影响结构设计用钢量因素和控制措施

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1、影响结构设计用钢量因素和控制措施　　[摘要]从结构体系、自然条件、超限问题等方面分析了对结构中用钢量的影响因素，并具体分析了如何在结构用钢量指标调整及构件配筋设计这两个阶段来控制用钢量。[关键词]用钢量；规范指标；构件设计；中图分类号：TB482.2文献标识码：A影响钢结构用钢的因素较多，对不同类型的结构，影响用钢的因素也有区别和侧重。就拿住宅来说，随着社会的发展，越来越多的高层住宅的出现，以及结构计算软件的成熟，使得住宅的设计越来越机械化和程序化。而且越多的工程实例预决算结果数据总结，使得住宅的设计越来越被条文化。这就使从事结构设计人员越来越觉得民用市场的难做。面临着越来越多的房地

2、产开发商的有了更多的工程实例及数据统计。如何在保证安全的基础上尽可能的节约钢筋量，成为近几年做民用建筑设计首要考虑的问题。一．影响建筑结构设计中钢筋用量的主要因素：1.建筑场地类别9不同的场地类别对地震作用的影响不同，因为场地类别的不同会使结构的抗震等级及特征周期值不同，如Ⅳ类场地与Ⅲ类相比，场地对地震的放大作用更显著一些，使结构水平内力增大,结构钢筋用量也相对增加。2.地震烈度通过《抗震规范》我们知道，建筑物所属地区的抗震设防烈度直接决定建筑结构地震作用的大小，是导致用钢量不同的直接因素，而以地震烈度为基础的，依据不同的结构体系而导致的抗震等级不同，产生的钢筋构造要求也不相同，所以

3、结构的含钢量也相差较大。3.基本风压对地震烈度较小的地区，尤其是对高层建筑（高度超过60m的建筑）而言，受风荷载影响将较为明显。风荷载越大，引起的结构水平内力增大，从而导致结构用钢量大。4.建筑物的高度及其平立面的规则程度通过《抗震规范》3.4节的内容可知，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性。建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化。建筑物若存在高度上的超限，或是平立面上的超限问题，则需要对结构进行地震作用和内力计算的调整，并对薄弱部位采取有效的抗震构造措施，若建筑自身有过多的悬挑结构（8、9度时的大跨度和长悬臂结构应计算竖向地震作用）或转换结

4、构等，都会造成结构内力增大、用钢量增加。5.基础工程9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。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混凝士筏板，含钢量较大。所以对基础采取什么形式,必须反复权衡,能用浅基础时就不要用桩基,采用桩基时必须的权衡桩的综合造价，例如，对现在上海住宅设计中常用的PHC管桩，首先是要采用最少的体积，其次是A型桩与AB型桩的市场价格也相差较多。具体工程中要选用不同的方案综合市场因素进行比选，才能得到较优化基础方案，节约造价。另一方面，基础工程中，选用不同的计算软件和计算假定，计算基础沉降量及配筋量值差

5、异较大，也会导致基础的用钢量结果差异较大。6.混凝土强度等级和钢筋强度等级采用的混凝土强度等级低，可以降低梁板的最小配筋率，因此结构设计中在满足规范要求的前提下，所选择的混凝土强度等级不宜过高。同样用高强度的钢筋，不仅可以减小梁板等构件的配筋量，同时也降低了梁板的最小配筋率。这些细节应该在设计中引起注意。7.温度应力的影响在气候恶劣、温差变化剧烈的地区，为抵抗温度应力，需要增加抗拉性能优良的钢筋，这会引起钢筋量的增加，比如说屋顶结构等等需要考虑温度变化造成混凝土的收缩应力的地方。9二.控制结构用钢量的相应措施：1.优化设计方案1.1结构体系的选取采用什么结构体系对于工程造价关系重大，

6、能做落地剪力墙的就不做框支转换层，能使短肢剪力墙减少就尽量减少。长墙肢有利于降低竖向构件的配筋率以及减少暗柱数量。长肢墙使得暗柱数量大为减少其边缘构件纵向筋配筋率往往较低。1.2结构指标的调整结构的模型调整很重要，合理的模型必定是刚度适中，变形协调。不能受一点影响就指标不够，已不能刚度余量太大，这样势必造成浪费。位移比也一定不能太大，最好控制在1.2以下，否则的话，最大位移角仍未与平均位移角相接近。如对于相对简单的高层住宅来说，其墙体的布置原则是尽量不布置短肢剪力墙，而且可能的话，其前三周期的比例基本接近1.0。位移角结果基本控制在1/1000~1/1050，位移比尽量1.05以下，

7、不超过1.2。尽量不采用上翻凸窗梁的方式调整位移，因为这种方式往往会导致上翻梁的高度太大，刚度较大，而导致相关区域的梁和墙体的配筋结果均较大。9也就是说指标调整结束后，必须相应的调整结构构件的配筋，使梁的配筋率不能过大，最好控制在1%左右，一栋刚度适中，受力合理的结构必定没有突变的配筋，这样才能保证建筑物配筋量的适中。2.荷载取值结构计算时，荷载取值要符合规范及实际情况，不能随意加大，因为荷载取值的加大会使结构的用钢量增加。荷载取值的加大，使得整个结构的总