控制钢筋混凝土结构中用钢量的几个技术措施

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1、控制钢筋混凝土结构中用钢量的几个技术措施控制钢筋混凝土结构中用钢量的几个技术措施摘要：衡量钢筋混凝土工程的设计是否经济合理，单位面积含钢量即用钢量是一个较为直观的指标。本文先对影响混凝土结构的用钢量因素的分析，接着提出了如何控制钢筋混凝土结构中用钢量的一些措施。转前言钢筋混凝土结构中的用钢量就是一个建筑工程每平方米结构的钢筋用量。计算时，一般先计算出整个建筑工程的结构钢筋用量，然后除以整个建筑工程的总建筑面积。根据建设部要求2003年1月1日起全面执行新规范，各方都为结构含钢量的提高而困惑，新规范为提高结

2、构可靠度增加了10%~15%含钢量。结构设计中在保证结构安全、各项配筋构造符合设计规范要求的前提下，如何减少用钢量，或者说如何使单位面积用钢量处于一个合理水准上，不仅是设计者的职责，而且是衡量设计单位技术水平和市场竞争力高低的重要标志。一、影响钢筋混凝土中用钢量的因素首先，建筑专业的设计对含钢量的影响较大，主要是建筑物的规则性，具体体现在开间、进深、层高、平面形状的凹凸、竖向立面的缩进、悬挑等等。如果一座总面积不大的房子，开间、进深、层高各不相同，平面立面多有变化，其含钢量必然很大，比如一般公共建筑（剧院

3、、体育馆）等，比同等面积的住宅办公楼含钢量大一到两倍。对于工业厂房，影响含钢量的设计参数，则是厂房的跨度、高度、柱距、吊车吨位和楼面荷载(对多层厂房而言)。结构专业的设计，也是直接左右着含钢量的大小。要想降低含钢量，必须多方案比较。如美国纽约102层的帝国大厦采用的是框架-剪力墙体系，用钢量为206kg/m2；而芝加哥110层的西尔斯大厦，采用束筒体系，用钢量仅161kg/m2，比帝国大厦降低了20%。在结构设计中，结构方案选择不合理造成的浪费，往往比配筋计算的不精确造成的浪费大得多。其次，以前我国因缺少

4、钢材而对建筑用钢加以限制。目前，我国钢材年产量6亿吨左右，国家开始出台优惠政策，鼓励建筑行业积极合理地推广应用钢结构。1997年11月建设部发布的《中国建筑技术政策》(1996~2010年)中，明确提出发展建筑钢材、建筑钢结构和建筑钢结构施工工艺的具体要求，使中国长期以来实行的“节约钢材”政策转变为“合理用钢”政策。为了增强延性和防倒塌能力，主要还得靠合理加大构造用钢量。我国以前的混凝土结构设计规范对各类构件中受拉和受压纵向钢筋最小配筋率的规定，最早引自原苏联规范，取值偏低。2002版的混凝土设计规范，对

5、非抗震结构中受弯、偏心受拉和轴心受拉构件中的受拉纵向钢筋最小配筋率改用特征值表达式和下限值相结合的取值方案，使其取值水准适度提高；适度提高了非抗震受压构件和抗震框架柱的纵向钢筋最小配筋率取值；新增了基础底板最小配筋率的取值规定等。再次，作用在建筑结构上的外力，主要有地震作用和风荷载。处在抗震设防烈度高或者风压大的地区，含钢量高，反之较低。在气候恶劣、温差变化剧烈的地区，为抵抗温度应力，增加抗拉性能优良的钢筋的配置，是一种常用的办法。建筑场地土质差，浅层土承载力低，持力层埋深大时，需要采用桩基础或很厚的钢筋

6、混凝土筏板，含钢量较大。最后，由于施工变更是在现场提出的，要求尽快实施，没有时间反复计算比较，设计人员凭经验做出答复，这些变更一般偏于保守。另一种常见的情况是因为采购不到设计所要求品种规格的钢筋，必须进行钢筋代换，代换后的用钢量多数只增不减。据决算部门统计，施工变更造价占整个工程造价的比例达10%，有时甚至更多，这其中就有含钢量增加的因素。二、控制含钢量的技术措施（一）建筑结构材料随着我国工业生产和城市建设的发展，一些新型的建筑材料也随着市场需要大量的产生，这为工程建设多方面的选择建筑材料提供了便利。在结

7、构材料中，高强度混凝土、冷轧带肋、冷轧扭等已经普遍使用，新三级钢筋以及型钢等也已经在工程中使用，冷轧(扭)带肋钢筋虽说只在一般的现浇板中使用，但也使楼板的用钢量减少，新三级钢筋、型钢在结构的抗侧力体系中使用，将使结构的用钢量更加减少。设计时，尽量采用较高强度（但一般情况下不超过C60）的混凝土和钢筋材料。设计时应根据混凝土强度和当地的混凝土造价确定合理的柱墙截面和轴压比，使大部分柱墙配筋是构造配筋（或略大于构造配筋）而不是内力控制配筋。此外，从柱墙箍筋加密区的最小体积配箍率公式、梁板的受弯纵筋最小配筋率公

8、式可以算出采用高强度钢筋比低强度钢筋节省用钢量，所以除构造配筋外，梁柱箍筋和板钢筋应尽可能采用Ⅱ级钢筋（HRB335）和新Ⅲ级HRB400级钢筋，尽量减少HPB235级钢筋。而新Ⅲ级钢筋强度设计值与Ⅱ级钢筋强度设计值之比为1.2；新Ⅲ级钢筋目前的市场价格比Ⅱ级钢筋略高，综合价格比为1.05。若将强度低的Ⅱ级钢筋改为强度高的新Ⅲ级钢筋用于建筑，则可节约钢材约14%，这是降低用钢量最直接的措施。总之，对建筑结构材料来说，随着建筑高