導語：建筑結(jié)構(gòu)設計節(jié)約用鋼量的方法探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：文中分析了影響工程項目結(jié)構(gòu)設計用鋼量的因素和要點，并提出了優(yōu)化設計方案的途徑。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設計；用鋼量；配筋結(jié)構(gòu)

1影響建筑設計用鋼量的因素

1.1自然因素。建筑物所處的地理位置不同，承受的外力也會有所不同，氣候條件、地震作用都是建筑結(jié)構(gòu)設計需要考慮的方面，同時結(jié)構(gòu)設計還需要掌握建筑自重以及建筑所處地區(qū)是否會頻繁的發(fā)生地震，這些因素都將會直接影響到建筑設計參數(shù)。建筑結(jié)構(gòu)需要滿足質(zhì)量標準，掌握影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素，并需要在此基礎(chǔ)上權(quán)衡各方面因素，適當增加用鋼量，從而可以降低溫差、風力等自然因素對建筑的影響，在建筑用鋼量增加的同時，還可以強化建筑抵御溫度應力的能力。1.2平面布設。建筑結(jié)構(gòu)平面設計需要考慮的因素較多，不僅需要在方案設計環(huán)節(jié)中分析施工環(huán)境、工程參數(shù)，還應該比對《建筑抗震設計》規(guī)范文件，并根據(jù)文件規(guī)定結(jié)合掌握的工程參數(shù)，并在對稱性原則以及規(guī)則性原則下，設計建筑結(jié)構(gòu)，并掌握影響工程質(zhì)量的外在因素，確定致使立面與平面結(jié)構(gòu)不規(guī)則的原因后，需要利用計算機錄入各項工程參數(shù)，統(tǒng)計建筑結(jié)構(gòu)受到的內(nèi)力以及外力，根據(jù)建筑抗震設計要求，調(diào)整結(jié)構(gòu)設計參數(shù)，提升建筑內(nèi)部薄弱環(huán)節(jié)抵抗外力以及內(nèi)力的能力，結(jié)構(gòu)設計的變動勢必會導致建筑項目用鋼量發(fā)生變化，一般情況下都會增加工程的用鋼量。1.3結(jié)構(gòu)體系。建筑項目在動工前期，工作人員會對項目所在地進行實地勘察，掌握工程信息，并根據(jù)建筑抗震設計要求以及建筑結(jié)構(gòu)設計要點，結(jié)合企業(yè)自身情況，從成本以及技術(shù)等層面出發(fā)，設計建筑結(jié)構(gòu)方案，我國各省市的氣候特征均不相同，建筑結(jié)構(gòu)設計應該考慮影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素，保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上設計結(jié)構(gòu)方案，還需要將工程所用的經(jīng)費控制在企業(yè)可承受水準下，建筑內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)體系不僅會導致建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不同，還會影響到施工的用鋼量。比如剪力墻結(jié)構(gòu)體系與框架+剪力墻結(jié)構(gòu)體系，雖然都可以滿足建筑單位對項目穩(wěn)定性的要求，但是因為結(jié)構(gòu)體系不同，建筑使用的用鋼量也會有較大的差異，前者用鋼量在50~70kg/m2區(qū)間內(nèi)，后者用鋼量在90~120kg/m2區(qū)間中。

2建筑結(jié)構(gòu)設計節(jié)省用鋼量要點

2.1水平構(gòu)件。水平構(gòu)件部署是否合理，將會直接影響到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，建筑項目中的水平構(gòu)件一般多指梁板構(gòu)件，構(gòu)件搭配需要從多角度、多層面分析，平衡結(jié)構(gòu)內(nèi)部荷載，抵消內(nèi)部應力，按照力學概念，明確結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力、傳力的方式，水平配件設計不能只從建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面考慮，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，施工作業(yè)還需要考慮到客戶對建筑外觀等方面的要求，在確保建筑整體質(zhì)量達到標準的前提下，建筑項目必須具有絕佳的觀賞性，在科學的構(gòu)件設計下，減少建筑用鋼量的同時，還可以保證項目呈現(xiàn)出良好的效果。建筑工程項目運行期間，為了達到減少用鋼量，并保證工程整體質(zhì)量達到業(yè)主提出的要求，設計人員常采用豎向交通構(gòu)建建筑簡體，建設多樁承臺，將其設計在墻體下方，采用這種構(gòu)件布設方式，可以有效的規(guī)避剪力墻對樁造成的壓力，避免樁的薄弱部位受到壓力作用變形。另一方面，還需要了解建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)外載荷，設計配筋率，提升建筑結(jié)構(gòu)抵抗外力的能力，考慮到建筑結(jié)構(gòu)中的承臺可能受到剪力沖擊，致使建筑整體穩(wěn)定性受到影響，為此需要在前期設計期間，提升承臺厚度或是提升相關(guān)部位混凝土的強度，從而抵消內(nèi)部水平方向的剪力。建筑結(jié)構(gòu)設計需要關(guān)注構(gòu)件自身重量以及跨度，比如前一段時間裝修日常民居客廳，常應用板塊混凝土平板，其在50~70m2，左右大小的客廳空間中確實能夠滿足項目可靠性以及穩(wěn)定性的要求，但是卻會因為鋼量使用過多，直接提升施工總成本，如果不能平衡構(gòu)件自重與跨度間的關(guān)系，即便提升項目自身預應力，仍然無法規(guī)避材料消耗過多的問題。由于構(gòu)件跨度直接影響到其在應用中的表現(xiàn)，為了不影響構(gòu)件預應力，需要從構(gòu)件自重方面下手，簡化樓板構(gòu)造樣式，從而降低工程使用的用鋼量，現(xiàn)澆雙向空心樓板或是加輕質(zhì)填充塊的密肋樓板均是當前房屋建設常用的手段。2.2配筋結(jié)構(gòu)。柱段結(jié)構(gòu)設計需要掌握混凝土強度層級軸壓比，確定構(gòu)造配筋方式，并依照柱主筋最低配筋率，選擇工程所用的主筋規(guī)格，建筑項目中關(guān)于柱設計工作，需要結(jié)合以往施工經(jīng)驗，確保建筑結(jié)構(gòu)不會受到內(nèi)部應力的沖擊，影響建筑整體的穩(wěn)定性，并需要考慮到城市中高層建筑逐漸增多的實際情況，需要按照HRB400要求選擇各類柱的配筋率，為了防止柱結(jié)構(gòu)因為偏心受壓影響內(nèi)部承壓能力，還需要避免使用跨度大的邊柱，從而在滿足規(guī)定質(zhì)量要求的同時，減少施工單位工程用鋼量。另外，選擇工程柱型號、設計相關(guān)作業(yè)方案期間，需要掌握柱形與其在建筑中承載能力間的關(guān)系，改變柱的外形，使柱中心受壓，平衡建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部應力。

3建筑結(jié)構(gòu)設計節(jié)約用鋼量的途徑

3.1應用高強鋼筋。建筑結(jié)構(gòu)設計常用HRB400鋼筋，目前我國大力推廣的高強鋼筋為CRB600H，高強鋼筋CRB600H對HRB400鋼筋組成的化學成分進行適當?shù)恼{(diào)整，改變了鋼材C、Mn、Si等元素的含量，進一步提升鋼材的強度以及剛度。高強鋼筋具備強度高的特性，并且可以解決混凝土構(gòu)件中，鋼筋擁擠的問題，在提升鋼筋混凝土強度的同時，還可以縮減建筑的用鋼量。應用高強鋼筋過程中，施工人員需要在前期與技術(shù)人員、設計人員，商討施工圖紙，檢查節(jié)點配筋。當材料校對完成后，才可以上報總工程師，明確施工用鋼量，批準下單，滿足施工作業(yè)需要。3.2完善構(gòu)建設計。首先，掌握導致建筑中柱用鋼量大幅度提升的原因，調(diào)整柱的鋼筋率以及布置位置，從而起到控制柱用鋼量的作用。明確建筑類型，掌握柱、墻的橫截面積，并需要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)設計規(guī)范要求，在保證混凝土強度滿足工程質(zhì)量要求的前提下，降低柱軸壓比，從而減小柱截面大小，在保證項目結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時，達到節(jié)約用鋼量的目的。梁結(jié)構(gòu)設計期間，需要掌握鋼筋與混凝土搭配方式，以及不同搭配方式呈現(xiàn)的效果，并根據(jù)施工要求，優(yōu)化混凝土與鋼筋配置，在此基礎(chǔ)上設計梁截面，將梁截面的寬度控制在0~350mm范圍內(nèi)，采用這種方式控制梁截面，可以在確保截面尺寸不影響施工作業(yè)效果同時，減小工程所用的鋼量。隨著梁截面寬度的擴大，作業(yè)需要的用鋼量也會隨之增加，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性在規(guī)定范圍中。另外，可以在結(jié)構(gòu)設計期間，在確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定值滿足規(guī)定要求的基礎(chǔ)上，減小鋼筋直徑，采用大直徑與小直徑結(jié)合配筋的方法等減少用鋼量［1］。

4結(jié)語

在建筑行業(yè)高速發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)需要關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)設計，還應該遵循可持續(xù)性戰(zhàn)略發(fā)展的要求，節(jié)約施工使用的鋼材，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)方案，發(fā)現(xiàn)對建筑用鋼量的影響，掌握結(jié)構(gòu)設計過程中，控制用鋼量的要點，并在方案設計期間，應用三級鋼筋、完善構(gòu)建設計，在保證項目整體質(zhì)量的同時，減少項目用鋼量。

參考文獻

［1］毛東.輕型門式鋼架設計中節(jié)約用鋼量的方法探討［J］.住宅與房地產(chǎn)，2020（06）：90.

作者:張春霞 單位:鄭州信和嘉程建筑設計有限公司