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高层住宅结构含钢量控制的影响因素及方法
高层住宅结构的钢筋量是由多个影响因素决定的，主要包括以下几个方面：
1. 结构荷载：高层住宅结构的设计荷载是在考虑到人员、家具、设备等荷载的基础上确定的。
不同的荷载条件会影响结构的强度和稳定性，进而影响所需的钢筋量。
2. 地震设计要求：高层住宅结构需要满足地震的设计要求，这通常需要增加结构的抗震能力，包括增加钢筋的数量和布置方式。
3. 结构形式：高层住宅的结构形式会影响钢筋的使用量。
例如，采用框架结构的高层住宅需要较多的纵向和横向钢筋来保证结构的整体稳定性。
4. 建筑高度和层数：高层住宅的高度和层数越大，结构的自重和风荷载也越大，因此需要增加钢筋的数量来增强结构的抗力。
控制高层住宅结构钢筋量的方法主要有以下几种：
1. 合理设计：通过合理的结构设计，将结构荷载合理分配，减轻不必要的荷载和强度冗余，以降低钢筋使用量。
2. 优化结构形式：通过优化结构的形式和构造，减少结构中的冗余部分，降低
结构荷载和钢筋用量。
3. 使用高强度钢筋：采用高强度钢筋可以在保证结构安全的前提下减少钢筋使用量。
4. 利用预应力技术：通过预应力技术，在结构中施加预应力，减少结构荷载对钢筋的需求。
5. 使用新材料和新技术：采用新材料和新技术可以提高结构的抗震性能，同时降低钢筋用量。
综上所述，高层住宅结构的钢筋量受到多个因素的影响。
通过合理设计、优化结构形式、使用高强度钢筋、预应力技术和应用新材料和新技术等方法可以有效控制结构的钢筋用量。
由于本项目主体为100m高层和超高层，这里暂以常用结构形式—框筒结构为例进行分析；（一）框筒设计要点1、对核心筒要求核心筒宜贯通建筑物全高，宽度不宜小于筒体高度的1/12。
根据《高规》：核心筒外墙厚不应小于200mm，内墙厚度不应小于160 mm。
墙肢应布置均匀。
2、对外围框架柱的要求周边框架柱的柱距一般可取8-10 m。
框架柱与核心筒壁中心的距离一般可取6-12 m。
②建筑平面布置上力求规则③建筑物的体型应规整④柱网尺寸应均匀⑤控制层高。
层高每降低100 mm，造价降1%左右，墙体材料可节约10%左右。
⑥抗侧力构件位置⑦建筑立面尽量少做复杂构架、外凸较大线条。
选用合理的基础形式合理选用钢筋采用新结构形式、新型楼盖、隔墙系统（隔墙费用占造价12%左右）。
2、混凝土的选用及优化分析现浇框架梁的混凝土强度等级不宜大于C40。
地下室外墙混凝土宜采用C30，不宜大于C35。
梁板式筏基不宜大于C40。
30层左右的百米高层，其竖向构件及水平构件混凝土等级搭配如下：C40（C30）—C35（C30）—C30（C25）——C25（C25）一般梁混凝土强度等级较高的，对梁弯矩影响较小，所以梁混凝土强度等级宜控制在C25-C40范围内。
一般板混凝土强度等级较高的，对板承载力无明显提高，所以板混凝土强度等级宜控制在C25-C30范围内。
补充：当顶板采用无梁楼盖，车库区增加5kg/㎡，覆土区增加0.3—0.5m（规划要求），含钢量增加5—7 kg/㎡。
若干天然筏基，此部分含钢量增加15—20kg/㎡纯塔楼地下室增加10kg/㎡考虑消防荷载，增加5—7kg/㎡。
高层剪力墙结构住宅含钢量控制措施一、结构体系与结构布置1 .1结构体系1.1.1高层住宅结构设计应优先选用钢筋混凝土剪力墙结构体系。
1.1.2短肢剪力墙受力性能不好，且内力调整、轴压比限值及构造要求均高于普通剪力墙，经济性较差，应尽量减少或避免使用。
1.1.3局部因建筑功能及结构受力需要时，可采用设少量框架柱的剪力墙结构，其受力性能和经济性能均优于短肢剪力墙。
1.1.4住宅组合平面长度超过50m时，应优先在中部设置变形缝，尽量形成长度较小、平面规则的结构单元，否则应采取有效措施加强薄弱部位及解决平面超长带来的不利影响，带来的造价增加往往大于设缝费用。
1.1.5当裙楼连接多个主楼时，宜在主楼之间裙楼部分设置抗震缝，避免形成超长大底盘多塔结构。
1.1.6高层住宅的结构体系及布置应使结构具有适宜的侧向刚度，宜使计算的最大楼层层间位移角接近国家规范的限值。
1.1.7地下面积较大时，应根据地下平面的形状、尺寸及工程所在地的经验确定是否需要设置伸缩缝。
当地下室平面不存在特别不规则及狭长的薄弱部位时，地下室可不设缝，但应有可靠措施控制楼板及侧墙的裂缝，减小温度作用对混凝土构件的不利影响。
1.2结构布置1.2.1建筑方案配合。
建筑方案是所有设计工作的基础，此阶段的不合理需要在后期用大量的复杂处理来解决，对于结构经济性往往具有绝定性因素。
在方案设计阶段，即应配合建筑师，尽量减少因建筑体形与功能对结构带来的不利影响。
建筑方案中的以下几方面对经济性影响较大，应尽量避免，当不可避免时，应视其程度和数量适当调高经济指标：（1）高宽比过大、无缝单元平面长度超45m。
（2）楼层平面凹凸过大、出现细腰型、开大洞口、出现大于梁高的错层。
（2）主楼在裙楼范围内严重偏置、部分楼层大尺度收进。
（4）跃层剪力墙、下层层高远大于上层层高、局部夹层、剪力墙不落地。
（5）转角窗等不利因素过多、外纵墙数量过少、内横墙不对齐。
1.2.2住宅建筑的结构布置应充分结合建筑平面布置，结构布置除满足结构承载力要求外，应尽量使建筑室内空间达到“无梁无柱”的效果，提高空间及平面的利用效率，降低使用及装修成本。
高层住宅结构含钢量控制探讨随着我国国民经济的高速发展，我国对土地出让的方针不断完善，土地价格以及国家的规定费用也不断提高。
因此，城市中可以开发利用的土地逐渐减少。
高层住宅建筑应运而生，它能够有效减少城市的用地面积，并逐渐成为城市居民居住的主要形式。
国家制定的《国民经济和社会发展规划建设》当中提出，资源的节约是一项基本国策，加快建设节约型环境有利于社会的可持续发展，促进城市环境、资源等方面的发展。
在建造高层住宅建筑的过程中，材料费用中的70%左右是钢筋的费用。
如果能有效节省钢筋的费用，则可以有效降低建筑过程需要的材料费用。
因此，必须要对材料进行严格规范和控制，通过对建筑的含钢量进行控制，从而有效保证建筑的质量，同时也能有效节约资源和资金。
1.含钢量控制的步骤概况含钢量的控制主要包括以下几个方面：（1）结构体系设计：设计人员可以通过多个方案的经济技术比较，选出最合适的结构方案。
将含钢量控制在合理的范围内。
（2）精细化设计：在满足既定的范围下，设计人员必须充分节省钢材料，避免材料的浪费。
让钢材料用到实处。
（3）结构理念设计：除了以上两点之外，设计人员应该在设计方案阶段对建筑的材料进行估算，并提出几点合理的建议，从而有效控制各项指标，下文进行详细分析。
2.高层建筑含钢量控制分析2.1方案设计阶段2.1.1注意高宽比对含钢量的影响对于高宽比大的高层住宅建筑来讲，设计人员为了能够有效保证建筑的稳定性，必须要增强建筑侧向的刚度，只有满足刚度才能够有效提高建筑的抗震性、抗风性，提高建筑舒适度。
因此，设计人员必须保证建筑侧向位移的强度，将其规范在合理的要求内。
2.1.2平面的规则性和均匀性除了侧向刚度需要注意之外，设计人员还应该注意平面体型的规则性和均匀性。
由于两者均具有较大的影响，建筑平面的外凸和内收程度，对建筑物平面刚度有着重要的影响。
以平面设置为X、Y轴的时候，建筑物平面刚度和产生的突变都能够对轴动力特性产生比较大的影响；若两个方向的刚度具有明显的差异性，就会直接影响整体的刚度。
建筑结构设计中含钢量的控制措施摘要：建筑物的含钢量与建筑物的体型有着重要关联，同时直接影响工程的经济收益，本文从结构设计的角度，对含钢量的控制措施作出分析和阐述，有一定参考价值。
关键词：建筑结构设计；含钢量；控制措施中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：1影响含钢量的因素及控制措施影响结构含钢量的因素首先是建筑物的体型，包括建筑物的开间、进深、层高，平面形状的凹凸、竖向立面的缩进、悬挑等等。
建筑布置的任何平面不规则或竖向不规则都将导致含钢量的增加。
有些结构工程师往往过于迁就建筑专业，不对某些无必要的不规则情况提出意见，造成结构平面或竖向严重不规则，将一个本来可以不超限的高层做成超限高层，大大增加了结构含钢量，造成了浪费。
这就要求结构工程师提前介入建筑方案的讨论，使最终的建筑方案尽可能简单、规则。
在确定建筑物的体型后，就要进行结构选型和结构布置。
我们主要根据建筑物的高度及建筑的空间使用功能确定结构形式。
结构布置应均匀、对称，力求刚心和质心重合，尽量避免出现gb50011-2010建筑抗震设计规范(以下简称《新抗规》)第3．4．3条及jgj3-2002高层建筑混凝土结构技术规程(以下简称《高规》)第4．3．3条等相关不规则情况。
这样就给下阶段设计工作中合理控制结构含钢量打下良好的基础。
2 在结构设计阶段对含钢量进行有效控制1．1结构计算模型荷载取值荷载取值的大小直接影响结构含钢量是否合理，过小的荷载会导致结构的不安全，过大的荷载则造成浪费。
设计工作中应尽量选用轻质墙体材料，根据建筑墙身做法详细计算荷载，门窗荷载应折去。
活载应根据具体建筑功能严格按gb50009-2001建筑结构荷载规范(2006版)(以下简称《荷载规范》)取值。
非固定隔墙的荷载应折入楼面活载。
对于《荷载规范》4．1．2条可以折减的项目，应予以折减。
结构工程师应该对各种结构形式的单位面积质量有一定了解。
1．2结构计算参数的选择目前结构设计计算软件有很多，每个计算软件都有大量参数需要结构工程师设置，这些参数都会影响结构含钢量，必须了解其意义及对计算结果的影响。
浅析高层住宅结构设计中的含钢量控制在建筑工程施工中，为有效提升项目建设经济效益，很多开发商将含钢量定为建筑结构设计中的限额指标。
对此，本文首先对含钢量实际统计分析方法进行介绍，然后对高层住宅结构设计中含钢量的影响因素进行分析，并对高层住宅结构设计中含钢量控制方法进行探究，以期为实际工程结构设计提供借鉴。
标签：高层住宅结构;含钢量;影响因素;控制要点1 引言在城市规划建设中，城市开发土地用地资源日渐紧张，因此，高层建筑建设数量不断增多。
在高层住宅结构设计中，首先需保证建筑质量和安全性，然后通过优化设计，降低住宅结构含钢量，能够有效降低施工成本。
由此可见，对高层住宅结构设计中含钢量控制要点进行研究意义重大。
2 钢材含量的实际统计分析在高层住宅结构设计中，含钢量是十分重要的经济指标。
含钢量指标的计算方法为总用钢量除以建筑面积，单位为kg/m2。
在砌体结构中，钢筋用量比较少;而在混凝土结构中，钢筋用量较多。
在钢筋混凝土结构中，钢筋为骨架部分，梁、板、柱是钢筋混凝土结构的主要受力构件。
以6度区为例，不同层数的住宅标准层含钢量大致为：多层砌体结构：20kg/m2，多层框架结构：30 kg/m2，小高层剪力墙结构：35kg/m2，高层剪力墙结构：40kg/m2。
3 高层住宅结构设计中含钢量影响因素3.1 平面体型的规则性和均匀性建筑平面体形均匀性以及规则性会对高层建筑工程含钢量产生较大影响，在建筑平面体形中，平面刚度以及内收程度均会对XY轴动力特性产生较大影响。
如果抗侧力构件布置比较合理，则结构质量中心以及刚度中心比较接近，有利于将结构位移比控制在允许范围内，有利于结构的抗震性能。
3.2 高宽比控制在设计高层尤其是超高层户型平面时，高宽比控制是建筑师必须予以高度重视的因素，根据相关规定，如果抗震设防区为6度以及7度，则框剪结构、剪力墙结构高宽比不宜大于6，在抗震超限审查中，对于高宽比超限没有明确规定，但是如果高宽比超限，则应采用适宜的结构措施，可能会造成项目建设成本增加。
浅谈高层建筑中含钢量的优化控制措施作者：马艳宁来源：《价值工程》2013年第30期摘要：随着我国城市化进程不断加快，高层建筑的数量在城市中急剧增加，在高层建筑的设计阶段首先面临用钢量的控制问题，完善的含钢量控制措施能够产生良好的经济效益和社会效益，因而高层建筑的含钢量必须得到精确控制。
Abstract： With the accelerating urbanization in our country， the number of high-rise buildings increased sharply in the city. First， the control problems of amount of steel are faced in the design of the high-rise building stage. Perfect steel control measures of content can produce good economic benefit and social benefit， so the steel content of high-rise building must be accurately controlled.关键词：高层建筑；含钢量；优化控制；措施Key words： high-rise buildings；steel content；optimal control；measure中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）30-0096-020 引言近年来，城市土地价格的不断上涨，房屋建筑的成本也是不断增加，单位面积的含钢量是影响投资成本的一个重要指标，科学合理的控制高层建筑的含钢量能够有效的控制建筑成本，对于提倡节约型社会和可持续发展战略具有十分重要的意义。
1 高层建筑含钢量的一般范围本文根据一些建筑专业网站发布的统计数据，汇总出不同类型的高层建筑的实际含钢量，如表1所示。
高层建筑结构体系的选型及含钢量的控制
摘要：随着社会的发展和人们生活水平的提高，高层建筑不断涌现，相应投资力度不断加强，在总建筑中占据的比例不断提升。
在高层建筑中我们不仅要对建筑物的社会效益、经济效益做出评估，采用更加先进的理论和精确地计算，而且高层建结构体系的选型也是十分重要的。
另外，从经济效益和建筑安全上来讲，高层建筑的含钢量必须精确地控制。
关键词：高层建筑；结构体系；选型；含钢量；控制
中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：1671-3362（2013）05-0001-02
1 前言
由于高层建筑具有独特的结构特点和适用范围，所以高层建筑的结构选型是高层建筑设计方案的重要部分[1]。
高层建筑的结构选型优良，不仅能够对前期的预算、设计有重要的帮助，而且能够对后期的施工、使用、维护产生事半功倍的效果。
只有高层建筑的结构体系选择优良，在加上先进理论的使用和精确精密的计算，一幢合格的高层建筑才能“拔地而起”[2]。
高层建筑比一般的建筑物高上很多，而钢筋混凝土由于其独特的结构和特点，不仅能够承受一定的压力，而且有很大的侧向刚度，可以灵活的布置空间。
所以，在高层建筑中，钢筋混凝土使用极其广泛。
同时，在开始设计高层建筑时，宏观方面应该定性的控制含钢量，微观方面定量的控制含钢量。
2 高层建筑结构体系的分类和选型
2.1 高层建筑结构体系的分类
高层建筑结构形式的分类有多种，也有许多不同的分类方法，其中最常见的是按建筑物主要承重力分类和按承重材料分类。
按照主要承受力分类，可以分为：框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构。
由于本文还要讨论如何控制高层建筑含钢量，故本文主要具体的分析高层建筑如何按照承重材料分类。
2.1.1 钢结构
钢结构的高层建筑具有其他结构建筑物难以比拟的优点，比如强度高、韧性大、抗震性能好、易于加工等，并且施工方便，能缩短现场施工工期。
但钢结构的建筑物也有不少的缺点，比如用钢量大势必会造价高，而且耐火性能差。
深圳81层的地王大厦和北京56层的京广中心都是钢结构高层建筑的代表。
2.1.2 钢筋混凝土结构
造价较低的钢筋混凝土结构在高层建筑中有广泛的应用，钢筋混凝土材料来源丰富，可浇注成各种复杂断面形状，组成多种结构体系。
一方面节省钢材，承载能力较高，另一方面如果设计得当可获得较好的抗震性能。
但是钢筋混凝土总成的构件断面大，占据面积大，自重大。
广州63层、200.18m高的广东国际大厦便是其中典型的代表。
2.1.3 组合结构
顾名思义所谓的组合结构就是组合两种以上的体系结构。
组合结
构可以细分成两类：一类是用钢材加强钢筋混凝土构件，另一类是一部分抗侧力结构用钢结构，另一部分采用钢筋混凝土结构或部分采用钢骨钢筋混凝土结构。
这种结构结合了钢结构和钢筋混凝土结构两方面的优势：在钢筋混凝土结构基础上，充分发挥钢结构优良的抗拉性能，以及混凝土结构的抗压性能，进一步减轻结构重量，提高结构延性。
2.2 高层建筑结构体系的选型
在进行高层建筑结构体系的选型之前，还应该清晰的了解高层建筑的结构特点。
与低层建筑不同，在高层建筑中水平荷载和地震作用将成为高层建筑结构体系选择的控制因素。
此外，侧向位移也是高层建筑的一大特点，侧向位移对高层建筑有巨大的影响，建筑物高度的不断增加伴随着侧向位移的不断增加，但是过大的侧移会使人感觉不舒服，还可能会造成构件的损坏，不仅影响人的感觉，还会影响建筑物的使用寿命。
高层建筑的侧向位移应该控制在一定的范围之内，所以减小侧向位移，加强高层建筑对侧向力的抵抗是重中之重[3]。
综上所述，高层建筑结构体系的选型应该满足以下几个方面：
（1）高层建筑的结构体系应具有明确清晰的计算图纸和合理的地震作用传递途径。
（2）高层建筑的结构体系应该具有抵抗破坏的能力，即高层建筑遭受到部分损坏时，还有承载负荷重力的能力，并且具备一定的抗震能力。
（3）高层建筑的结构体系宜有多道抗震防线。
剪力墙作为第一道防线是主要的抗侧力构件。
同时，不同层中框架部分按框架和墙协同工作分配地震剪力。
（4）高层建筑的结构体系应具备必要的承载能力和变形能力，并且要有一定消耗地震能量的能力。
（5）高层建筑的结构体系应该在竖向和水平有合适的刚度，避免局部突变和扭转而造成部分薄弱现象的发生。
（6）高层建筑结构选型不是简单的事情，应考虑各种不同的因素，比如高层建筑的高度、高度和宽度比、抗震类别、抗震度、场地、结构材料和施工条件以及技术条件等不同的因素。
此外，高层建筑的结构选型应满足建筑使用功能和造型艺术的要求，同时适应未来发展，方便维修，最大限度满足人们的需求。
3 高层建筑结构体系中的钢含量以及控制措施
3.1 高层建筑结构体系中的含钢量
随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，我国土地政策的改革和完善，高层建筑越来越多，同时高层建筑的建设成本成了不得不考虑的重要因素，对应的结构成本更是严格控制。
一个设计人员在保证建筑质量的基础上，单位面积用钢量越少越是能引起投资方的兴趣，获得更大的经济效益。
经过调查和统计，建筑物的用钢量指标如表1所示。
建筑设计方案是衡量设计者水平高低的一个标准，单位建筑含钢量也是反映设计者水平高低的重要指标。
一幢高层建筑含钢量经过
一定的计算可以控制在一定范围内。
控制了建筑的单位面积含钢量就能获得更大的经济效益，所以拟定控制含钢量的措施势在必行。
3.2 高层建筑结构体系中含钢量的控制措施
影响单位建筑含钢量的因素有很多，比如自然因素。
地震高发区的建筑物含钢量较高，飓风高发区的建筑物含钢量也较高。
在制定相应方案时，设计人员应该进行实地考察，取得附近的环境材料作为工程设计的依据。
经过总结，控制含钢量的基本措施有以下几种：3.2.1 优化建筑物外形，合理掌握柱网尺寸，正确摆放抗侧力构件
高层建筑结构体系的选型是影响含钢量的首要因素，也是宏观因素。
高层建筑结构体系的选型是宏观设计的范围，要求设计者优化建筑物外形，合理掌握柱网尺寸，正确摆放抗侧力构件。
为了减小建筑物的含钢量，设计者可以控制结构单元的平面长度尺寸，制定合理的平面长宽比、竖向高宽比、平面里面的形状和柱网尺寸。
当抗侧力构件的刚度中心和质量中心靠近或者重合时，建筑物的单位面积含钢量就少。
3.2.2 合理布置结构构件，正确的配置构件的配筋
（1）利用相关井道形成的剪力墙，进行合理的竖向部件布置，做到分配合理有效，减小单位面积的用钢量。
在楼盖的布置过程中，增大板跨，也可以达到相应的效果。
（2）控制含钢量的最直接的方法就是减少钢筋的使用。
高层建筑过程中可可以采用适当的砼强度等级。
另外，还可以选择强度较
大的钢筋，虽然这种钢筋的单价会相对昂贵一些，但是强度较大的钢筋承受能力强，承载负荷的能力也强。
在实际工程中，还可以根据实际情况进行配筋。
（3）合理计算参数，在满足规范要求和指标的基础上减少用钢量。
在设计高层建筑的过程中，又不少的参数是由设计者自己制定的。
透彻的理解《抗规》、《高规》、《高规补充规定》中各种参数的含义，合理的配置钢筋，直接影响着含钢量。
对于那些不确定的参数，可以多方法多角度的反复运算，直到找到最优算法。
（4）在对高层建筑的柱体进行设计时，柱体的含钢量对于整个建筑物的含钢量具有重大的“贡献”，所以控制柱体的含钢量就能有效的控制建筑物的含钢量。
首先根据混凝土的强度来确定横截面积和轴压比。
柱体的邯钢率应比相关规范所规定的最小配筋率大一些。
在施工过程中，可以捆扎高强度的钢筋减少含钢量。
有大偏心受压作用时，可以选择改变柱纵向形状的方法来降低含钢量。
4 结语
一言以蔽之，高层建筑结构体系的选型是一个极其复杂繁琐的过程，但是该过程必不可少。
如果选型过程有所疏忽，不仅会影响经济效益，而且会造成难以挽回的损失。
当今社会的竞争越来越激烈，在满足各种规范的要求以外，设计者应该尽可能的降低高层建筑的含钢量，一方面可以节约资源，降低成本，另一方面也可以增强竞争力。
参考文献
[1] gb50010-2010，混凝土结构设计规范[s].
[2] 田龙.浅谈高层建筑的结构设计[j].价值工程，2011（1）：30.
[3] 何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨[j].价值工程，2010（2）56-57.
（编辑：蒋东旭）。
