浅谈建筑结构设计含钢量控制

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2019年01月08日 09:31

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邵波

[摘 要]近年来,随着我国社会经济的迅速发展,以及科学技术的不断进步,建筑行业也获得了良好的发展。在建筑工程建设过程中,通过对含钢量进行良好的控制,能够在一定程度上节约建筑成本,最大限度的确保房屋建筑的科学合理性。此背景下,本文首先分析了建筑结构含钢量主要影响因素,其次研究了建筑结构设计中含钢量控制措施,最后探讨了一建筑工程结构设计含钢量控制情况,以供参考。

[关键词]建筑结构设计;含钢量控制;措施分析

中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0134-01

1 研究建筑结构设计中含钢量优化控制的重要性

随着我国社会经济的快速发展,城市化进程的不断加快,土地价格不断呈一种上涨的趋势,从而使得整个建筑行业施工材料的价格都有所上涨。在建筑结构的主体设计中,含钢量的总体造价大约占到了60%左右。但是在实际工程设计过程当中,相关的工作人员并没有对其引起足够的重视,这一现象严重影响了整个工程的总体造价。那么想要使得整个建筑工程利益最大化,就需要相关的设计工作人员对整体结构当中的钢含量进行有效的控制。在具体的设计过程当中,可以从影响含钢量的因素进行着手,然后对整个结构的含钢量进行有效的控制优化,从而对整个工程的造价进行更好的控制。

2 建筑结构中含钢量的影响因素分析

2.1 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。

2.2 建筑物防震等级因

素建筑物各有其差异性特点,也就表现出不同的防震等级,当建筑物依照抗震设防烈度7°~8°设计,其所承受的地震效应差为30%~50%。由此可见,在不同的地域条件下,不同的建筑物有不同的防震等级,对于地震发生频繁的区域对于建筑物的要求偏高,含钢量的标准也较高,对于钢筋的质量要求也较高。

2.3 建筑物的结构承载力因素

在不同的建筑物之中,其结构的承载力也各不相同,含钢量必然也不一样,在进行含钢量控制的时候,要参考建筑场地的类别以及地基的承载力,合理决定建筑物的混凝土及钢结构状态。

2.4 建筑物的高度因素

在城市土地资源短缺的背景下,城市建筑正在向高层发展和推进,建筑物的不同高度也是影响含钢量的一大因素。层高越多,对于抗震的强度要求也越高,所需的含钢量要求也必然不同。并且,在高层建筑的地下室建造过程中,还要考虑地下室的嵌固条件,以合理地确定地下室结构的抗震强度及含钢量的多少。

2.5 建筑荷载的取值因素

在建筑结构设计之中,建筑荷载的取值应当要规范,尤其是主要配筋的关键性结构,要依照限定的范围进行取值,以免造成无法挽回的不良后果。如:建筑抗震荷载要求选用中震弹性或中震不屈服设计,并运用计算机软件加以计算,但是仍旧要考虑计算与实际情况的偏差。

2.6 建筑材料因素

通常情况下,物体重量越大,则承重器材的浪费现象就会越严重,因此,对于需要投入建筑物建设中的器材,要选取性价比高、绿色环保污染少的建筑材料,要尽可能地减轻建筑物的总体重量,选取重量相对较轻的建筑材料,以合理地控制含钢量。近年来,随着科学技术的迅速发展,建筑材料呈现多样化趋势,但要想有效减轻建筑物总体重量,必须积极选用重量较轻的建筑材料,以有效降低投入建筑物建设过程中所采用的钢筋材料的总体重量。

3 建筑结构设计中含钢量的控制内容

(1)柱配筋。建筑结构设计人员要全面把握混凝土造价及其强度,计算科学合理的轴压比及柱墙截面,要选取高强度的建筑材料,并依照建筑构造实现柱配筋。(2)梁配筋。要合理地设置框架梁架立筋,设计多层砖混住宅结构,并在设定梁配筋的过程中,当梁腹板高度大于450mm时,要沿高度纵向配置梁的侧面构造钢筋,并使彼此之间的距离控制在200mm之内。(3)板配筋。要选取高强度、高延展性的Ⅲ级钢筋,相对原先的Ⅰ级和Ⅱ级钢筋而言,Ⅲ级钢筋具有较高的性价比。

4 建筑结构设计中的含钢量控制措施

4.1 选用科学合理的建筑结构

(1)优先选择抗震性能、抗风性能优良的建筑结构,在这种结构体系之下,可以较好地避免复杂的荷载传递关系,也可以有效地规避明显的刚度突变现象。在选择合理的、规则的建筑结构体系之下,可以较好地控制含钢量。(2)优化布置建筑结构柱网尺寸。在对建筑结构设计的过程中,要依循柱网尺寸均匀性的设计原则,结合既有的设计经验,合理地布置柱网尺寸,使工程梁、柱等构件都能够保持稳定、良好的受力条件,也可以较好地减少配筋量,实现对建筑结构的含钢量的有效控制。(3)合理设置建筑结构的抗侧力构件。在建筑结构设计过程中,要将抗侧力构件设置于建筑整体结构的边缘地段,并使结构的刚度中心与质量中心相吻合和一致,这样,就可以较好地减少建筑物中的抗侧力构件的数量,有效地控制建筑结构的抗扭效应。

4.2 优化建筑结构设计方案

据有关统计研究表明,建筑物的稳定性在很大程度上受到整体结构设计方案的影响,所以在对建筑结构含钢量进行设计的时候一定要和整个建筑的设计方案进行充分的结合。而在此过程当中,难免会涉及到对建筑结构含钢量的布局等一些相关的内容,从而可以对其进行更好的优化控制。在此过程当中就对相关的设计人员专业水平以及综合素养有着更高的要求,如果设计人员对建筑结构设计的相关要求不够熟悉的话便很有可能造成所设计的方案不能很好地满足建筑物的实际需求,同时也会在一定程度上增加钢材的使用量。这就要求设计人员在对建筑结构进行设计的过程当中,应该尽量避免使用一些不规则的平面,从而可以更好地确保整体建筑墙体的简单性和对称性。还需要注意的是,在对建筑竖向进行布置的时候还应该充分结合具体的项目的实际情况来进行,选择最为科学合理的技术,设计人员还应该和相关的构建人员进行有效的协调与沟通,从而可以对结构的含钢量进行更好的把控。

4.3 合理選择建筑结构设计的基础

在建筑结构设计的过程中,还要对基础形式加以合理的选择和控制,具体包括:(1)以求短不求长为原则,合理设计桩基础结构。(2)尽量运用浅基础形式。(3)充分采用软土地基加固技术。

结语

总而言之,建筑结构设计中的含钢量控制要全面考虑各种影响因素,根据建筑工程项目的具体情况,依循一定的原则和方法,科学合理地布局,以安全和经济为核心,优化建筑结构设计方案,选用科学合理的设计结构,选择优质设计单位,提升地基的荷载力,较好地实现对建筑结构含钢量的控制,推动我国建筑行业快速、稳定地发展。

参考文献

[1] 朱文亮.高层住宅剪力墙结构含钢量控制[D].大连理工大学,2016.

[2] 秦双德.建筑结构设计的常见问题探讨[J].建材与装饰,2016,17:93-94.

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