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如何合理降低含钢量

2015/9/10 16:39:35      点击:

       在满足规范和保证结构安全度及相同约束条件下如何降低含钢量?应该是合理安全前提下的含钢量最少,而不是通过降低安全度牺牲舒适度来达到降低含钢量目的,作为结构设计优化机构,国丰咨询一贯反对片面的追求过低的含钢量。任何事都有个度,超过这个度就会发生质变病变,后果很严重。不是说含钢
量越少越好,过少的含钢量是不正常的,可以基本断定是有问题的。规范规定了最小配筋率,这是底线,必须满足,也不要只取最小值。某些构造和施工要求的配筋无法量化,如为防止较长结构产生裂缝而配置的温度钢筋及厚板架立筋等等,都是必不可少的。还有一些细部处理需要的构造钢筋,规范没有明确规
定,也是结构工程师在具体设计时不能节省的。


        1、优化设计方案
 


       建筑师应摒弃片面追求新奇怪的不良嗜好,过度的标新立异效果往往适得其反,造型怪异的建筑不仅
不符合审美标准,而且对抗震是极不不利的,且增加含钢量和造价。采用什么结构体系也直接影响含钢量
大小,能做落地剪力墙的就不做框支转换层,能使短肢剪力墙减少就尽量减少。长墙肢有利于降低竖向构
件的配筋率以及减少暗柱数量。例如对高层住宅采用钢筋混凝土剪力墙结构体系,从承载力方面来看,小
开间结构中墙体的作用不能得到充分的发挥。过多的剪力墙(结构的侧向刚度过大) 反而降低建筑延性,导
致较大的地震作用。由于结构自重较大,增加了基础工程含钢量。大开间剪力墙结构体系与小开间体系相
比,使用功能灵活,经济指标合理,是高层住宅设计的发展方向。
 

        2、合理的基础形式
 


        一般来说,钢筋混凝土基础耗用的钢筋总量巨大,甚至超过上部结构。所以对基础采取什么形式,必
须反复权衡。能用浅基础时就不要用桩基,采用桩基时求短不求长,灌注桩配筋又有通长和二分之一、三
分之一桩长的节省办法。此外,采用加固软土地基新技术可以避免使用钢筋混凝土桩,而进行桩-土复合基
础的设计,则可减少桩的数量或桩长。组合的基础形式也能起到降低含钢量作用,如桩承台+筏板可能比
纯底板基础形式可能更合理,在满足相同承载力要求下能降低含钢量。

       3、采用HRB 400 级钢筋


       HRB 335级钢筋强度设计值为f y = 300N/mm2 , HRB 400 级钢筋强度设计值为f y = 360 N/mm2 ,
两者强度设计值之比为360/300 = 1.2 ,但两者市场价格,HRB 400 级比HRB 335级钢筋略高,综合价格
比为1.05。若将强度低的HRB 335级改为强度较高的HRB 400 级钢,则可节约钢材约14 %
(1.2/1.05 - 1 = 14 %)。此外,在板构件中采用冷轧带肋焊接钢筋网片代替普通钢筋,节约率可达15 % 。
 

        4、采用新型楼盖和隔墙系统

       楼盖体系是建筑结构的基本组成部分之一,其重量占整个房屋重量的22 %左右。楼盖结构多次重复使
用,其累计质量占建筑总质量的很大比例。降低楼盖质量,大幅度减轻建筑总质量,从而减轻地震作用;
同时,还可降低墙、柱及基础的造价。降低楼盖体系自身高度,不仅可减少层高,节约建筑空间,还可降
低围护结构、管线材料及施工机具的费用。
 目前,国内外常见的钢筋混凝土楼盖体系有如下几种: ①现浇