浅谈结构设计中的含钢量控制

浅谈结构设计中的含钢量控制
摘要：在钢筋混凝土结构中,钢筋费用约占新建工程土建造价的30~40%。

用钢量的高低对于造价管理尤其是限额设计条件下的工程造价控制具有重要意义。

关键词：含钢量结构方案
一、引言
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。

除了建筑设计方案之外，房地产公司经常以单体建筑的含钢量作为衡量设计院水平的标准。

房地产公司通过多年的开发经验，积累了含钢量的一般范围，在洽商阶段会将含钢量指标写入合同条款，要求设计人员严格执行。

控制含钢量不仅是结构专业设计人员的任务，同时需要建筑、电气、暖通、给排水等专业通力合作。

房地产公司下达的设计时间往往较为紧迫，随着设计院市场化发展，为了提高竞争力，拟定控制含钢量的措施势在必行。

二、采用结构合理的建筑设计方案
由于建筑设计方案对结构设计方案有重大影响，所以建议结构设计人员在建筑方案的设计过程中应尽早介入，提请方案设计人员在满足建筑功能布局要求的前提下尽量考虑到结构规范的限制。

例如控制建筑的长宽比、高宽比、平面凹凸尺寸、楼板开洞面积、层高和结构抗侧力构件布置等。

在满足建筑功能的前提下，建筑平面布置尽量简单,对凹凸部分要进行控制,避免出现复杂的平面形状,例如平面凹凸比较多时,增加了外墙面的面积,不仅影响节能保温造价,而且结构的钢筋含量增加,结构设计的各项指标也会趋于不合理,影响结构的总含钢量；适当降低层高，会使工程造价降低（有资料表明：层高每下降10厘米，工程造价降低1%左右,墙体材料可节约10%左右）；同样合理地控制建筑物的高度也可以对工程造价产生影响，当住宅为剪力墙体系时,抗震设防烈度7度,结构高度在80m以内时,抗震等级为三级;高度超过80m时,抗震等级为二级,由于结构抗震等级不同,混凝土构件(墙、梁等)的最小配筋率不同,钢筋的锚固长度不同以及其他一些抗震措施均有所提高影响结构的含钢量；合理控制柱网和竖向布置，有资料表明竖向构件占结构含钢量约40%~50%左右；可见，重视建筑方案前期是至关重要的。

三、采用合理的结构计算参数、荷载、计算指标
采用合理的计算模型、计算参数、设计荷载、构造措施及合理的计算指标是达到经济合理含钢量的重要途径，应认真结合规范和具体工程情况进行选择，并
依据规范和结构概念合理使用计算结果进行设计，必要时采用手算复核。

目前结构设计计算软件有很多，每个计算软件都有大量参数需要结构工程师设置，这些参数都会影响结构含钢量，必须了解其意义及对计算结果的影响。

结构计算中荷载取值要符合规范及实际要求,不能随意加大荷载数据,荷载数值与结构钢筋量为倍数关系。

结构采用计算机软件分析时,所选计算模型要与实际相吻合,并多方案进行优化,尤其是一些参数选择对结构配筋影响很大,例如梁板跨中弯矩增大系数,一般情况可以不增加,在实际中有的工程取值取 1.3,这样一来跨中钢筋增加了30%,虽然增强了安全储备,同时也增加了钢筋用量,设计时应根据有利及不利因素适度调整。

再如水平地震力影响系数基本上不调整,有的工程进行了放大,增加了钢筋用量。

根据工程的重要性及客户的要求,可以对一些重要构件采用中震弹性或中震不屈服设计,增强重要构件的安全储备。

设计应尽量采用较高强度(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。

四、结束语
文中虽然提出了一些降低含钢量宏观的方法，但并不提倡含钢量越少越好。

一个优秀的结构工程师就必须是一个结构经济师，在良好的结构概念指导下选择经济、良好的结构体系、结构布置，并应用经济配筋率，判断构件的截面尺寸是否合理。

五、参考文献
[1]中国勘察设计协会技术经济委员会，建设部标准定额研究所。

民用建筑技术经济指标[M]，北京：中国计划出版社，1996。

[2]李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造（附实例）.中国建筑工业出版社，2008。

[3]李国胜，闫颖.多高层建筑基础底板的设计与构造[J].建筑结构•技术通讯，2007年1月。

[4]建筑抗震设计规范（GB50011-2010）.中国建筑工业出版社，2010.。