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剪力墙住宅结构设计的含钢量控制分析
作者：柳海霞来源：《装饰装修天地》2016年第03期
摘要：近年来，越来越多的开发企业采用对标管理作为设计环节成本控制的重要手段。就结构专业而言，含钢量是最主要的指标之一。实际工程设计中，控制含钢量的基本原则是在满足结构计算结果的前提下仅按规范最低构造要求配置钢筋，从而达到降低含钢量的目的。考虑到规范条文以原则性的规定为主，对于剪力墙结构，即使墙体布置已确定，设计时仍存在一定的优化空间。
关键词：剪力墙结构；含钢量；边缘构件；优化
一、工程概况
本工程地上33层、地下2层的剪力墙结构住宅。结构高度（室外地坪至大屋面）99700米，标准层层高3000米。建筑设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为01g，设计地震分组为第一组，场地土类别为III类，结构抗震等级为二级，基本风压为040kNm2（结构高度60米，承载力计算时按11倍采用）。结构1～4层为底部加强区，1～5层设置约束边缘构件，6层及以上设置构造边缘构件并视为标准层。在方案设计中，布墙率（墙体面积占标准层结构面积的百分比）为486，均位于规范限值附近。经概预算部门统计，此结构方案的地上部分含钢量为422kgm2（含所有结构构件及非结构构件，并以结构面积计算），满足甲方对含钢量的要求。考虑到设计时须保留一定余量，以确保含钢量在施工图完成时仍能满足甲方要求，在结构布置不变的条件下，施工图中将从细节入手，进一步优化，降低含钢量。
分析概预算结果可知，在含钢量的总体构成中，95来自结构构件配筋，约40kgm2。在结构构件中，占比最高的为剪力墙配筋（包含墙体及边缘构件），约为总含钢量的475即20kgm2，其余梁、板、基础、楼梯合计约为总含钢量的475即20kgm2。由此可见，控制剪力墙配筋是最有效的降低含钢量的方法。
二、剪力墙长度优化
本工程结构布置平面中，两侧剪力墙对刚度的贡献较大，对总体位移指标起控制作用，其长度从上到下无法缩短。内部的剪力墙对刚度的贡献较小，其长度均为轴压比控制，可根据具体情况分层缩短。考虑到墙肢长度不大于其墙厚8倍时为短肢剪力墙，配筋较一般剪力墙严格，墙肢长度最经济可缩短至1650mm（200mm厚墙肢）。单纯从剪力墙面积的角度考虑，采用每层缩短的方法可将墙肢面积做到最小，但过于频繁的缩短墙肢会带来施工的不便和钢筋的
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浪费。根据《建筑物抗震构造》要求，墙肢缩短处边缘构r