结构经济性控制准则

结构经济性控制措施

从方案设计开始结构设计工程师应尽早参与到方案设计中,要在平面布置、立面造型、柱网尺寸等方面提出结构设计工程师的建议和要求,以求在后期的施工图设计中为降低结构用钢量掌握主动权。方案设计应该控制以下要点:

（建筑物的体量，包括平面尺寸，柱网尺寸，层高，总高度等因素，决定了结构的形式，因而也就决定了结构的造价范围。）

1.1建筑平面布置上力求方正，尽量避免出现平面不规则，控制平面长宽比，房间(板块)分隔不要相差太大。

（尽量避免出现平面不规则,这就可以少布置或不需要布置抗扭构件来降低钢筋的使用量;控制平面长宽比：平面长宽比较大的建筑物,由于两主轴方向的整体刚度相差甚远,在水平力作用下,两向构件受力的不均匀性造成配筋不均,增加钢筋用量。房间(板块)分隔不要相差太大,相邻板块相差越大会导致计算负筋增大。）

1.2建筑物的体型规整，结构的侧向刚度和水平承载力沿高度宜均匀变化,层高相差不要太大。（避免因为层间刚度比不满足规范要求而增加抗侧力构件,从而提高钢筋用量）

1.3立面上尽量少作一些通过钢筋累积起来的复杂构架、外凸较大的线条大样等。

（对抗震及提高承载力没有任何帮助而只会提高钢筋用量的构件建议建筑通过配色或者简约的线条来实现建筑物的美观。或者通过设计一些二次装修的玻璃幕墙、玻璃顶棚、钢结构网架来完善建筑的功能和保持造型的新颖）

1.4采暖、通风、给排水、电力及建筑物的竖向运输设备等服务设施对结构设计在某些情况下也会有重大影响。

2.1合理选择结构体系。

根据建筑平面布置、竖向布置和使用功能要求合理选择结构体系

2.2结构布置

影响建筑物结构用钢量的因素，首先是建筑物的体型（平面长度尺寸及长宽比、竖向高宽比、立面形状等），其次是柱网尺寸、层高以及主要抗侧力构件所在位置等。

（即结构单元是否超长当建筑物较长，而结构又不设永久缝时就成为超长建筑。超长建筑由于必须考虑混凝土的收缩应力和温度应力，它相对于非超长建筑（主要对待的仅是荷载产生的应力），其单位面积用钢量显然要多些）

2.2.3控制竖向高宽比。

。

（若平面形状较规则,凸凹少则用钢量就少,反之则较多,平面形状是否规则不仅决定了用钢量的多少,而且还可以衡量结构抗震性能的优劣,从这点分析得知用钢量节约的结构其抗震性能未必就低。）（刚度中心与质量中心相重合或靠近,或者抗侧力构件所在位置能产生较大的抗扭刚度,结构的抗扭效应小,因而结构整体用钢量就少,反之则多。）

2.3采用合理的楼盖体系

2.4梁布置时不必每幅墙下都布置梁

（有时一些小板块上的隔墙,即使把隔墙荷载等效为板面荷载,其计算结果也是构造配筋。当板跨小、布梁多时使用钢量肯定会增多,而且可能使楼面荷载多次传递,造成受力不合理。）

2.5计算参数

1结构抗震等级和柱的单双偏压计算模式等设计参数对含钢率有较大影响，应认真结合规范和具体工程情况进行选择。

2计算振型数应合理

3周期折减系数

（周期折减系数的取值直接影响到竖向构件的配筋，如果盲目折减，势必造成结构刚度过大，吸收的地震力也增大，最后柱配筋随之增大。）

4偶然偏心

（《高规》规定，高层建筑在计算位移比时应考虑偶然偏心的影响、计算单项地震作用时应考虑偶然偏心的影响。根据规范要求高层结构在计算时均应考虑偶然偏心的影响，考虑偶然偏心后结构墙及梁用钢量将增加3%左右。）

5双向地震扭转效应

（《高规》规定质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响。在实际工程中要求在刚性楼板假定及偶然偏心荷载作用下位移比不小于1.2时应考虑双向地震作用。考虑双向地震作用后结构配筋一般增加5%~8%，单构件最大可能增加1倍左右，可见双向地震作用对结构用钢量影响较大。控制高层结构位移比不超标是是否考虑双向地震作用的关键，也是控制钢筋用量的关键环节。）

6斜交抗侧力构件方向的附加地震作用

o时应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。考虑多方向地震对构件配筋有明显的影响，配筋平均增加5%左右。）

值，活载也不折减，但应分别对板、次梁及墙柱基础取不同值进行分步计算，取相应的计算结果对各构件配筋。动力荷载应成乘以相应的动力放大系数。

3.2恒载可以由构件和装修的尺寸和材料的重量直接计算,材料的自重可采用《建筑结构荷载规范》。恒荷载计算应当准确。

3.3建筑结构的水平荷载主要是风荷载和地震作用(工业建筑中还有吊车荷载、动力荷载等),计算依据是《建筑结构荷载规范》和《建筑结构抗震设计规范》。

3.4在建筑结构计算时要合理的考虑使用荷载组合,使得使用荷载合理有效,结构在设计合理使用年限内处于安全状态。

3.5墙体材料：应采用轻质材料，以减轻建筑自重。

4.1板

4.1.1板钢筋应采用高强度钢筋（高延性冷轧带肋CRB600级钢筋或三级钢），合理选择楼板的混凝土强度等级。

4.1.2合理控制现浇板的跨度，应使板的配筋由内力控制而非按构造配筋。

（楼板的配筋与板跨、梁的平面布置形式和荷载等因素密切相关，针对具体的需要，设计合理的梁平面布置，使得楼板厚度和配筋处于一个合理的范围是设计应做的。一般住宅类剪力墙结构，板跨的划分多由房间布置决定，结构可调整的余地不大。）

（现浇混凝土板的厚度通常在100mm以上，在此条件下宜将板跨增大,使其配筋由内力控制而非构造配筋。对于公共建筑的楼层，如结构单元两向主轴尺寸相近，则以两向井字次梁布置；如两向主轴尺寸相差甚大，则区分主、次框架。以典型的楼盖布置，其中板跨控制在约3米左右，板厚取100mm。对于住宅建筑，在3~4.5米正常开间情况下，楼板厚度为100~120mm应尽量增大板跨。）

4.1.3现浇板宜做成双向板。

4.1.4对于大跨度双向板,由于板底不同位置的内力存在差异,设计中不宜以最大内力处的配筋贯通整跨和整宽,为了节省钢筋,应该分板带配筋。

4.1.5当板面需要采用贯通面筋时,贯通筋的配筋通常不需要超过规定的最小配筋率,支座不足时再配以短筋。

4.2梁

4.2.1梁应采用高强度钢筋（三级钢），合理选取混凝土强度。

4.2.2梁计算参数的取值上弯矩放大系数及配筋放大系数取1.0。在后期施工图设计时再针对薄弱的部分比如悬挑梁等进行适当的放大,提高其安全储备。

4.2.3梁的归并系数要取小。严格按照计算配筋，配筋误差超筋值宜控制在5%以内。

4.2.6合理设计梁截面。尽量避免梁宽≥350,否则箍筋按构造须采用4肢箍,造成箍筋用量增加。增加梁高可以降低梁面及梁底的配筋量,但箍筋量也有所增加。

4.2.7对截面宽度较小的梁,当配筋量较大时往往需要放2~3排钢筋,无疑将减小梁的有效高度,因此当不影响使用或建筑空间观感时,梁宽宜略为放大,尽量布置成单排主筋,尤其是梁截面高度不太大时,以达到节省钢筋的目的。