钢筋混凝土结构含钢量控制的措施
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减小钢筋混凝土结构用钢量的绝密措施
一、方案阶段与建筑密切协作
从方案设计开始结构设计工程师应尽早参与到方案设计中,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
间(
房间(
,层高
(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。
或者通过设计一些二次装修的玻璃幕墙、玻璃顶棚、钢结构网架来完善建筑的功能和保持造型的新颖)
1.4采暖、通风、给排水、电力及建筑物的竖向运输设备等服务设施对结构设计在某些情况下也会有重大影响。
减小钢筋混凝土结构用钢量的绝密措施(二)
二、结构布置
2.1合理选择结构体系,高烈度区可采用“隔震”“耗能减震”技术。
纽约110
)。
钢筋混凝土结构含钢量控制的措施摘要:本文从方案和施工图设计两个阶段看手,总结出控制多高层住宅建筑钢筋混凝土结构含钢量的技术措施。
关键词:含钢量;混凝土用量;优化设计Abstract:From the scheme and structural design of two phases, this dissertation summed up out of the measures on control in amount of steel bar in reinforced concrete structure of multi-storey and tall residential buildings.Key words:the amount of steel bar; the amount of concrete;optimization design一、引言土建工程造价一般占建筑总造价(不包括工艺设备)的70%~80%;在土建工程造价中,约75%为材料费,材料费中钢筋费约占40%~70%。
为了降低造价,大部分业主都要求设计者尽量降低含钢量。
控制含钢量必须从方案阶段着手,重视结构概念设计。
概念设计,是指设计人员在从结构选型、布置,分析计算,截面设计到细部处理的整个设计过程中,对所遇到的问题依据建筑结构在各种情况下工作的一般规律(主要是建筑、结构专业的基础理论),结合实践经验,综合考虑各方面因素,确定合理的分析、处理方法,力求得到最为经济、合理的结构设计方案。
一栋单体钢筋混凝土建筑物,其单位面积用钢量的大小不仅反映出设计人员的技术水平,更重要的是成为投资方最为关注的指标。
它将直接影响房地产开发项目的经济效益,对此设计方应给予充分的理解和配合。
二、方案阶段影响结构含钢量的因素2.1平面长度尺寸当结构单元长度和宽度比值大于等于6时,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,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。
控制多高层住宅建筑含钢量的有效措施在当前社会,在城市中拥有一套房子对于许多人来说已经不再是奢求,而是一项必不可少的生活需求了。
随着房价的攀升,高层住宅建筑的兴建已经成为了很多城市的主流建筑形态。
然而,过多的使用钢材不仅会增大成本,还极大地损害了环境。
因此,如何有效地控制多高层住宅建筑含钢量已经成为了一个亟待解决的问题。
本文将探讨如何在高层住宅建筑中控制含钢量,为环境保护和城市可持续发展做出积极的贡献。
一、采用新型钢材国内生产的一些新型钢材(如高强度钢和高性能混凝土钢筋)不仅能够为建筑提供稳定的结构支撑,而且使用量相对较少,有助于减少含钢量。
由于这些新型钢材的材质和性能具有优越的特点,在实际应用中也经常被采用。
二、优化设计与施工工艺合理的设计和施工工艺能够更好地控制含钢量。
通过严格的设计和施工管理,可以有效地避免冗余设计和无用冗余。
同时,在施工过程中,加强质量监测和控制,及时调整工程差错,可以有效地减少废钢和错误消耗,从而减少总含钢量。
三、加强材料管理合理的材料管理能够有效地控制含钢量。
一些厂家生产的钢材品质差别较大,贵重钢材的品质和生产工艺非常重要。
加强对材料的检测和鉴定,选择质量较高的材料处理,反映和维护市场竞争的优秀品质价值,从而达到节约成本,良性循环的良好效果。
四、加强回收利用高层住宅建筑装饰后大量的钢材是可以回收利用的。
特别是房屋翻新、装修等方面,回收利用钢材已经成为了一个不可忽视的问题。
通过回收利用废钢材,可以有效地减少资源浪费,为环保和可持续发展做出一份努力。
总之,控制多房住宅含钢量是我们共同关注的问题。
加强新型钢材的应用、优化设计与施工工艺、加强材料管理和加强回收利用,这些措施都将共同为控制多高层住宅建筑含钢量做出贡献。
我们应该从自身做起,从小处做起,倡导绿色、节约和可持续发展的理念,为后代子孙的生活留下更为美好和可持续的未来。
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。
多高层住宅钢筋混凝土结构控制含钢量的措施摘要:本文总结了控制多高层住宅建筑钢筋混凝土结构含钢量的技术措施。
施工图阶段主要的技术措施包括:选取适用的荷载,适当减少剪力墙数量,高层建筑地下室采用平板式底板,结构构件采用高强度钢筋和高强混凝土等。
关键词: 含钢量;混凝土用量;多高层住宅Abstract: this paper summarizes the control and high-rise residential buildings such as the steel reinforced concrete structure of technical measures. Documentation stages main technical measures including: the selection of suitable load, reduce the appropriate number of shear wall, high-rise building basement floor slab type, use high strength steel structure component and high strength concrete, etc.Keywords: including steel quantity; Concrete consumption; High-rise residential 随着我国经济建设的高速发展,国家各项规章制度也日臻完善。
土地出让方式的改变,以及土地价格和国家各种规费的大幅度提高,特别是国家这两年对房地产行业采取了各种宏观调控措施,消费者买房时也越来越理智,方方面面都要求开发商在各个环节都不能疏忽。
在这种大背景下,项目的成本控制开始前所未有的被重视起来。
而首当其冲的就是土建成本,结构成本更是从严控制。
目前各项工程甲方都不约而同提到结构用钢量指标,各个设计院经营管理部门对这方面体会可能最深。
合理控制含钢量的一些措施合理的结构布置是减少含钢量的前提,正确的荷载取值是减少含钢量的基础,慎重的选择计算参数是减少含钢量的有力保障, 适度的构造措施,多方面研究结构的合理性,才能使结构设计变得更有艺术性。
1宏观调控1.1 合理的结构布置是减少含钢量的前提平面的合理分缝:即结构单元是否超长,当建筑物较长,而结构又不设永久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。
并且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。
1.2 合理的构件布置方案:竖向抗侧力构件布置:.1 抗侧力构件的布置位置差异,将决定刚度中心与质量中心相重合或靠近,或者抗侧力构件所在位置能产生较大的抗扭刚度,结构的抗扭效应小,因而结构整体用钢量就少,反之则多。
并且墙柱的其疏密程度,直接影响到楼盖梁板的结构布置,所以墙柱布置较均匀一致不仅使结构(包括柱和梁)受力合理,而且其用钢量要比墙柱网疏密不一的要节省。
有关墙柱网大小和疏密,基本上在建筑方案阶段已经确定,抗震墙的合理数量及合适位置一般也在结构工种介入方案设计过程中得到确定。
结构设计的具体操作就是合理地确定墙柱截面,墙柱一般是压弯构件,其配筋量在多数情况下至少是多数部位都采用构造配筋,因此在其混凝土强度等级合理取值且满足轴压比要求的前提下,墙柱截面不宜过大,否则用钢量将随其截面增大而增加。
住宅建筑的框架或框架—剪力墙结构,有时为了在室内不露柱角而将柱外露,且为了立面的需要又使柱截面上下一致,这种设计方法对于小高层(十一层以下)住宅是可以接受的,倘若层数再多些,则采用此方法将会增加用钢量。
即使从结构受力角度看,这种设计方法也是不提倡的,因楼层荷载在柱位处会产生较大偏心,尤其是角柱。
钢筋混凝土结构含钢量控制的措施
摘要:本文从方案和施工图设计两个阶段看手,总结出控制多高层住宅建筑钢筋混凝土结构含钢量的技术措施。
关键词:含钢量;混凝土用量;优化设计
Abstract:From the scheme and structural design of two phases, this dissertation summed up out of the measures on control in amount of steel bar in reinforced concrete structure of multi-storey and tall residential buildings.
Key words:the amount of steel bar; the amount of concrete;optimization design
一、引言
土建工程造价一般占建筑总造价(不包括工艺设备)的70%~80%;在土建工程造价中,约75%为材料费,材料费中钢筋费约占40%~70%。
为了降低造价,大部分业主都要求设计者尽量降低含钢量。
控制含钢量必须从方案阶段着手,重视结构概念设计。
概念设计,是指设计人员在从结构选型、布置,分析计算,截面设计到细部处理的整个设计过程中,对所遇到的问题依据建筑结构在各种情况下工作的一般规律(主要是建筑、结构专业的基础理论),结合实践经验,综合考虑各方面因素,确定合理的分析、处理方法,力求得到最为经济、合理的结构设计方案。
一栋单体钢筋混凝土建筑物,其单位面积用钢量的大小不仅反映出设计人员的技术水平,更重要的是成为投资方最为关注的指标。
它将直接影响房地产开发项目的经济效益,对此设计方应给予充分的理解和配合。
二、方案阶段影响结构含钢量的因素
2.1平面长度尺寸
当结构单元长度和宽度比值大于等于6时,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,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. 2平面长宽比
一般的,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,在水平作用(风荷载或地震)下,两向构件受力的不均匀性造成配筋不均,使得其单位面积用钢量相对于平面长宽比接近1.0的建筑物要多。
2.3竖向高宽比
高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、整体倾覆、承载能力和经济合理性的宏观控制,不是强条或必须遵守。
超过《高规》第4.2.3条规定数值就必须付出比常规更大的结构造价。
针对高层建筑而言,高宽比大的建筑其结构整体稳定性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。
2. 4立面形状
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置结构转换层的高层建筑。
高层建筑的竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收。
结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化,不应采用竖向布置严重不规则的结构。
避免竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。
2. 5平面形状
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。
避免侧向刚度不规则。
平面宜简单、规则、对称,减少偏心;平面长度不宜过大,突出部分长度不宜过大;不宜采用角部重叠的平面图形或细腰平面图形。
避免扭转不规则和狭长、凹凸不规则。
楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;在扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m,避免楼板局部不连续。
三、施工图阶段控制含钢量的措施
3.1荷载
对于《建筑结构荷载规范(2006年版)》(GB 50009-2001)第4.1.2条可折减的项目,应按所列系数折减。
消防车的荷载取值应区分用于主梁、次梁和楼板的计算。
区分恒荷载和活荷载,活荷载分项系数大。
例如厨房、卫生间的填充、隔断材料按恒荷载输入计算。
填充墙开窗门洞处,应尽量精确选取线恒载,不得随意加大。
尽量采用轻质材料,减轻结构自重。
高层建筑室内填充墙宜采用各类轻质隔墙。
在高层住宅建筑中采用轻质石膏板内隔墙体系,主要的土建结构造价(包括楼板、外墙、内墙、梁、基础结构体系等)比传统砖石混凝土体系的土建结构造价降低10%,建筑工程的总造价降低4.27%。
而GRC(玻璃纤维增强水泥的简称)轻质墙板容重为6.0kN/m3,仅相当于同厚度粘土砖砌体面密度的1/3,大大减少了结构荷载,降低了整个建筑梁、柱及基础的截面积和含钢量。
3.2.结构楼盖方案比较
(1)普通钢筋混凝土梁板楼盖
普通钢筋混凝土主次梁结构传力路径明确,楼面的梁可根据使用功能灵活布置,具有自重轻、楼面刚度大的优点。
主梁与柱形成框架,具有良好的延性,可作为抵抗风荷载和地震作用的抗侧力体系。
施工简单,是目前使用最广泛的一种楼盖结构形式。
(2)钢筋混凝土无梁楼盖
无梁楼盖的荷载直接由板传至柱,因为没有梁,结构高度减小,可使用的空间增加。
其优点是可以减小层高,在结构总高度不变的情况下可增加楼层数量,提高项目的经济效益;缺点是楼面开洞不灵活,楼盖自重大、材料使用增多,抗震性能差,在地震区的应用受到一定限制。
由上可见在地下室的备选楼盖方案中:
(1)普通钢筋混凝土梁板楼盖的综合效益最好。
从造价上看,单方造价比无梁楼盖便宜70一80元/m2,即便在后者考虑土方量的减少和基坑支护造价的节省后,仍有经济上的优势。
因此普通钢筋混凝土梁板楼盖列为首选方案。
(2)普通钢筋混凝土无梁楼盖为次选方案。
与预应力混凝土无梁楼盖相比,它增加的结构高度不明显,而施工较为方便,有利于工期和使用。
对于地下室底板,考虑到采用平板楼盖可以减少地模和防水的费用,因此是个较佳的选择。
3.3结构布置和计算
高层建筑的水平受力方向宜布置有效的连梁(且宜在建筑方案阶段介入),以提高抗侧刚度和具备良好抗震设防能力。
合理控制竖向构件的轴压比,减少因竖身构件的竖向变形差引起的梁端配筋过大。
合理的结构布置,尽量少采用竖向不规则(优先采用局部转换)、平面开大洞、凹凸不规则的结构。
四、结论与展望
多高层住宅钢筋混凝土结构设计中要控制含钢量,需要从方案阶段开始到初步设计,注重结构概念设计,选择合理的结构体系,通过多方案比选,确定经济的结构布置,在施工图阶段细化设计,选取适用的荷载,从地基基础、地下室、上部结构的墙柱梁板等全方位构件着手,在满足规范构造要求的前提下,确定构件的截面尺寸及配筋,做到结构安全适用、技术先进、经济合理、方便施工。
参考文献:
[1]混凝土结构设计规范(GB 50010—2010) 北京:中国建筑工业出版社2010
[2]建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)北京:中国建筑工业出版社2010
[3]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 3—2010) 北京:中国建筑工业出版社2010。