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1、淺議民用建筑中含鋼量的控制摘要： 當前我國民用建筑大量采用鋼筋混凝土結構，而含鋼量是混凝土結構工程成本中的重要部分。通過對工程設計過程的分析，提出了四階段控制的概念，即建筑方案階段、結構方案階段、結構計算階段、細化配筋階段。在各階段內做好控制工作，就可以將含鋼量控制在合理的范圍內。 關鍵詞： 含鋼量；階段控制；設計過程Abstract: the current our country civil building is used in great quantities in the steel reinforced concrete structure, and contain steel q2、uantity is the concrete structure engineering cost to the important part. Through the analysis of the process of engineering design, puts forward four stages control concept, that is, building plan stage, structure plan stage, structural calculation, thinning stage reinforcement stage. At various st3、ages to work in control, can will contain steel quantity control within reason.Key words: including steel quantity; Phase control; Design process中圖分類號：S611文獻標識碼：A文章編號： 隨著社會經濟的發展，當今我國城鄉各地，各式各樣的民用建筑如雨后春筍般涌現。高層建筑、多層建筑、地下建筑；住宅建筑、商業建筑、功能建筑等等不一而足。伴隨著巨大數量民用建筑的興建，有一個課題越來越多地被人們關注。那就是建筑工程造價的問題，簡言之即建筑成本。而在實際中占4、大多數的混凝土結構建筑，其造價的高低很大程度上是由結構中鋼材用量所決定的，簡稱含鋼量。而含鋼量的高低，通常在設計階段就已經確定下來了。下面，筆者從設計角度出發，結合實際工程中的經驗，簡要論述一下民用混凝土建筑設計過程中對含鋼量的控制。建筑方案階段的控制 建筑方案的確定，往往標志著一個工程的雛形已經形成。大致的使用功能與建筑平、立面等要素在一定程度上都已經確立了下來。撇開建筑地段、分類等級等不可調控的因素不談，建筑物的平、立面是否規則，是否具有合理的經濟性能，對后面所有階段含鋼量的控制工作具有一個提綱挈領的作用。 首先，就是建筑方案的規則性。所謂規則性，在實際工程中主要體現在平面及立面兩個方面。5、平面的規則性，包括建筑平面的整體形狀、長寬比、局部凹凸等方面；立面的規則性，包括建筑立面的高寬比、豎向構件的連續性等方面。實際工程中發現，對功能相同、方案相近的兩個建筑進行比較，建筑方案局部不規則的建筑，其最終的含鋼量往往會比方案規則建筑的含鋼量高出1015個百分點甚至更多。 此外，在我國現有的科技與工業條件下，建筑結構主材的選擇與性能基本上是在一定范圍內的。在這個前提下，建筑方案中的柱網布置、層高總高以及開間進深等取值對結構經濟性的影響，是有一定規律的。亦即在某種柱網、某種層高時，某棟建筑物的結構是相對比較經濟的。例如過大的柱距產生的大跨度框架梁、過小的柱距產生較密的柱網，都會對結構整體的含6、鋼量與經濟性產生負面影響。 由此可見，一個建筑物含鋼量的多少，往往在建筑方案階段，就已經定下了一個大概的范圍。想要獲得較為經濟的含鋼量指標，在建筑方案階段就應該充分地進行考慮。結構方案階段的控制 當建筑方案確定后，或是與建筑方案同時進行的，就是結構方案工作了。與建筑方案類似，結構方案對含鋼量的控制也是起到決定性作用的。依據建筑方案的要求，選擇與之相適的合理的結構方案，是在后續設計過程中控制含鋼量的前提。我認為結構方案大致上分為結構體系選擇與結構構件布置兩大部分。 根據建筑物不同的功能、平立面布置、層高總高等，選擇適宜的結構體系是尤為關鍵的。例如一幢40米高的11層小高層住宅，選用剪力墻結構就要7、比框架結構適宜得多；再例如一幢99米高的高層寫字樓，選用筒體結構就要比剪力墻結構更優越。 此外，合理的結構構件布置方式，也是影響結構含鋼量的重要因素。如豎向構件（柱、剪力墻）的布置、樓蓋形式的選擇、主次梁的布置等方面，都會對結構含鋼量產生較大影響。例如某高層住宅設計中對于剪力墻的設置，應盡量在建筑物平面的周圈以及交通盒處布置，并盡量不采用無豎向構件的轉角窗等不利布置，以使結構能夠有較好的抗震抗扭轉能力；又例如某15米跨度階梯教室，應采用井字梁樓蓋形式而不是主次梁形式，這樣可以較好地保證使用功能對房間凈高的要求，更能有效地減小該處樓蓋的鋼筋用量。 由此可知，結構方案的確定對后續設計起到了一個靈魂8、的作用。一個經濟性合理的結構方案，往往意味著對含鋼量的控制工作已經成功了一半；而一個失敗的、不合理的結構方案所造成的不利影響，也往往是難以在后續設計過程中給予彌補的。結構計算階段的控制 確定了合理的方案之后，接著就是結構計算階段。當前我國的結構設計行業，在計算階段大部分都是使用電算軟件來輔助設計，例如PKPM軟件、廣廈設計軟件等。采用計算軟件進行電算，對縮短設計周期、計算結果的精確性有著很積極的意義。但在電算過程中，軟件有很多的可調參數需要結構設計人根據工程情況自已確定，而這些計算參數的取值與選擇，會對計算出來的結構鋼筋用量產生很大的影響。拿較為普遍的PKPM軟件來說，在做某框架結構的設計時，9、框架結構的周期折減系數、地震計算各項參數、中邊梁剛度放大系數等參數的取值，都會對計算出來的配筋結果產生較大的影響，同樣是在規范規定的取值范圍內，某參數取上限值與下限值計算出來的配筋量可能就要相差10%或更多。還有構件截面的選擇，有時構件的配筋是由規范規定的最小構造配筋決定的，而不是計算結果，在這種情況下構件的截面是不宜做到很大的；而當構件配筋由彎矩等計算控制時，適當增大構件截面又會減少鋼筋的用量。又例如在做某高層剪力墻住宅結構設計時，根據工程的具體情況，合理地選擇結構構件砼強度等級、剪力墻厚度長短等，然后根據計算出的結果所顯示的信息，如周期、位移計算結果、結構剛度比、剪重比等，綜合分析計算模型10、的合理性、整體結構是否過剛或過柔、哪些地方存在不足或過強等等。然后根據分析結果對模型進行進一步的調整，使結構在滿足安全的要求下，也具有較好的經濟性。此外，在合理的范圍內盡可能選擇高性能高強度的結構主材，對結構含鋼量的控制也是有著積極意義的。 這就要求結構設計人員對各項規范規程、對結構計算原理有著深刻、清晰的認識與理解，清楚了解每個計算參數的本質意義與合理取值，并在計算過程中要做到細心、大膽，對計算結果進行細致的分析，對計算模型中不合理之處進行大膽的調整。只有這樣才能在結構計算階段，最大限度地對結構的含鋼量予以控制。細化配筋階段的控制 當結構計算完成后，就到了畫施工圖階段了。在這個階段，結構設計11、人會根據之前的計算結果、規范相關構造要求以及自己的一些習慣做法，對建筑物的各處配筋進行設計。但即使是相同的計算結果，由不同的設計人來設計配筋時結果也往往會有所差異，主要體現在鋼筋用量的多少上。具體來說，就是在畫圖過程中，不要人為地調大計算配筋結果，對拿不準的部分構件可采用多種計算方式進行復核，而不要一味地增大鋼筋；在規范規定的構造配筋范圍內，合理地選擇含鋼量較低的方式；細致區分各結構構件配筋的大小，不要進行過多的歸并而增加不必要的鋼筋用量。類似的措施有很多，每位結構設計人都應根據自己的工程經驗，有一定的控制方法。 綜上，在我國現階段的民用建筑設計中，對工程含鋼量的控制要在以上四個階段進行，各個階段是相輔相成、缺一不可的。只有在各控制階段都把工作做好，才能將工程的含鋼量控制在一個安全、經濟、合理的范圍內。參考文獻1GB50010-2002混凝土結構設計規范.中國建筑工業出版社，2011.2GB50011-2010建筑抗震設計規范.中國建筑工業出版社，2010.3 JGJ3-2010高層建筑混凝土結構技術規程.中國建筑工業出版社，2011.