80地暖对建筑结构造价的影响

普通地暖与倍适预制轻薄型温水辐射供暖板在建筑结构造价上的对比预制式薄型地暖是近几年兴起的一种采暖方式,采暖热舒适性效果好。与传统的普通地暖相比，从建筑结构方面来讲，楼地面面层厚度要减少50mm，建筑层高也有相应减小。现从以下几个方面进行比较：一、建筑层高方面按目前的设计规范，住宅的建筑层高一般为2.7米，如果采用普通地暖系统，则建筑层高一般为2.8米。假设一栋30层的高层住宅，采用普通地暖就会少建1层。二、从结构方面1、楼板、梁配筋方面现按一个4mX4m的房间的楼板进行配筋计算进行比较：A地面面层为50mm时的计算结果如下：①、输入参数1板的基本参数:板厚(m):0.100保护层厚(m):0.015混凝土等级:25钢筋等级:2板面恒荷(kN/m*m):4.00板面活荷(kN/m*m):2.00恒载系数:1.2活载系数:1.4本工程采用的计算方法为:有限元法2边界信息:边界角点编号角点X坐标(m)角点Y坐标(m)角柱信息相应边界支撑状况10.0000.000无嵌固24.0000.000无嵌固34.0004.000无嵌固40.0004.000无嵌固②、计算结果:位置弯矩配筋或应力裂缝宽度垂直位移(kN-m)(mm2或MPa)(mm)(mm)第1跨中点X向2.62200.0.001.03第1跨中点Y向2.62200.0.001.03垂直于第1边界-6.30257.0.000.00垂直于第2边界-6.30257.0.000.00垂直于第3边界-6.30257.0.000.00垂直于第4边界-6.30257.0.000.00B地面面层为100mm时的计算结果如下：①、输入参数1板的基本参数:板厚(m):0.100保护层厚(m):0.015混凝土等级:25钢筋等级:2板面恒荷(kN/m*m):4.70板面活荷(kN/m*m):2.00恒载系数:1.2活载系数:1.4本工程采用的计算方法为:有限元法2边界信息:边界角点编号角点X坐标(m)角点Y坐标(m)角柱信息相应边界支撑状况10.0000.000无嵌固24.0000.000无嵌固34.0004.000无嵌固40.0004.000无嵌固②、计算结果位置弯矩配筋或应力裂缝宽度垂直位移(kN-m)(mm2或MPa)(mm)(mm)第1跨中点X向2.91200.0.001.14第1跨中点Y向2.91200.0.001.14垂直于第1边界-7.00287.0.000.00垂直于第2边界-7.00287.0.000.00垂直于第3边界-7.00287.0.000.00垂直于第4边界-7.00287.0.000.00从以上计算结果看，建筑面层为100mm时，板的配筋面积要增加11.67%一个6层、10000平方米的混合结构住宅楼全楼钢筋的含量为：384吨左右其中楼板及圈梁含量为：200吨左右按现在市场钢筋3400/吨则：楼板及圈梁的钢筋造假为：68万元左右按节省11%计算，则节省费用：7.48万元节省50mm厚的豆石混凝土约：400立方米,现c15豆石混凝土单价为355元/立方米,则节约：14.2万元2、地基、基础方面现按一个4mX4m的房间进行基础设计计算进行比较：A、层高为2.7m，楼板厚度100mm，建筑面层厚度为50mm时的计算结果如下：①、示意图基础类型：墙下条基计算形式：程序自动计算剖面:②、基本参数1）．依据规范《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）《简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版）》2）．几何参数：自动计算所得尺寸：B1=700mm,B=400mmH1=200mm,H2=150mm无偏心：B2=700mm基础埋深d=1.50m钢筋合力重心到板底距离as=80mm3）．荷载值：(1)作用在基础顶部的基本组合荷载(l=1m范围内的荷载)F=160.00kNMy=0.00kN·mVx=0.00kN折减系数Ks=1.00(2)作用在基础底部的弯矩设计值绕Y轴弯矩:M0y=My＋Vx·(H1＋H2)=0.00＋0.00×0.35=0.00kN·m(3)作用在基础底部的弯矩标准值绕Y轴弯矩:M0yk=M0y/Ks=0.00/1.00=0.00kN·m4）．材料信息：混凝土：C30钢筋：HPB235(Q235)5）．基础几何特性：底面积：S=(B1＋B2)×l=1.40×1.0=1.40m2绕Y轴抵抗矩：Wy=(1/6)·l·(B1+B2)2=(1/6)×1.0×1.402=0.33m3③、计算过程1)．修正地基承载力修正后的地基承载力特征值fa=150.00kPa2)．轴心荷载作用下地基承载力验算计算公式：按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算：pk=(Fk＋Gk)/A(5.2.4－1)Fk=F/Ks=160.00/1.00=160.00kNGk=20S·d=20×1.40×1.50=42.00kNpk=(Fk＋Gk)/S=(160.00＋42.00)/1.40=144.29kPa≤fa，满足要求。3)．基础受弯计算计算公式：按《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002)下列公式验算：MⅠ=a12[(2l＋a')(pmax＋p－2G/A)＋(pmax－p)·l]/12(8.2.7－4)(1)墙下受弯计算：G=1.35Gk=1.35×42.00=56.70kNp=(F＋G)/S=(160.00＋56.70)/1.40=154.79kPaⅠ-Ⅰ截面处弯矩设计值：MⅠ=(B1＋B2－B)2[2(A1＋A2)＋A](p－G/S)/24=(1.40－0.40)2(2×1.00＋1.00)(154.79－56.70/1.40)/24=14.29kN.mⅠ-Ⅰ截面受弯计算：相对受压区高度：ζ=0.013799配筋率：ρ=0.000940ρρmin=0.001500ρ=ρmin=0.001500计算面积：525.00mm2/m④、计算结果X方向弯矩计算结果：计算面积：525.00mm2/m采用方案：d10@130实配面积：604.15mm2/mB、层高为2.8m，楼板厚度100mm，建筑面层厚度为100mm时的计算结果如下：①、示意图基础类型：墙下条基计算形式：程序自动计算剖面:②、基本参数1）．依据规范《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）《简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版）》2）．几何参数：自动计算所得尺寸：B1=750mm,B=400mmH1=200mm,H2=150mm无偏心：B2=750mm基础埋深d=1.50m钢筋合力重心到板底距离as=80mm3）．荷载值：(1)作用在基础顶部的基本组合荷载(l=1m范围内的荷载)F=170.00kNMy=0.00kN·mVx=0.00kN折减系数Ks=1.00(2)作用在基础底部的弯矩设计值绕Y轴弯矩:M0y=My＋Vx·(H1＋H2)=0.00＋0.00×0.35=0.00kN·m(3)作用在基础底部的弯矩标准值绕Y轴弯矩:M0yk=M0y/Ks=0.00/1.00=0.00kN·m4）．材料信息：混凝土：C30钢筋：HPB235(Q235)5）．基础几何特性：底面积：S=(B1＋B2)×l=1.50×1.0=1.50m2绕Y轴抵抗矩：Wy=(1/6)·l·(B1+B2)2=(1/6)×1.0×1.502=0.38m3③、计算过程1)．修正地基承载力修正后的地基承载力特征值fa=150.00kPa2)．轴心荷载作用下地基承载力验算计算公式：按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算：pk=(Fk＋Gk)/A(5.2.4－1)Fk=F/Ks=170.00/1.00=170.00kNGk=20S·d=20×1.50×1.50=45.00kNpk=(Fk＋Gk)/S=(170.00＋45.00)/1.50=143.33kPa≤fa，满足要求。3)．基础受弯计算计算公式：按《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002)下列公式验算：MⅠ=a12[(2l＋a')(pmax＋p－2G/A)＋(pmax－p)·l]/12(8.2.7－4)(1)墙下受弯计算：G=1.35Gk=1.35×45.00=60.75kNp=(F＋G)/S=(170.00＋60.75)/1.50=153.83kPaⅠ-Ⅰ截面处弯矩设计值：MⅠ=(B1＋B2－B)2[2(A1＋A2)＋A](p－G/S)/24=(1.50－0.40)2(2×1.00＋1.00)(153.83－60.75/1.50)/24=17.14kN.mⅠ-Ⅰ截面受弯计算：相对受压区高度：ζ=0.016581配筋率：ρ=0.001129ρρmin=0.001500ρ=ρmin=0.001500计算面积：525.00mm2/m④、计算结果X方向弯矩计算结果：计算面积：525.00mm2/m采用方案：d10@130实配面积：604.15mm2/m通过对两种条件下基础条基的计算，建筑面层增加100mm，层高2.8m的房间，基础条基础宽度要增加100mm。3、抗震方面由于楼面的荷载增加、层高增加，使整个楼的荷载增加，抗震设计也相应增加，这里就不在作定量分析。三、综合结论传统地暖与倍适预制薄型地暖相比：1、传统地暖配筋要增加10%左右；2、在同样的配筋面积情况下，采用传统地暖的建筑的基础面积会增加；3、采用传统地暖时，建筑层高要增加100mm，30层的高层建筑就少建一层。