董军

【摘要】基于现代化发展背景下，广大群众更对我国建筑行业形成了极高关注。然而从房地产行业视角下来看，更加关注成本投入量，特别是建筑结构设计单位，与建设单位保持密切联系，就是希望能够时刻把控项目每平方木用钢量，更有很多甲方在签署设计合同时在设计合同中添加针对用钢量的限制条款，从建筑结构设计方层面下分析，当前最为紧急的任务，就是有效迎合市场化发展需求，寻找节约用钢量的方法，确保自身单位能够稳步占据市场重要地位。

【关键词】建筑结构设计;钢材用量;构件 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.35.014

针对建筑钢筋混凝土项目设计事项，企业就是希望能够提高结构安全性以及稳定性的基础上，使用最少的钢筋用量。这一目标的实现，不单单是施工单位的责任，而且更是设计部门的职责。站在项目造价视角下，隶属于钢筋费用明细中的材料成本投入，必须要求人员开展合理化设计工作，达到节约用钢量的管理效果，这是提高建筑企业市场竞争力的重要表现。

1、建筑设计用钢量的影响因素

1.1宏观因素

针对建筑结构设计中影响用钢量的宏观因素，主要可以结合以下几方面进行分析：第一是竖向布置。从建筑竖向体型层面下分析，主要表达的就是竖向布置规则性以及均匀性状态，要求对结构内收以及外挑等程度加以详细调查分析，如果存在突变隐患，无疑会导致用钢量的增加。比如，将重心放在侧向刚度视角下，由上方位置逐渐过度到下部问题，如果刚度处于均匀變化的状态，此时必然能够减少用钢量的投入，而且出现了不均匀刚度变化，最终就会导致用钢量不合理增加;第二是平面形状。从建筑结构平面规则情况下分析，当发现其有着较少的凹凸，会直接决定攻城时用钢量的有效控制，针对有着大致相同的结构层数面积，再加上有着较大长度的外墙情况，最终会需要使用到很多钢筋材料。从中可以看出，分析建筑结构用钢量影响因素，与平面形状规则之间存在着之间关系，而且也是影响整个结构抗震效果的关键。从某种程度上而言，判断具体建筑结构用钢量大小，如果处于节约使用的状态，会直接决定结构抗震性能的提升;第三是抗侧力构件位置。针对建筑结构质量与刚度情况，两者有着重合的中心位置点，再加上可能存在抗扭刚度的抗侧力构件部位，会决定较小结构抗扭效应的出现，很大程度上会减少用钢量。特别是面对框架剪力墙结构，在工作人员实施设计过程中，当处于不合理设计情况下，此时质量与刚度中心会出现偏离的现象，极易引发结构扭转隐患。针对这一问题，不能保证施工材料投入量的减少，还需要工作人员妥善做出调整。

1.2微观因素

站在微观角度下分析影响建筑结构设计用钢量使用问题，具体表现为以下两点：第一是构件钢筋构造。通过实际调查可以看出，建筑结构构件钢筋设计过程中，行业内已经制定了很多合理化标准，这就要求工作人员必须完全履行标准细节，才能够达到节约用钢量的目标。设计人员先应该调查构件承载力大小，严格履行标准最小配筋率明细，充分提升结构抗压水平，保证混凝土构件具备较大刚度性能优势。与此同时，针对有着良好抗拉强度以及抗剪性能的钢筋结构，不会对刚度情况构成太大威胁。如果单位需要承担较大荷载力，此时必须着重选择有着极高强度的钢筋材料。在选择墙柱等位置构件时需要注意，设计人员需要整合轴压比现状，保证构件具备较强可靠性，实现抗压性能不断提升的目标。在工作人员选择混凝土结构过程中需要注意，虽然不需要选用较大强度的钢筋材料，但是必须要求其与现有配筋率规范相一致;第二是多种零星构件。作为建筑零星构件，常见的有飘窗、装饰构件等多个部分，目前来看，在分析影响建筑结构用钢量因素时，很多设计人员未能重视该点。伴随着我国建筑行业多年以来的发展，当前各个地区不管是施工数量还是面积，都有着很大提升，面对项目内部含有的诸多零星构件，无疑增加了操作困难性，甚至也是关系到造价水平的关键。在之前很长一段时间内，部分人员在进行钢筋设置时，通常综合混凝土浇筑方式进行，极易引发不科学设计现象的出现，而且因为较大操作困难度现象，又给项目增加了不必要的重量，部分情况下因为受力不够合理留下安全隐患。

2、建筑结构设计中节约用钢量的方法

2.1水平构件布置

在设计人员进行水平构件布置过程中，主要就是将重心放在内部楼层梁板位置上，要求达到合理受力与传力设计效果，然后给群众提供良好的使用环境，最终达到节约用钢量的设计效果。以上几个环节的进行，应该层层递进，不能出现本末倒置的设计现象。分析公共建筑楼层结构，如果有着大致相同的单元两向主轴尺寸，此时设计人员可以将其规划成两向井字次梁。面对两向主轴尺寸大小，如果发现有着较大的尺寸，此时就需要设计人员弄清楚主框架与次框架位置，布置成典型交梁楼盖，板跨需要控制在2m左右。

2.2竖向构件布置

当设计单位确定好设计方案以后，必须再次组织部门全体人员，对柱网疏密效果以及大小等情况进行有效观察与分析。在设计人员规划剪力墙结构过程中需要注意，必须事先深入分析设计方案效果图，弄清楚各个细节以后才能够实施正式操作。要想能够确保最终结构设计方案更具合理性以及可行性，设计人员也应该进行反复的计算，在确保设计方案实用性得以提升的同时，才能够从根本上达到节约用钢量的效果。在正式设计期间需要注意，工作人员也应该强调墙柱截面设计重要性，面对处于压弯构件状态的墙柱，要求先对配筋量条件进行调查，然后确定好构造钢筋用量情况。设计人员确定好强度等级符合标准的混凝土结构，然后再去判断轴压比规范，当以上两个部分满足规范要求以后，再去规划好墙柱截面大小，不能出现较大的现象，避免截面问题导致用钢量增加现象的出现。最为关键的是，在实际设计过程中，设计人员最好应该控制好柱截面类型，这是建筑结构设计行业人员必须遵循的工作原则。面对出现不均匀柱网疏密结构现状，某根柱或者是若干根柱因为轴力较大需要增加截面，为达到结构美观性以及便于装修的效果，设计人员可以要求柱截面保持一致，如果单纯只是放大柱截面大小，虽然从表面上能够实现统一性的标准，但是无疑期间会需要使用到大量的钢筋材料。最佳的方法就是设计人员针对部分柱位置，可以提前准备好芯柱，合理添加在配筋方面，保证配筋率有效增加，并且搭配使用劲性钢筋来改善轴压比，达到合理控制截面尺寸的效果，通过此种方式，相比较大单一增加面积来讲，其节约用钢量效果更加显著。在设计人员布置竖向交通井道过程中，因为外围墙体结构的威胁，会导致结构刚度受到直观影响，但是却不会对内部墙体构成较大损坏。这是因为在维持整体结构刚度的现状下，设计人员务必要控制好筒体内部剪力墙厚度，当处于标准范围中的基础上，才能够防止影响墙体用钢量的现象，而且也会维持整个建筑结构具备良好性能以及极高质量。站在建设角度下分析，为确保整个施工工作高效开展，获取到预期理想的施工效果，必须要求剪力墙结构保持筒体统一性状态。

2.3构件配筋构造

为做好构件配筋构造规划设计工作，人员可以结合以下几方面进行分析：首先，在设计人员实施柱结构规划设计时，应该整合混凝土强度等级情况，对轴压比以及截面尺寸进行妥善把控，通常情况下，面对柱段位置而言，主要归属于构造钢筋，严禁设计人员将其看成内力控制配筋的问题。基于此，在设计人员规划设计时需要注意，面对柱主筋规格大小，可以结合最小配筋率或者是稍高的配筋率加以进行处理。同时，按照现有行业内标准计算公式，对柱箍筋体积的配筋率实施精确计算，如果设计人员能够有效选择高强度的钢筋材料，相比较一些低强度的钢筋材料，更能够实现节约用钢量的效果。通常情况下，设计人员可以事先对项目施工现状进行调查，综合市场情况，确定HRB400类型的柱箍筋，最好不使用HPB235低強度钢筋材料。除此之外，像建筑结构顶层边柱位置，针对中柱位置上，将将其大跨度边柱进行有效抽出以后，会发现严重偏心受压的现象，因为内力把控以及较大规模的主筋配筋量现象，要想能够实现节约用钢量的效果，就需要设计人员有效控制好低配筋率投入情况，将柱竖向形状进行有效调整。如果设计人员经过了一系列调整，最终发现不能承受弯矩的现象，此时可以将视线放在梁柱顶节点位置上，将其设计成简支结构，确保柱中心有着较强承压性能。这一情况下边柱也无需改变竖向的形状，还能够减小截面。

同时，设计人员也应该做好结构梁规划设计。通常由内力把控的配筋，打湿期间也会有喝尿部分是由最小配筋率控制的。设计人员可以仔细观察梁主筋的最小配筋率还有梁箍筋配箍率，对其进行有效设计以后，可以达到节约梁位置用钢量的效果，在此过程中需要注意，设计人员需要严格确定好混凝土结构等级强度，而且最好选用高强度的钢筋材料。因为以上方式的实施，能够保证最小配筋率得以有效减少的基础上，自然也能够保证结构梁具备良好抗裂效果。在此之前，设计人员先应该判断梁的截面宽度，如果发现有着较小宽度现象，再加上有着较大配筋率，设计人员可以借助两排钢筋妥善设置，最终也能够有效把控好建筑梁结构的有效高度。基于此，在不对建筑空间美观性构成影响的基础上，设计人员可以秉持适当性的原则，重点增加梁的宽度，而且也应该设置成单排的主筋，特别是梁截面的高度较小时，才能够实现节约用钢量的目标。

结论：

简而言之，针对建筑结构设计环节，要想能够达到节约用钢量的目标，不仅仅需要人员关注好宏观以及微观影响因素，而且也应该全程秉持实事求是的原则，保证建筑结构具备极高质量以及良好性能，而且也应该妥善规划好现场格局，提升构件可靠性，达到结构科学受力的效果，最终实现节约用钢量的效果。

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