在保證安全可靠的前提下，高耗能的鋼筋混凝土材料的高效利用，不單影響地產(chǎn)商利潤，同時也符合國家綠色發(fā)展的路線，助力2030年碳達峰目標的實現(xiàn)。

本文以一個高烈度區(qū)住宅項目為切入點，分析說明混凝土強度對材料用量、成本的影響，體現(xiàn)精細化設(shè)計及優(yōu)化工作的重要性。

01、項目情況

地點：甘肅省天水市；

占地面積：46820m2；

地上建筑面積：146230.76m2；

地下室面積：30252.5m2；

主要建筑：27層住宅8棟 + 26層住宅2棟 + 11層住宅1棟。

02、結(jié)構(gòu)條件

設(shè)防烈度：8度0.3g、第二組、Tg = 0.4s；

風壓：0.35kPa；

地方規(guī)定：高寬比超限（即比 “2010高規(guī)”限值大于1但不大于2者）的A級高度鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)，多遇地震作用下寬度方向彈性層間位移角限值應控制剪力墻結(jié)構(gòu)不大于1/1050（甘肅省鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比超限抗震設(shè)計措施）。

03、主要材料

鋼筋：HRB400；

混凝土：C30～C50；

說明：當?shù)爻Ｓ没炷恋燃墳镃20～C45，C50～C60混凝土需預定。

04、對比條件

1、僅對27層的1#樓進行對比，戶型如下圖：

2、為說明混凝土強度對成本的影響，對模型荷載、樓板厚度等不調(diào)整，僅修改墻柱混凝土等級、墻柱布置以及主要梁截面；

3、采用盈建科直出施工圖材料用量統(tǒng)計結(jié)果，除混凝土等級以外，其他參數(shù)需保持一致；

4、考慮全混凝土外墻，不考慮裝配式，不統(tǒng)計樓板鋼筋；

5、材料綜合單價按甲方提供額總包價，如下表：

05、對比結(jié)果

因天水市為高烈度區(qū)，高層住宅剪力墻布置較多，80米以下高層住宅底部采用C40的混凝土時，軸壓比即可滿足規(guī)范要求。通過以上數(shù)據(jù)也可以看出，采用C45、C50混凝土時，總成本與C40方案并無實質(zhì)性的差別。

06、高標號混凝土優(yōu)勢

本項目混凝土強度等級對總成本影響不明顯時，是否有必要采用更高強度的混凝土？首先要了解高標號混凝土的優(yōu)勢。

1、改善結(jié)構(gòu)位移指標

本項目住宅位移指標均為Y向地震作用控制，在原設(shè)計結(jié)構(gòu)布置基礎(chǔ)上，不同混凝土等級時結(jié)構(gòu)Y向位移如下：

墻柱全高C40：1/1040；

墻柱全高C50：1/1084；

墻柱全高C60：1/1111；

位移指標的改善，為結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)化以及建筑品質(zhì)的提升提供了前提條件。

2、增強構(gòu)件受剪承載力

梁受剪不足是可采用交叉斜筋、斜撐、雙連梁等手段處理，但是以上手段對梁寬及梁高均有要求，對建筑品質(zhì)影響大。而墻受剪不足時僅能通過提高混凝土標號、增加截面解決。采用更高等級的混凝土強度，可在不影響建筑品質(zhì)的情況下，提高構(gòu)件受剪承載力。

▲ C40受剪情況，紅色字體為超限值

▲ C50受剪明顯改善

3、改善建筑品質(zhì)

如下圖中紅色為C40混凝土方案，黃色為C50方案。C50方案可刪除端柱、收窄剪力墻，均可以改善建筑品質(zhì)。

由以上分析可以看出，在高烈度區(qū)，高層住宅采用高標號混凝土時，結(jié)構(gòu)成本基本不變或稍有優(yōu)勢的情況下，建筑品質(zhì)提升，同時因配筋減少施工難度會相應降低，總體優(yōu)勢比較明顯。

▌作者：同辰建筑 劉照強

▌本文僅代表作者個人分析總結(jié)，僅供參考

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