社 2建筑抗震设计标准 GB50011-2010 北京：中国建筑工业出版社 3混凝土结构设计规范 GB50010-2010 北京：中国建筑工业出版社 作者：梁发强，男，1983，中级工程师，硕士，研究生，结构设计
