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建筑物结构含钢量的研究初探 　　中图分类号：F293.33 文献标识码：A 文章编号： 　　摘要：对影响建筑物结构含钢量的因素进行探讨，提出一些降低结构含钢量的措施，供房地产开发、设计、施工人员进行参考。 　　1.引言 　　目前，房地产市场竞争日益激烈，“有效控制开发成本、正确处理技术先进与经济合理之间的对立统一关系”是房地产开发企业追求的目标。建筑工程总造价中钢筋费用占的比例最大，因此开发商把降低含钢量看成是建筑项目降低造价的关键因素。本文将对影响建筑物结构含钢量的因素进行初步探讨，并提出一些降低结构含钢量的措施。 　　2.影响结构含钢量的因素 　　影响建筑物结构含钢量的因素很多，建筑方案的优劣、结构体系的选择、荷载大小的取值、高强材料的应用、乃至设计人员配筋手法的不同都直接影响含钢量的多少。 　　建筑方案 　　影响建筑物结构用钢量的宏观因素，首先是建筑物的体型，包括平面长度尺寸及长宽比、竖向高宽比、立面形状、平面形状等；其次是柱网尺寸、层高等。 　　平面长度超过规范设置伸缩缝的要求，且考虑到永久分缝会给建筑功能及建筑围护带来不利的影响，设计时通过适宜的结构措施、建筑措施及施工措施，可以考虑不设永久缝。但是，超长建筑由于必须考虑混凝土的收缩应力和温度应力，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。 　　平面长宽比较大的建筑物，不论其是否超长，由于两主轴方向的动力特性相差甚远，在水平作用下，建筑物扭转较为厉害，为了防止建筑产生扭转破坏，使得其单位面积用钢量相对于平面长宽比接近1.0的建筑物要多。 　　针对高层建筑而言，高宽比大的建筑其结构整体稳定性不如高宽比小的建筑，为了保证结构的整体稳定并控制结构的侧向位移，势必要设置较刚强的抗侧力构件来提高结构的侧向刚度，这类构件的增多自然使得用钢量增多。 　　竖向体型规则、均匀，侧向刚度从下到上逐渐均匀变化，则其用钢量就较少，否则将增多，较典型的有竖向刚度突变的设置结构转换层的高层建筑。建筑外立面宜简洁，如过多装饰线条或装饰构架，一方面增加结构的荷载，另一方面造成连接的复杂。这两者都会引起结构含钢量的增加。 　　若平面较规则、凹凸少则用钢量就少，反之则较多，每层面积相同或相近而外墙长度越大的建筑，其用钢量也就越多，平面形状是否规则不仅决定了用钢量的多少，而且还可衡量结构抗震性能的优劣。 　　一般而言，柱网越大，层高越高，消耗的材料就多。尤其对于高层建筑及超高层建筑，在满足建筑功能的前提下，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。 　　结构体系 　　建筑物的总体结构体系可划分为两类分体系：竖向和水平分体系。多层和高层建筑竖向抗侧力体系在不断的发展和改进，建筑高度也不断增高。根据建筑物的功能、所处的设防烈度和场地选择合理经济的结构体系至关重要。一般而言，大开间剪力墙结构比小开间剪力墙结构性能和经济指标都更合理；能选择框架剪力墙结构就不选择框支剪力墙结构；能减少短肢剪力墙的使用就尽量减少。 　　水平体系的选择亦指楼盖体系的选择，在多层与高层建筑中，选择合理的楼盖体系不仅可改善整个结构的力学性能，还可降低造价。合理的楼盖体系可以协同竖向体系更好的抵抗水平作用效应。降低楼盖本身重量，可大幅度减轻建筑总重量，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，不仅可降低层高，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。因此，对于多层尤其是高层建筑而言，应选择整体性好、刚度大、质量轻、高度小、满足使用要求并便于施工的楼盖体系。 　　荷载取值 　　结构设计人员在进行建筑结构设计时，首先应进行荷载的计算，荷载确定后才能根据其大小和作用形式计算结构的内力，然后再进行构件计算。不言而喻，荷载取值是否正确、合理，直接关系到整个工程的含钢量是否正常。 　　尽量采用轻质材料，减轻结构自重。研究表明，在高层住宅建筑中采用轻质石膏板内隔墙体系，主要的土建结构造价（包括楼板、外墙、内墙、梁、基础结构体系等）比传统砖石混凝土体系的土建结构造价降低10%，建筑工程的总造价降低4.27%。 　　高强材料 　　随着经济的发展、建筑结构高度的增加和技术设备的改进，高强混凝土的应用越来越广泛。C60混凝土在墙柱应用中已屡见不鲜，甚至有些结构采用更高强的C80。高强混凝土的采用可以降低墙柱的轴压比，减少柱截面，增加了房屋有效使用面积，降低结构的自重，减少基础工程造价。对于构造配筋的框架柱，其配筋量也相应降低。 　　一般而言，采用强度高的钢筋可以有效的节约用钢量。HRB335与HRB400级钢筋强度设计值fy分别为300和360N/㎡，HRB400与H