覃水強(qiáng)
(華北理工大學(xué),河北 唐山 063210)
利用PKPM限元分析軟件建立6層隔震建筑、6層抗震建筑、11層隔震建筑、11層抗震建筑分析模型。模型圖如下所示。
6層結(jié)構(gòu)
11層結(jié)構(gòu)
2.1 隔震結(jié)構(gòu)費(fèi)用減少部分
采用隔震技術(shù)后,上部結(jié)構(gòu)降低1度進(jìn)行設(shè)計,上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件尺寸以及配筋隨之減小。按照8度與按照7度設(shè)計的上部結(jié)構(gòu)的材料費(fèi)對比見表1。根據(jù)工程經(jīng)驗,6層建筑材料費(fèi)占工程總造價60%,11層建筑材料費(fèi)占工程總造價50%,可以大致估算出建筑安裝費(fèi)用的差值,即6層隔震結(jié)構(gòu)在上部結(jié)構(gòu)總造價費(fèi)用上減少的部分為(1512.2-1369.7)×380/60%+(41.32-31.79)×3690/60%=14.885萬元,11層隔震結(jié)構(gòu)在上部結(jié)構(gòu)總造價費(fèi)用上減少的部分為(3150.8-2806.3)×380/60%+(247.71-218.14)×3690/60%=38.73萬元。
表1 材料費(fèi)用比較
材料基價/元11層隔震耗材11層抗震耗材隔震減少費(fèi)用(萬元)混凝土用量(m3)3802806.33150.821.82鋼筋用量(t)3690218.14245.7116.91
2.2 隔震結(jié)構(gòu)費(fèi)用增加部分
隔震結(jié)構(gòu)與非隔震結(jié)構(gòu)相比較,增加了1層隔震層,,因此隔震結(jié)構(gòu)相比于抗震結(jié)構(gòu)多出的隔震層造價這部分。隔震結(jié)構(gòu)費(fèi)用增加部分為:1)隔震器費(fèi)用;2)隔震層構(gòu)造費(fèi)用;2)若將隔震層設(shè)置在地下一層柱柱頂,還應(yīng)計算所引起的地下土方開挖量費(fèi)用。
將采用隔震結(jié)構(gòu)所節(jié)省的費(fèi)用減去由于設(shè)置隔震層所增加的費(fèi)用,得到:6層:14.885-14.77=0.115萬元,11層:38.73-17.21=21.52萬元。
綜上可知,建筑采用隔震結(jié)構(gòu),當(dāng)建筑高度達(dá)到一定量時將減少建安工程費(fèi)用。用減少費(fèi)用除以整個工程造價可知,采用隔震結(jié)構(gòu)與抗震結(jié)構(gòu)相比,6層隔震結(jié)構(gòu)增加的費(fèi)用占到了工程總造價的1%左右,11層隔震結(jié)構(gòu)減少的費(fèi)用占到了工程總造價的0.05%左右。
表2 6層隔震結(jié)構(gòu)費(fèi)用增加部分
11層隔震結(jié)構(gòu)費(fèi)用增加部分
在地震作用下,隔震結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)的加速度與層間位移等都遠(yuǎn)小于抗震結(jié)構(gòu),使得上部構(gòu)件在地震中進(jìn)入塑性的程度要更小,地震破壞程度相對降低,由此,在地震中的損失以及損失后的修復(fù)費(fèi)用要小。