浅议混凝土结构含钢量的优化设计措施

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1、浅议混凝土结构含钢量的优化设计措施祝雷上海市建工设计研究院有限公司上海200050摘要：控制混凝土结构的含钢量有多种途径，合理的结构构造措施对于减少含钢量有着积极的作用，但不同的构造措施又会带来施工工艺的差异，并直接影响工程造价。结合工程实例，分析该问题，并对以减少含钢量为目的的结构构造优化措施进行一定的经济性比较，指出了其对控制工程造价的意义，可供相关工程借鉴。关键词：混凝土结构含钢量优化设计经济性中圈分类号：TU209文献标识码：B文章编号：1004—1001(2014)04．0367．03BriefDiscussiononOptimalDesignMeas

2、uresforSteelContentofConcreteStructureZhuLeiShanghaiConstructionDesign&ResearchInstituteCo．．Ltd．Shanghai2000501减少用钢量的基本方法墙体对结构的整体刚度帮助并不大，故一般不宜在井道周1．1建模计算阶段围布置较多的剪力墙。相较于内部的墙体，外围墙体对合理的结构布置、正确的荷载取值与适当的计算参数提高结构整体刚度的效果更好，尤其是山墙部位的墙体。选择，是减少用钢量的前提。在建筑方案设计的阶段，结均匀、分散地把较多的剪力墙布置在结构平面的外围，构设计人员就应及

3、时参与，对于建筑形体及其构件布置规适当减少中间部位的剪力墙，可以更有效地发挥墙体的强则性的要求，通过与相关专业的沟通，对建筑的平、立面度、提高结构抗扭性能，达到其利用率的最优化嘲。布局以及承重构件的布置提出合理化建议，尽量避免或减剪力墙的分布钢筋大多是依构造要求配置，其数量难少诸如凹凸不规则、楼板局部不连续、竖向不规则等造成以进一步降低，应从边缘构件着手，减少其数量及配筋。用钢量大幅上升的先天性缺陷⋯。在结构建模的阶段，应如能尽可能多布置较为长肢的墙体，暗柱等边缘构件的数严格按照建筑功能，确定各处恒、活荷载的取值，不应随量及其纵向配筋率均可进一步降低。意放大(亦

4、不可在无明确依据支持的情况下擅自折减)，1．2施工图设计阶段在保证结构安全的前提下，忠实于实际工况选择正确的折在施工图设计周期主要通过精细而合理的构造措施，减系数。在结构模型调试的阶段，对周期折减系数、梁来实现对用钢量的控制。其经济性可以较为直观地看到，弯矩放大系数、梁刚度放大系数、地震信息的相关参数等并且容易进行量化的比较。在工程实践中，设计人员常予以适当选择、正确定义，可以合理控制结构刚度、避免使用如下一些构造措施(本文仅讨论±0．O0m以上结构部因过度吸收地震力而造成的配筋增大。分，地下结构不在本文论述范围之内)。对于高层结构，剪力墙的布置往往对工程造价有

5、着较(a)剪力墙构造配筋优化。墙体竖向分布筋与水平大的影响。应尽量保证剪力墙落地，避免框支。均匀合分布筋并不一定要采用相同的直径，满足构造要求及最小理地布置墙体，使墙体钢筋计算结果尽可能地趋近构造配配筋率即可，《建筑抗震设计规范》(GB5001ml2010)筋，是结构设计师们不断努力的方向。剪力墙的布置并不(以下简称《抗规》)第6．4．4条规定：抗震墙竖向和横是越多越好，如果一味地提高结构的侧向刚度，反而会吸向分布钢筋的直径，均不宜大于墙厚的1门0且不应小于引更大的地震作用力，且增加不必要的造价。在建筑物平8mm；竖向钢筋直径不宜小于1Omm。对于轴压比满足面的

6、中心区域往往存在较多的竖向交通井，如楼梯间、电《抗规》第6．4．5条相关规定的墙体，设置构造边缘构件即梯井、设备管道井等，由于其位于平面内部，此处布置的可。边缘构件的设计亦建议采用多种规格的钢筋组合，例如：内墙非底部加强部位的400mmX200mm暗柱，QI_一抗震等级如为三级，按构造边缘构件可配置4~12mm-I-作者简介：祝雷(1981一)，男，硕士，结构工程师。通讯地址：上海市武夷路150号(200050)。210mm的纵筋。收稿日期：2014—01—2l(b)框架梁配筋优化。《抗规》第6．3．4条规定：沿2014．4Buildingc。nsnI367梁全

7、长顶面、底面的配筋，一、二级不应少于214mm，长布置，腰筋统一采用12mm，楼板最小配筋为8mm@且分别不应少于梁顶面、底面两端纵向配筋中较大截面面200mm，且双面双向拉通。积的1／4三、四级不应少于212mm。笔者认为，规范2．2优化方案并未硬性要求框架梁上部钢筋一律取支座的2根角筋通长我们修改原始计算模型，对剪力墙在平面布置上进行布置，亦无此必要。对于三、四级框架结构，当支座负筋了如下调整：增加外围结构刚度，在山墙、平面凹角等部直径较大时，可采取分离式配筋，以较小直径(212mm位增设剪力墙；适当减少内部区域的墙体分布；在与建筑或214mm)的架立筋拉通

8、，并连接支座角筋，可以有