谈建筑结构设计含钢量控制
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浅谈建筑结构设计含钢量控制孙畅摘要:一般高层建筑含钢量的影响因素,包括建筑方案、荷载情况、结构体系、地质情况及基础方案、计算方法的选用、高强材料的应用、习惯构造做法等。
对于住宅塔楼,计算方法的选用、高强材料的应用、习惯构造做法等因素可以通过制定合理的技术措施进行统一,因此建筑方案、荷载情况、结构体系为主要影响因素.关键词:建筑结构设计;含钢量控制;从理论上讲,人们应该把避免浪费和优化设计作为最终的目的,而不能一味的追求低的含钢量。
从建筑结构设计的全程角度考虑,结构本身与建筑方案都会影响含钢量的大小,只有综合考虑各方面的因素才能设计出更为安全更为经济的建筑。
在建筑材料中,结构含钢量的高低控制着工程建设的总成本,它影响着后续工程造价的估算,而结构的主体部分约占总造价的50%。
在进行建筑结构设计时,不同的区域、不同的建筑都会影响结构含钢量的大小,追求以最少的成本得到最安全、经济、美观的结构是开发商共同的目标。
一、影响含钢量的主要因素1.复杂的建筑平面形状和地震烈度。
复杂的建筑平面设计会影响建筑含钢量大小。
复杂的平面形状会增加建筑的施工难度,其中为了增加凹凸结构的稳定性,在设计时应尽量增加含钢量,同时,凹凸面的设计会提高对建筑材料的要求,例如,建筑结构的采光和保温都要考虑到结构的平面形状,这样不但增加了建筑结构的设计成本,还增加了对建筑结构含钢量的控制难度。
建筑结构因地震强度的不同而不同。
建筑设防烈度范围在Ⅶ度和Ⅷ度时,结构所承受的地震作用会相差约40%,而不同地区的建筑其结构设计也不相同,在地震频繁、震害较大的地区,建筑物的含钢量显著的高。
一般来说,地震频发地区的建筑较没有地震的地区考虑的因素比较多,设计和含钢量也相对严格。
建筑结构会因不同类别的建筑场地而不同,相应承载力的不同会导致建筑结构含钢量的不同,因此,在结构设计中必须根据地基承载力和建筑场地的类别来确定含钢量的大小。
2.建筑结构的高度。
合理的控制建筑物的高度关系到结构含钢量的大小。
谈建筑结构设计含钢量控制摘要:建筑物单位面积用钢量是投资方关注的一个重要技术指标,结构设计在保证结构安全并满足设计规范构造要求的前提下,如何实现用降低用钢量,本文将给予全方位的分析,希望有助于设计人员加强结构概念设计并提高设计技术水平,树立重视技术经济指标意识关键词:建筑、结构设计、含钢量控制一、前言随着我国经济的快速发展,人民生活水平和生活质量的日益提高,建筑业作为社会产业的支柱之一,以钢筋混凝土结构和多样化的建筑形式迅速发展。
面对人们对建筑功能和艺术效果越来越高的要求,如何设计出安全、经济的设计效果,是每一位建筑设计师必须面对的重大问题。
结构设计是建筑设计中最重要的部分。
作为一种多层框架结构,不同的结构设计人员对含钢量有不同的要求。
钢筋是最有价值的建筑材料之一,其用量直接影响工程造价。
如果配筋量不当,没有经过精心设计,必然会造成很大的浪费。
在一些地方,设计概算中的含钢量甚至成为设计能否中标的决定性因素。
以下是一些降低钢含量的方法。
二、影响结构含钢量的主要因素1.建筑平面布置尽量简单,控制凹凸部分,避免平面形状复杂。
例如,当存在许多平面不规则时,外墙的面积会增加,这不仅会影响节能和隔热的成本,还会增加结构的加固内容。
结构设计指标也会趋于不合理,影响结构的总含钢量。
2、建筑物所处抗震设防烈度不同,结构设计含钢量也不同。
建筑物按抗震设防烈度7度与8度设计时,结构所承受地震作用相差30%~50%。
不同的设防烈度建筑结构的抗震等级不同,钢筋(配筋率、锚固长度)的构造要求相差较多,所以结构的含钢量也相差较大。
3、施工场地类别和地基承载力的影响以及不同场地类别在结构设计计算中的地震作用的影响是不同的。
例如,与II类场地相比,结构的水平内力约为20%~30%,结构配筋的含量也相对增加。
当地基承载力较高时,地基所需的底部面积相对较小,基础混凝土和钢筋的用量将减少。
高层建筑所在场地的承载力较低时,可采用复合地基处理方法,提高地基承载力,减少沉降,节约材料,降低成本。
一般建筑结构含钢量的影响因素及控制范围建筑结构设计原则是:在安全、符合现行国家规范前提下,做到经济合理。
作为结构设计师总是希望越安全越好,但作为投资方总是希望成本越低越好。
有经验的投资方采用含钢量(每平米钢筋用量=钢筋总用量除以总建筑面积)来衡量建筑结构设计是否经济的标准。
这种做法有一定的偏颇,因为影响用钢量的因素很多,大概有以下几种:1、结构类型,如:砖混、框架、框剪、剪力墙等;2、基础类型,如:条基、片筏、梁筏、桩筏等;3、抗震级别,与本地抗震设防烈度、地震加速度、场地土类别、建筑物类别相关;4、建筑物层数,多层、高层、超高层;5、建筑各层平面布局,是否有人防地下室?是否采用框支剪力墙?平面布局是否规整?;只用含钢量来衡量,无法涵盖上述各因素的影响。
但如果只是概而论之,再加上具体修正,也能反映出结构设计的经济合理性。
根据各种结构类型不同分述如下:一、砖混结构:砖混结构钢筋主要用于以下结构构件1、现浇板(卫生间、厨房、阳台、现浇板带);2、现浇受力梁(包括悬挑梁);3、现浇构造柱;4、现浇圈梁;5、配筋砖砌体;6、预制板及墙体内构造、锚拉钢筋;如果建筑平面合理,符合抗震要求,就能减少构造柱、配筋砖砌体的数量,降低含钢量,反之,建筑平面凸凹不平,墙体无法贯通,为满足抗震验算势必要多设构造柱、配筋砖砌体,造成含钢量的大幅上升也不足为怪,甚至可以超过30公斤/ m2。
如:一个商住小区,砼条基,埋深三米,底层楼板为现浇架空层(底层每套房内有一个房为预制板,在架空层模板折除后封起来),构造柱较多,带观景阳台(面积折半),客厅较大,开间4.5米(板厚12cm),其它楼层板10cm,屋面坡层面(42%可计算面积)双层双向配筋板12cm,卧室和客顶窗带飘窗和空调板(算不了面积).三室两厅两卫套型为主,钢筋含量达到36kg/m2。
下表列出了砖混结构的经济含钢量(建筑平面规则,现浇梁、板较少,大部分为预制构件):上表数据以2级钢筋为准,如采用3级钢筋,每平米可减少1~2公斤。
谈建筑结构设计含钢量控制摘要:随着我国社会经济的不断发展,也相应的促进了我国建筑行业的发展。
在进行建筑结构设计时,需要对含钢量进行科学的控制,以进一步提高整个建筑的综合性能。
因此,本文主要针对于建筑结构设计的含钢量控制进行了具体的分析和探讨,希望通过本文的探讨,能够为相关方面的研究提供理论性的参考。
关键词:建筑设计;控制;含钢量1 影响建筑结构含钢量的因素分析1.1 建筑物在防震度上的不同建筑物在防震度上的不同,导致建筑设计师进行含钢量分布设计时也会不同。
如果建筑物按照防震度来设计的话,在防震度为8度和9度时,建筑物的防震度大概相差40%~60%之间,建筑设计结构的防震度不同,也会导致建筑物的防震等级之间的差异,同样建筑结构中的含钢量也会有很大的差距。
1.2 建筑平面的凹凸面控制在设计建筑物时难免会出现一些凹凸的平面,凹凸面越复杂,在建筑工程当中也就越浪费钢筋量,在设计建筑物时尽量让面越简单越好,除了减少墙体的面积之外,更主要的是在墙体面积减少的同时,也可以控制钢筋的使用量。
因此,建筑平面的凹凸面的控制直接影响到了建筑结构中的钢筋使用量。
1.3 使用的材料控制众所周知,物体的重量越大,称重器材就越浪费。
因此,在投入到建筑当中的器材尽量选择重量比较轻的材料,随着科技的发展,建筑材料也是多种多样,但是在选择建筑材料时尽量选取重量比较轻的,进而减轻建筑物的总体重量,总重量减轻了,投入到建筑物当中的钢筋总量也就控制下去。
1.4 了解钢筋的加工条件以及造价在选取投入到建筑当中的钢筋材料时,不要盲目选取高指标高牌子的钢筋材料,还要考虑其中的造价以及加工条件。
可能选择一条高指标高牌子的钢筋够选择10条与其质量对等的钢筋,高指标高牌子的钢筋材料价格非常昂贵,而且这样的高品牌订货还非常困难。
这些在建筑当中都是要考虑的,要从各个角度综合的考虑,选择出性价比最高的品牌,做出正确的选择。
2 控制含钢量的方法分析2.1 与信誉度较好的设计单位合作房地产开发公司选择合作的设计单位时,一定要选择信誉高、评价好、高效率的设计单位进行,只有设计者在团体的配合下,根据以往的设计经验以及科学的理论设计出优秀的建筑构架图,才能对含钢量进行科学的控制。
建筑结构设计中含钢量控制一、合理的建筑方案设计设计阶段是决定建设项目投资控制效果的关键阶段。
在方案设计阶段,结构设计工程师应尽早参与到方案设计中去,实际上就是从结构专业的角度与建筑设计人员和甲方进行沟通、交流。
从方案设计开始就要在平面布置、立面造型、柱网尺寸等方面提出结构设计工程师的建议和要求,以求在后期的施工图设计中为降低结构用钢量掌握主动权。
方案设计应该控制以下要点:(一)建筑平面布置上力求方正规则。
尽量避免出现平面不规则,这就可以少布置或不需要布置抗扭构件来降低钢筋的使用量;控制平面长宽比。
平面长宽比较大的建筑物,由于两主轴方向的整体刚度相差甚远,在水平力作用下,两向构件受力的不均匀性造成配筋不均,增加钢筋用量。
(二)建筑物的体型简单规整。
结构的侧向刚度和水平承载力沿高度宜均匀变化,层高相差不要太大,避免因为层间刚度比不满足规范要求而增加抗侧力构件,从而提高钢筋用量。
(三)立面上尽量少作一些通过钢筋累积起来的复杂构架、外凸较大的线条大样等对抗震及提高承载力没有任何帮助而只会提高钢筋用量的构件,建议建筑通过配色或者简约的线条来实现建筑物的美观。
二、结构布置合理(一)结构选型。
应根据建筑平面布置、竖向布置和使用功能要求合理选择结构体系。
笔者比较过某工程采用一托一的框架托层结构的用钢量比采用二层的框架结构要大,这是因为针对框架托层结构的底框部分《建筑抗震设计规范》规定有许多的构造要求及计算要求,而上面只是托一层的砖混结构,相对来说做框架托层的经济性就不如做两层框架。
由此可见,合理的结构体系对后期的施工图设计减少钢筋的用钢量有很大的帮助。
(二)柱网尺寸布置要合理。
柱网大则楼盖用钢量增多,柱网小则柱子构件的用钢量增加,这需要结构工程师根据建筑的实际情况和经验合理布置柱网。
柱网尺寸要均匀,可以使柱、梁、板构件的受力合理,从而降低构件的用钢量。
(三)抗侧力构件的位置要合理。
抗侧力构件应布置在结构的周边位置,并尽量使结构的刚度中心与质量中心相靠近。
浅谈建筑结构含钢量的控制措施引文:现如今建设单位出于对成本控制的考虑,往往对设计单位都有"限额设计"的要求。
所谓限额设计,通俗而言,就是不超出预期的投资额,完成对工程项目的设计任务。
在建筑结构的整体造价中(不含工艺设备),土建工程造价占据绝大部分,而在各类工程材料中,尤以钢材价格为最贵,所以建筑结构用钢量是控制成本的一个重要方面。
如何在结构设计中有效地控制用钢量,需要我们首先研究影响用钢量的各种因素。
1.影响用钢量的因素1.1自然条件建筑物所处的地区不同,作用在建筑物上的外力也不同,这些外力包括地震作用、风荷载等。
处于抗震设防烈度高或风荷载较大的地区,建筑结构的含钢量必然就高,反之相反。
处于气候环境恶劣,昼夜温差极大的地区,为抵抗温度应力而配置抗拉性能优良的钢筋,必会造成结构含钢量的上升。
对各类建筑场地类别,如场地土质差,浅层土承载力低,不得不选用桩基础或较厚的钢筋混凝土筏板基础,含钢量也会随之上升;如地基承载力较高时,基础可以采用浅基础或基础所需底面积小时,钢筋用量必然会少一些。
1.2结构体系和方案的选择针对各类不同的结构体系和方案,设计师根据其不同的工作机理,在满足结构安全的情况下,采用经济合理的结构体系和方案。
1.3建筑平面、立面布置及造型方案设计师过于追求造型复杂、标新立异的建筑,造成建筑结构的平面、立面的不规则。
这类建筑进行地震作用和内力计算时,针对其薄弱部位,需采取有效构造措施来保证安全,这必会造成用钢量的增加。
此外,整个建筑的立面造型过于复杂,这不仅对结构安全及抗震性没有益处,反而会造成钢筋用量的增加。
1.4荷载取值设计师在建模过程中,荷载取值应和实际情况相吻合,不能随意更改。
荷载数值与用钢量为倍数关系,故荷载取值偏大,势必会造成用钢量增大。
1.5混凝土强度等级和钢筋强度等级规范规定,对梁板其最小配筋率,由公式可得出,在最小配筋率大于0.2%时,混凝土强度等级与最小配筋率呈线性关系,故混凝土强度等级越高,配筋率越大,耗费钢筋越多。
浅谈结构设计中的含钢量控制【前言】在市场经济下,房地产开发商为降低房屋造价往往比较注重结构的含钢量,并在设计合同中对含钢量加以限制,这就对结构设计师提出了更高的要求。
结构设计师如何在满足国家规范、做到结构安全可靠的前提下使设计的结构更加经济合理,这是一个非常值得关注问题。
下面结合平时设计中的一些经验和体会来谈一谈在实际工程中控制含钢量的一些有效措施。
一.影响用钢量的宏观因素:影响建筑物结构用钢量的宏观因素,首先是建筑物的体型(平面长度尺寸及长宽比、竖向高宽比、立面形状、平面形状等),其次是柱网尺寸、层高以及主要抗侧力构件所在位置等。
1.平面长度尺寸:即结构单元是否超长,当建筑物较长,而结构又不设伸缩缝时就成为超长建筑。
超长建筑由于必须考虑混凝土的收缩应力和温度应力,它相对于非超长建筑主要对待的仅是荷载产生的应力,其单位面积用钢量显然要多些。
2.平面长宽比:平面长宽比较大的建筑物,不论其是否超长,由于两主轴方向的动力特性(也即整体刚度)相差甚远,在水平力(风力或地震)作用下,两向构件受力的不均匀性造成配筋不均。
3.竖向高宽比:这主要针对高层建筑而言,高宽比大的建筑其结构整体稳定性肯定不如高宽比小的建筑,为了保证结构的整体稳定并控制结构的侧向位移,势必要设置较刚强的抗侧力构件来提高结构的侧向刚度,这类构件的增多自然使得用钢量增多匀,使得其单位面积用钢量相对于平面长宽比接近的建筑物要多。
4.立面形状:这是指竖向体型的规则性和均匀性,即外挑或内收程度以及竖向刚度有否突变等。
如侧向刚度从下到上逐渐均匀变化,则其用钢量就较少,否则将增多,较典型的有竖向刚度突变的设转换层的高层建筑。
5.平面形状:若平面较规则、凹凸少则用钢量就少,反之则较多,每层面积相同或相近而外墙长度越大的建筑,其用钢量也就越多,平面形状是否规则不仅决定了用钢量的多少,而且还可衡量结构抗震性能的优劣,从这点上分析得知用钢量节约的结构其抗震性能未必就低。
优化建筑结构设计,强化含钢量控制摘要:在建筑工程中,建筑工程中的造价控制越来越受到人们的关注。
在建筑造价中,特别是建筑结构中关于建筑含钢量的有效控制,是其重要部分。
鉴于此,本文就围绕“优化建筑结构设计,强化含钢量控制”这一主题,进行深入地探讨,重点从影响建筑含钢量的重要影响因素和对含钢量的实施有效控制的重要内容,以及建筑结构设计中的含钢量控制措施,这三个层次展开论述,旨在提高工程建筑的质量。
关键词:建筑工程;含钢量;建筑结构设计1.影响建筑含钢量的重要影响因素1.1建筑平面存在的凹凸面对建筑含钢量造成影响现代建筑由于不再拘泥于满足建筑使用功能要求,常出现凹凸面现象,导致建筑结构设计中的平面不规则,当这些凹凸面过于复杂之后,对于钢筋的消耗必然会加大。
鉴于此,为了保证建筑物的钢筋用量的消耗,应尽量降低平面布置的凹凸程度,让建筑平面最大程度地具备规则性和简洁性,一方面可以有效地降低建筑面积,另一方面可以降低建筑结构所需的钢筋含量。
1.2抗震等级对建筑物含钢量的影响对于建筑物而言,由于建筑所在区域及重要性方面存在着差异性,导致建筑的抗震等级及地震作用均存在一定程度的区别,如果建筑物按抗震设防烈度7度、8度进行的设计,该建筑的地震作用效应差异在30%~50%。
而地震作用的不同最为直观的表现就是结构的钢筋和混凝土用量存在的差异性,所以每一个建筑物的防震等级也就存在着差异性。
所以,如果建筑处于地震带(例如北京)范围内或者本地区有频繁性发生地震的可能性,那么结构计算及构造措施所要求的钢筋含量就会存在较大的差异性,这种差异性对于不同抗震防烈度的地区尤为明显。
1.3地基及场地类别对建筑物含钢量的影响建筑所处场地的场地类别及地基承载力的不同,也很大程度的影响钢筋的用量,比如压缩性低的地基上的建筑含钢量明显低于压缩性高的地基,压缩性较高的地基对建筑的沉降具有较高的要求,增加混凝土用量的同时必然增加钢筋用量,因此拟建建筑的场地选址是影响含钢量的重要因素1.4建筑高度对建筑物含钢量的影响在城市化建设过程中,由于土地资源的严重短缺,进而迫使建筑的建设过程中,高楼层建筑发展已经成为了主要的方向。
浅谈建筑结构设计含钢量控制随着房地产业不断发展,甲方越来越重视土建成本的控制,含钢量作为比较容易控制的一个成本指标,通常会成为甲方关注的重点。
国内一些知名地产公司通常会在与设计院签订的新项目合同条款中给出含钢量的限值,从而达到控制成本的目的。
这对建筑结构设计提出了挑战,结构工程师需要能够清楚影响结构含钢量的因素与各类建筑结构含钢量的合理值,并能让最终的结构方案合理、安全、经济。
以往大多采用软件统计估算的方式或通过施工单位钢筋的实际使用量来计算结构的含钢量,前者并未真实地统计结构的全部钢筋用量,后者所计算的钢筋用量包含了施工过程中的钢筋损失。
标签:建筑结构;设计;含钢量控制引言近些年我国市场经济取得了很大的进步和突破,人们对于建筑工程的结构有了更加严格的要求,除了对其安全性和稳定性具有一定的要求之外,对于建筑工程的造价也有了更加苛刻的要求。
而想要实现对建筑工程造价的有效控制就需要对整个结构设计中的含钢量进行有效的把控,这就相关的设计人员应该对相关的影响因素进行充分的考虑,只有对建筑结构设计中的含钢量进行了有效的把控,才能更好地促进整个建筑行业的稳定长久发展。
1、建筑结构中含钢量的影响因素分析1.1 建筑平面的凹凸面在建筑结构设计之中,难免会出现凹凸不平的现象和部位,这些凹凸面越复杂,所耗费的钢筋量就越大,为此,要尽量减少建筑物的复杂的凹凸平面,力求建筑平面的简洁与规则性,以较好地缩减建筑面积,并减少建筑结构中的含钢量,使建筑结构的平面更为稳固和安全。
另外,复杂的建筑凹凸面设计还会对建筑保温、采光等提出更高的要求,无形中增加了建筑的成本。
1.2 建筑物抗震等级不同由于对建筑物功能要求的不同,对其抗震等级的要求也都有所不同。
所以相关的设计人员在对建筑结构进行设计的时候,应该根据具体工程的实际需求来采用不同的标准和方法来对建筑物的含钢量进行更好的控制。
在具体控制的过程当中,可以采用设置一定的防烈度或者是抗震等级来对含钢量进行有效的控制,进一步更好地确保了对整个工程造价的有效把控。
一般建筑结构含钢量的影响因素及控制范围1.结构荷载:建筑结构的荷载是影响含钢量的重要因素之一、荷载包括自重荷载、活载、风荷载、地震荷载等。
结构荷载越大,需要的钢材量也就越大。
2.结构类型:不同的结构类型对含钢量的要求也有所不同。
一般来说,高层建筑、大跨度结构和地震区建筑等对含钢量的要求较高,而低层建筑和间距较小的结构对含钢量的要求相对较低。
3.安全性要求:建筑结构的抗震、稳定性等安全性要求也会影响含钢量。
在地震区域,结构需要具备一定的抗震能力,因此需要增加合理的钢材量来满足安全性要求。
4.施工技术:施工技术和工艺也会对含钢量产生影响。
例如,一些结构采用预制构件可以减少钢材使用量,而一些特殊形状的结构则需要更多的钢材进行支撑和加固。
5.材料性能:钢材的类型和性能对含钢量也有直接的影响。
高强度钢材可以在相同的条件下减少钢材用量,但同时也要考虑成本和可焊性等因素。
控制范围:在控制含钢量时,需要平衡结构的安全性、经济性和施工技术等因素。
一般来说,可以通过以下方法控制含钢量:1.合理的结构设计:在结构设计中,应根据结构类型、荷载和安全性要求等因素合理设计结构,采取适当的结构形式和剪力墙布置等措施,以减少钢材使用量。
2.优化材料选择:选择合适的材料类型和性能,比如采用高强度钢材可以在保证安全性的前提下减少钢材用量。
3.施工技术改进:通过采用先进的施工技术和工艺,如预制构件、混凝土填充钢管等,可以减少钢材用量。
4.经济性考虑:在控制含钢量时,需要综合考虑结构的经济性,避免过度设计和材料浪费,以达到经济效益最大化的目标。
总之,影响建筑结构含钢量的因素众多,需要综合考虑结构荷载、结构类型、安全性要求、施工技术和材料性能等因素,并通过合理的结构设计、材料选择和施工技术改进等手段来控制含钢量,以实现结构的安全、经济和可行性的目标。
结构设计中的含钢量控制的一些方法摘要含钢量的控制有多个步骤,本文结合多年的结构精细化设计的经验,从剪力墙、柱、梁、板、基础几个方面提出了含钢量控制的一些方法,可供结构设计人员参考。
关键词结构设计;含钢量;控制;精细化设计《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建设》提出,要把节约资源作为基本国策加快建设节约型、环境友好型社会,促进经济发展与人口、资源、环境相协调。
这是党中央、国务院在新形势下做出的具有战略意义的重大决策。
土建工程造价一般占建筑总造价(不包括工艺设备)的70%~80%;土建工程造价中,约75%为材料费,材料费中40%~70%为钢筋的费用[1]。
所以严格按规范进行设计,对含钢量进行控制。
交付建设单位既安全又经济的设计成果,是每个结构设计工程师要解决的现实问题。
含钢量控制的几个步骤分别是:1)结构概念设计:方案阶段对建筑平面、立面提出合理化建议,使结构的各项指标控制在合理范围内,是控制含钢量前提;2)结构体系设计:通过多方案的技术经济比较,选出最优的结构方案,是控制含钢量在合理范围内的必要环节;3)精细化设计:在满足规范要求下,充分理解规范精神,把能省的钢筋省下来,让含钢量控制落到实处、落到细处,是控制含钢量在合理范围内的必要方法。
作者结合多年的结构精细化设计的经验,提出结构设计中控制含钢量的一些具体方法,供结构设计人员参考。
1 剪力墙1)由于剪力墙结构中的剪力墙大部分构件为构造配筋。
对于构造配筋,剪力墙的墙身水平和垂直分布筋宜用一级钢筋;墙暗柱纵筋宜采用二级钢筋。
2)构造边缘构件的最小配筋应按《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.17第3条规定执行,但在纵向钢筋的直径上,有些设计人员理解有偏差。
以抗震等级为一级的剪力墙为例,其纵向钢筋最小值应取(0.008Ac,6ø14)中较大值,但并不是要求全部纵向钢筋均为ø14及ø14以上。
建筑结构设计中含钢量的控制措施
建筑结构设计中的含藏量的控制,是许多建筑项目中非常重要的部分,因此必须采取
有效的控制措施。
首先,在建筑结构设计阶段要重视概念设计,建立起正确的含钢量控制观念。
要在初
步设计中合理选择钢占比,不低于规范要求,以免影响施工结构安全,也不要太高,不要
影响建筑的经济性。
其次,在设计过程中,应注重分析力学问题,适当松弛结构设计的要求以控制钢的量。
在设计中不仅要考虑框架的整体稳定性,通过改变框架的插穿形式等处理方法,控制钢成
型材的含量。
此外,还可以采取创新性技术,如形状记忆合金杆构件等,以减少结构复杂度,减少
钢量。
最后,在建筑施工过程中,必须严格对含钢量进行实时监控,采用形状与尺寸测量、
材料质量检验等技术方法,确保含钢量在控制范围之内。
综上所述,建筑结构设计中的含钢量的控制,是保障项目安全及降低施工成本的重要
因素之一。
因此,要采取有效的控制措施,按照有效的程序,确保建筑结构设计符合规范
要求,建筑项目的实施顺利。
建筑结构设计中含钢量的控制措施建筑结构设计中含钢量的控制措施随着经济的发展,城市化进程加快,建筑业发展迅速,建筑结构设计成为了城市建设中不可缺少的一环。
在建筑结构设计中,钢材作为一种重要的材料,被广泛应用于框架结构、支撑结构、悬挂结构、墙板结构等多种结构中,并且在现代建筑中使用越来越广泛,极大地推动了建筑框架结构的发展。
然而,过度使用钢材会带来高昂成本和环境问题,因此建筑结构设计中含钢量的控制成为了必要的措施之一。
本文将就建筑结构设计中含钢量的控制措施进行探讨。
一、合理选用钢材建筑结构设计中,选择合适的钢材非常重要。
在钢材品种上应选择满足强度、延展性、耐腐蚀性、可焊性等要求的钢材,不应过度追求高强度、高韧性而导致材料成本过高。
在建筑结构设计中,应该采用节流型设计,尽量减少材料的浪费,根据建筑设计的需要,选用合理的钢材规格和型号,使得钢材的重量和数量得到最佳控制。
二、优化结构设计方案建筑结构设计应该尽可能地优化各部分的设计方案,以减少钢材的使用。
其中,可考虑采用大跨度桥架等新型结构设计方案,同时在结构设计中,要合理布置各种构件,使钢材得到更合理的利用,减少无用材料,将可能的大悬挂拉杆缩短等。
以降低整个建筑工程含钢量,实现建筑结构设计中含钢量的控制。
三、加强施工质量控制在钢结构施工过程中,可采用集中预拌混凝土、预制材料和压铸铸件等方式,尽量减少现场制造和切割工作。
同时,加强材料的质量管控,避免材料浪费。
加强现场施工组织和管理,做好施工过程中现场监督、验收等工作,增强施工质量控制能力,以避免材料浪费和误切误用等造成的财经损失。
四、推广新材料的应用探索推广新型建筑材料的应用,例如高性能混凝土、高性能钢材、工程塑料等新型材料的应用,可有效地降低建筑结构设计中的含钢量。
其中,高性能混凝土作为一种高强、高耐久的建筑材料,不仅可以减少钢材的使用量,同时还有助于保护环境和节约资源。
因此,通过推广高性能混凝土等新型材料的应用,可以有效地降低建筑结构设计中的含钢量。
建筑结构设计中含钢量的控制摘要:近些年,随着社会经济的发展,建筑行业也迎来了更加广阔的发展空间。
各建筑企业要想获得更多的经济效益,需要控制好工程项目的成本。
对含钢量的控制就成了一个极其重要的问题。
本文对建筑结构设计中的含钢量影响因素进行了阐述,进而提出合理控制含钢量的方法。
关键词:含钢量;控制方法;影响因素1、建筑结构设计中对含钢量进行控制的重要性近年来土地成本不断攀高,开发商为降低造价,将建筑物选材、施工工艺和设计优化等方面作为控制成本的重点。
而设计阶段是决定项目投资成本控制的关键阶段,在主体设计中,含钢量占了造价总量的60%以上。
设计人员要在保证建筑结构安全性、合理性的前提下,控制含钢量。
本文从影响含钢量的控制因素着手,总结了一些从事设计工作以来合理控制含钢量的方法。
2、在建筑结构设计中影响含钢量的因素及控制含钢量的相应方法2.1建筑平面的布置建筑物的体型,包括平面长度尺寸及长宽比、高宽比、立面的形状等都与含钢量息息相关。
超长的建筑需要考虑混凝土的收缩及温度应力,相对于非超长建筑仅是荷载产生的应力,其含钢量会增加;平面长宽比比较大的建筑,两主轴方向的整体刚度相差甚远,在水平力作用下,两个方向的构件受力不均匀、扭转效应的增加均会增大含钢量;对于高层建筑,高宽比大的整体稳定性差,需要设置较强的抗侧力构件来提高侧向刚度,自然增大了含钢量;竖向体型不规则,造成竖向刚度突变,需要设置转换层,一般情况下,转换层配筋量相当于2~3个标准层的配筋量,而且由于转换层造成竖向抗力构件不连续,转换柱或者墙体的配筋较大;平面不规则,凹凸不平,外墙长度变大,增加造价,平面规则性还可以衡量抗震性能的优劣。
综上所述,设计人员首先在设计初期应给方案设计人员合理的建议,在满足结构布局要求的基础上,充分考虑结构规范的限制情况,择合理的结构体系,尽可能的采用比较规则不超限的平面,,避免出现复杂的荷载传递关系,明显的刚度突变等现象。
建筑工程结构含钢量混凝土含量限额设计指标建筑工程的结构设计是指建筑物主体结构的设计,其中包括了各种结构材料的使用量限额。
其中,钢材和混凝土是建筑工程中最常用的结构材料之一、下面我将介绍一些关于建筑工程结构含钢量和混凝土含量限额的设计指标。
首先,关于钢材的使用量限额。
钢材在建筑工程中的应用主要包括钢筋和钢结构。
钢筋是混凝土中常用的加强材料,其主要作用是增强混凝土的抗拉强度和抗剪强度。
在结构设计中,钢筋的使用量需要根据建筑物的结构类型、荷载情况和使用要求等进行合理确定。
根据相关规范,建筑工程中的结构含钢量应满足以下指标:1.钢筋的使用量应符合结构设计的要求,保证结构的强度和稳定性;2.钢筋的保护层厚度应满足规范要求,保护钢筋免受腐蚀和损坏;3.钢筋的连接方式和布置应符合规范要求,保证结构的连接可靠性和稳定性;4.钢结构的使用量应满足结构设计的要求,保证结构的强度和稳定性。
其次,关于混凝土的使用量限额。
混凝土是建筑工程中最常用的结构材料之一,其主要作用是提供结构的强度和稳定性。
在结构设计中,混凝土的使用量需要根据建筑物的结构类型、荷载情况和使用要求等进行合理确定。
根据相关规范,建筑工程中的混凝土含量应满足以下指标:1.混凝土的配合比应满足结构设计的要求,保证混凝土的强度和耐久性;2.混凝土的浇筑高度和质量应符合规范要求,保证混凝土的质量和施工质量;3.混凝土的抗裂性和抗渗性应符合规范要求,保证混凝土的使用寿命和结构的稳定性;4.混凝土的养护期应符合规范要求,保证混凝土的强度和耐久性。
总结起来,建筑工程中的结构含钢量和混凝土含量的设计指标主要包括了材料的使用量、保护和连接方式、强度和耐久性等要求。
这些指标的合理设计和实施可以保证建筑物的结构安全性和使用寿命。
因此,在建筑工程的结构设计过程中,需要根据相关规范和要求,合理确定结构含钢量和混凝土含量的限额,并加强质量控制和工程监管,确保建筑工程的结构安全和可靠。
谈建筑结构设计含钢量控制
发表时间:2015-10-13T17:05:08.213Z 来源:《基层建设》2015年17期作者:赵润婵
[导读] 建筑物单位面积用钢量是投资方关注的一个重要技术指标。
摘要:建筑物单位面积用钢量是投资方关注的一个重要技术指标,结构设计在保证结构安全并满足设计规范构造要求的前提下,如何实现用降低用钢量,本文将给予全方位的分析,希望有助于设计人员加强结构概念设计并提高设计技术水平,树立重视技术经济指标意识。
关键词:建筑、结构设计、含钢量控制
一、影响结构含钢量的主要因素
1、建筑平面布置尽量简单,对凹凸部分要进行控制,避免出现复杂的平面形状。
例如平面凹凸比较多时,增加了外墙面的面积,不仅影响节能保温造价,而且结构的钢筋含量增加。
结构设计的各项指标也会趋于不合理,影响结构的总含钢量。
2、建筑物所处抗震设防烈度不同,结构设计含钢量也不同。
建筑物按抗震设防烈度7度与8度设计时,结构所承受地震作用相差30%~50%。
不同的设防烈度建筑结构的抗震等级不同,钢筋(配筋率、锚固长度)的构造要求相差较多,所以结构的含钢量也相差较大。
3、建筑场地类别及地基承载力影响,结构设计计算中不同的场地类别地震作用的影响有区别。
如Ⅲ类场地与Ⅱ类相比,结构水平内力相差20%~30%左右,结构钢筋含量也相对增加。
地基承载力较高时,基础所需底面积相对小,基础混凝土及钢筋用量会减少。
当高层建筑所处场地承载力较低时,可以采用复合地基处理方法来提高地基承载力,减小沉降量,节约材料降低造价。
另外,在设计中要合理地减小基础的埋置深度。
4、合理地控制建筑物的高度。
当住宅为剪力墙体系时,抗震设防烈度7度,结构高度在80m以内时,抗震等级为三级;高度超过80m 时,抗震等级为二级,由于结构抗震等级不同,混凝土构件(墙、梁等)的最小配筋率不同,钢筋的锚固长度也不同,影响了结构的含钢量。
当超过80m时要对面积增多与钢含量增加进行总价分析,来决定建筑物高度与层数。
地下室设计时,应根据嵌固条件,合理确定地下室的抗震等级,控制构造钢筋的影响。
5、钢筋材料的选择对含钢量的影响,钢筋材料的选择目前常用有三种:HPB235、HRB335和HRB400,采用高强度HRB500级钢筋也是一种趋势。
在设计中尽量采用较高强度等级的钢筋,能够减少钢筋用量,节约能源。
例如采用HRB400级钢筋可比HRB335级节约8%一10%左右。
6、建筑功能分隔及装饰材料的影响,目前建筑材料品种繁多,选择余地较大。
建筑设计时,要尽量选择重量比较轻的材料。
重量轻,结构构件受力小,地震作用减小,钢筋用量也小,楼房总重量变轻,基础设计能够减小截面及配筋。
7、结构计算中荷载取值要符合规范及实际要求,不能随意加大荷载数据,荷载数值与结构钢筋量为倍数关系。
结构采用计算机软件分析时,所选计算模型要与实际相吻合,并多方案进行优化,尤其是一些参数选择对结构配筋影响很大。
例如梁板跨中弯矩增大系数,一般情况可以不增加,在实际中有的工程取值取1.3,这样一来跨中钢筋增加了30%。
虽然增强了安全储备,同时也增加了钢筋用量,设计时应根据有利及不利因素适度调整。
再如水平地震力影响系数基本上不调整,有的工程进行了放大,增加了钢筋用量。
根据工程的重要性及客户的要求。
可以对一些重要构件采用中震弹性或中震不屈服设计,增强重要构件的安全储备。
8、抗震区的建筑物,当选用钢筋直径大于25时,钢筋的锚固长度比钢筋直径小于等于25时多2-6d,受力筋直径尽量不大于25。
当受拉锚固时,钢筋面积相同时,尽量选用小直径钢筋。
直径小钢筋锚固长度短,钢筋可以节省。
钢筋连接尽量选用机械连接或焊接,比搭接时比较节省钢筋,机械连接可用直螺纹连接。
10、当结构采用钢结构时,不应只关注建筑耗钢量指标,应考虑总造价及加工条件。
用高牌号的钢材,虽然用钢量少了,但单价贵了,订货难了,这里就有综合平衡问题。
11、设计过程中合理控制结构构造,具有较高综合素质的设计人员能够通过整体概念设计,合理地进行结构构造设计,综合考虑设计中的有利因素,保证安全的情况下,能够减少钢筋用量。
如在框架结构设计中,有的设计人员任意加大梁端上部钢筋,认为钢筋加大,结构越安全,其实这样增加钢筋,反而起到了相反的作用。
在地震作用下,梁铰机制变成了柱铰机制,容易造成楼层屈服,柱子先破坏,违背了“强柱弱梁”的设计原则。
二、控制含钢量的方法分析
1、合理的建筑设计方案
由于建筑设计方案对结构设计方案有重大影响,因此建议结构设计人员应尽早介人建筑方案的设计过程,提醒方案设计人员在满足建筑功能布局要求的前提下尽量考虑到结构规范的限制。
否则,建筑专业设计人员有可能因为对结构设计的有关规范要求不熟悉,做出的建筑方案很可能使相应的结构方案难以满足结构设计规范的要求。
在建筑平面方面,尽量避免出现平面不规则,应让平面简单、对称。
有些指标超出规范限制或超限较多,会给结构设计和含钢量的控制带来很大困难。
在建筑竖向方面,摒弃片面追求新奇的做法,应设计出自然和谐、美观大方的建筑,立面上尽量少作一些复杂构架、外凸较大的线条大样。
考虑竖向布布置方案时,建筑师不能脱离具体情况而一味提出采用大跨度的柱距和不必要的竖向抗侧力构件转换等要求。
这些都要求建筑设计人员和结构设计人员相互沟通和协调.从而达到优化整体设计和降低含钢量目的。
2、正确的荷载取值
拿到建筑平面、立面、剖面提资后,首先认真吃透建筑的使用功能,以及结合建筑项目所在地(不同的地方,墙体的容重是不相同的,特别是一些县份,墙体规格的选择受限更加明显)进行正确的荷载取值。
吃透建筑的意图是正确建立结构计算模型,正确荷载取值的基础.而荷载设计取值的合理性对建筑结构的安全和经济性的影响特别明显。
恒载值主要是墙体的重量,如果按照填充墙体荷载输人,梁上的荷载应该根据建筑的层高,扣除洞口尺寸及上一层的梁高。
有些设计人员追求设计出图速度,笼统地输人一个大概值,没有具体详细计算.这样会导致结构偏重,浪费钢筋用量,或者出现荷载不足,给工程带来安全隐患。
活载值活载应根据建筑功能严格按健筑结构荷载规范《全国民用建筑工程设计技术措施》取值,不要私自放大。
3、构造措施要适度
根据规范采用合理的构造措施,对次要构件,甚至一些非结构构件.按照规范规定配筋,随意加大配筋是没有必要的。
一些建筑项目追
求立面上的美观,突出线条大样比较多。
如果屋面栏板厚度为120 mm,往往都是钢筋混凝土构件,这些大样对抗震及提高承载力没有任何帮助而只会提高钢筋用量的构件,设计人员没有仔细计算,随意配尘12@100左右是不恰当的。
结束语
结构设计需要全过程的控制,大的来说结构概念、结构体系当然十分重要,但在满足规范的前提下进行精细化设计,注重细节,仔细推敲,也是降低含钢量的必要方法。
参考文献
1、闰忠明.影响结构用钢量的因素及一些控制措施[J].科技创新导报.2010(11).
2、谭泽先.钢筋混凝土结构含钢量的一般范围和合理控制方法[J].建筑结构.2007(07).。