史朋飞

摘要：钢结构在建筑业中的运用，由来已久。目前，有关的技术已较为成熟。钢结构在建筑工程中的运用，是提高工程质量的关键。在我国的建筑工程中，使用钢结构已有相当长的历史。然而，目前我国建筑结构设计中还存在着许多问题，使得钢结构在强度、抗震、防火、防腐等方面都难以发挥其优越性。同时，对工程自身的质量和使用带来了较大的安全隐患。

关键词：建筑结构设计;节约用钢量;方法探讨

1 建筑结构设计中节约用钢量的重要意义

目前，随着社会和经济的持续稳定发展，随着城市化的深入，房地产市场的价格越来越高，整个建筑业的建材价格也在不断攀升。在钢结构的设计中，钢材用量的成本大约占总成本的60%。通过合理地节省钢材用量，可以有效地降低工程总成本。根据实际情况来看，设计人员在进行建筑结构设计时，并没有考虑到这一问题，对工程的总体造价产生了很大的影响。因此，要实现项目的经济效益，就必须要合理地控制使用钢材的数量，提高项目的经济效益和社会效益。在保证整个项目的整体质量的前提下，控制工程的总投资，从而达到更好的投资效益。

2 影响建筑设计用钢量的因素

2.1 自然因素

不同的地理位置的建筑，会受到不同的外力。同时，在建筑结构设计中，气候条件、地震作用等也应加以考虑。在进行建筑结构设计时，还必须了解建筑物的自重，了解其所在区域是否经常发生地震等，这些都将对建筑的设计参数产生直接的影响。建筑结构必须达到质量要求，必须了解影响其稳定性的各种因素，并在此基础上综合考虑各种因素。适当提高钢材用量，减少温差、风力等自然因素对建筑的影响。提高建筑的耐受性，使建筑抵御温度应力的性能得到提高。

2.2 平面布设

建筑结构的平面设计，要考虑很多方面的问题。既要分析施工环境和工程参数，又要对照《建筑抗震设计》的标准。同时还要按照相关文件的规定，结合已有的工程参数，在对称和规则的基础上，通过对外部因素的把握，确定造成工程质量的因素。通过电脑输入各种工程参数，对建筑结构所受的内力和外力进行统计，并按照抗震设计的要求，调整结构参数，提高建筑内部的薄弱部位抵御外力和内力的能力。结构设计的改变，将使建筑工程的钢材用量有所改变，一般会使工程的钢材用量增加。

2.3 结构体系

建筑工程的施工前期，工作人员会到现场进行现场考察，了解相关的工程资料。根据建筑的抗震设计和结构的设计要点，结合企业实际情况，从造价、技术等方面进行设计。由于我国各省城市的气候特点不同，所以在进行结构设计时，必须充分考虑到影响结构稳定性的各种因素。在保证结构稳定的前提下，进行结构方案的设计。同时，要把投资成本控制在企业能够接受的范围之内，因为不同的结构系統会造成结构的稳定性差异，同时也会影响到施工中的钢材用量。

2.4 建筑物的高度因素

随着我国的高层建筑越来越多，钢铁的需求量也越来越大。随着楼层的增加，对钢筋的需求也越来越大。同时，在高层建筑地下室的设计中，应充分考虑地基的嵌固状况，提高其抗震性能和含钢量，从而进一步提高其耐久性。

3 建筑结构设计节约用钢量的途径

3.1 应用高强钢筋

HRB400钢筋是建筑结构中最常见的一种，目前国内正在大力推广的是CRB600H高强钢筋。通过调整HRB400钢筋的化学成分，使其在钢材中的碳、锰、硅等元素含量得到了改善，从而使其强度和刚性得到了提高。高强钢筋具有较高的强度，能够解决混凝土构件中的钢筋拥挤问题，提高钢筋混凝土强度，减少钢材用量。在采用高强钢筋时，应先与设计人员、技术人员讨论设计图纸，并进行节点配筋的检查。只有在材料校对完毕后，方能向总工程师汇报，确定钢材用量，并通过总工程师批准下单，满足施工的要求。

3.2 配筋结构设计

在建筑结构设计中，柱段结构设计应严格把握混凝土的强度层级轴压比例，科学合理地确定钢筋的配筋形式。根据钢筋的最小配筋比例，来确定钢筋的规格。在进行柱的设计时，必须充分利用大量的施工经验，以保证结构在施工过程中不受内力的影响，同时兼顾中高层建筑的实际施工要求。在结构设计时，要科学地选用不同型号的工程柱，正确认识柱形与承载力的关系。通过调整柱子的形状，使其中心受到压力，从而平衡建筑结构的内部应力。

3.3 处理好建筑钢结构设计的细部节点

为了提高建筑钢结构的设计质量，应对其进行详细的设计。在钢结构中，对钢结构的重要节点要进行详细的设计，以确保其安全性。在不同的结构形式下，应选用最适宜的连接形式。在使用过程中要保持协调，避免在连接处发生变形、过载等情况，否则会对整体钢结构带来安全隐患。对于焊接处和螺栓连接节点，应特别注意。要认真地对数据进行分析，保证连接节点的安全。

3.4 完善构建设计

首先，要了解造成建筑中柱钢用量大幅增加的原因，通过调整柱筋比例和设置位置，达到对柱用钢量的控制。明确建筑类型，掌握柱、墙的横截面积，并按工程结构设计规范的规定，减少柱轴压比，使柱的轴压比减少，使柱截面尺寸变小，既能保持结构的稳定性，又能节省钢材的用量。在梁结构设计中，必须掌握钢筋与混凝土的组合形式，并根据施工要求，对混凝土和钢筋的配比进行优化。在此基础上进行梁截面的设计，使梁的断面宽度在0～350mm之间。通过这种方法来控制梁截面，既能保证截面尺寸，又能减少工程中的钢材用量。随着梁截面宽度增大，施工所需的钢材数量也相应地增大，从而确保了结构的稳定。

结束语

钢材在建筑业的发展中起着举足轻重的作用，有效地节省钢材资源，对建筑业的发展有很大的影响。目前，我国有关科研机构在建筑结构设计中，发现了许多节省钢材用量的办法，并且效果显著。但随着建筑业的不断发展，钢材资源的消耗却没有得到根本的缓解。所以，在今后的城市化进程中，有关研究人员和建筑企业需要深入地探讨节约钢材用量的途径。结合当前的发展状况，制订出一套科学、适当的设计方案。为我国建筑行业的可持续发展提供有力的保证，降低我国钢材资源的消耗。

参考文献

[1] 张春霞.建筑结构设计中节约用钢量的方法探讨[J].江西建材，2020（07）：69-70.