工程各個階段如何減少鋼筋混凝土結構的用鋼量
從方案設計開始結構設計工程師應盡早參與到方案設計中,要在平面布置,、立面造型,、柱網(wǎng)尺寸等方面提出結構設計工程師的建議和要求，以求在后期的施工圖設計中為降低結構用鋼量掌握主動權,。
方案設計應該控制以下要點：
建筑物的體量,，包括平面尺寸，柱網(wǎng)尺寸,，層高,，總高度等因素,，決定了結構的形式，因而也就決定了結構的造價范圍,。
1.1 建筑平面布置上力求方正,，盡量避免出現(xiàn)平面不規(guī)則，控制平面長寬比,，房間(板塊)分隔不要相差太大。
1.2 建筑物的體型規(guī)整,，結構的側向剛度和水平承載力沿高度宜均勻變化,，層高相差不要太大。
1.3 立面上盡量少作一些通過鋼筋累積起來的復雜構架,、外凸較大的線條大樣等,。
對抗震及提高承載力沒有作用的構件，建議通過配色或者簡約的線條來實現(xiàn)美觀或者通過設計一些二次裝修的玻璃幕墻,、玻璃頂棚,、鋼結構網(wǎng)架來完善建筑的功能和保持造型的新穎。
1.4 采暖,、通風,、給排水、電力及建筑物的豎向運輸設備等服務設施對結構設計在某些情況下也會有重大影響,。
絕密措施 ② / 結構布置
2.1 合理選擇結構體系,，高烈度區(qū)可采用“隔震”“耗能減震”技術
應根據(jù)建筑平面布置、豎向布置和使用功能要求合理選擇結構體系,。
2.2 結構布置
影響建筑物結構用鋼量的因素,，首先是建筑物的體型，其次是柱網(wǎng)尺寸,、層高以及主要抗側力構件所在位置等,。
2.2.1 控制平面長度尺寸，合理設縫
即結構單元是否超長,，當建筑物較長,，而結構又不設永久縫時就成為超長建筑。超長建筑由于必須考慮混凝土的收縮應力和溫度應力,，它相對于非超長建筑,，其單位面積用鋼量顯然要多些。
2.2.2 控制平面長寬比
平面長寬比較大的建筑物,，不論其是否超長,，由于兩主軸方向的動力特性相差甚遠，在水平力作用下,，兩向構件受力的不均勻性造成配筋不均,。
2.2.3 控制豎向高寬比
這主要針對高層建筑而言,，為了保證結構的整體穩(wěn)定并控制結構的側向位移，勢必要設置較剛強的抗側力構件來提高結構的側向剛度,，這類構件的增多自然使得用鋼量增多,。
2.2.4 豎向體型應規(guī)則和均勻
即外挑或內收程度以及豎向剛度有否突變等。
2.2.5 平面形狀應規(guī)則
若平面形狀較規(guī)則,，凸凹少則用鋼量就少,，反之則較多，平面形狀是否規(guī)則不僅決定了用鋼量的多少,，而且還可以衡量結構抗震性能的優(yōu)劣,，從這點分析得知用鋼量節(jié)約的結構其抗震性能未必就低。
2.2.6 柱網(wǎng)尺寸應均勻
包括柱網(wǎng)絕對尺寸及其疏密程度,。它直接影響到梁板樓蓋的結構布置,。
2.2.7 控制層高
對于高層建筑而言。層高與用鋼量之間很難確定某種關系,，換言之不能肯定層高對用鋼量的影響究竟有多大,。有資料表明：層高每下降10厘米，工程造價降低1%左右,，墻體材料可節(jié)約10%左右,。
2.2.8 抗側力構件位置
剛度中心與質量中心相重合或靠近，或者抗側力構件所在位置能產(chǎn)生較大的抗扭剛度,，結構的抗扭效應小,，因而結構整體用鋼量就少，反之則多,。
2.3 采用新型樓蓋體系
樓蓋體系是建筑結構的基本組成部分之一,，其重量占整個房屋重量的22%左右。樓蓋結構多次重復使用,，其累計質量占建筑總質量的很大比例,。目前，國內外常見的鋼筋混凝土樓蓋體系有如下幾種：
① 現(xiàn)澆梁板式樓蓋,；
② 井字樓蓋,；
③ 無梁樓蓋；
④ 預應力框架扁梁密肋樓蓋,；
⑤ 無粘結預應力無梁樓蓋,。
鋼筋用量最少的是無粘結預應力無梁樓蓋、其次是預應力框架扁梁密肋樓蓋,，鋼筋用量最多的是井字樓蓋和現(xiàn)澆梁板式樓蓋,。近年出現(xiàn)了許多新研制的樓蓋系統(tǒng)，鋼筋用量減少10%~30%,。
2.4 梁布置時不必每幅墻下都布置梁
有時一些小板塊上的隔墻,，即使把隔墻荷載等效為板面荷載,，其計算結果也是構造配筋。
絕密措施 ③ / 結構布置
3.1 結構抗震等級和柱的單雙偏壓計算模式等設計參數(shù)對含鋼率有較大影響,，應認真結合規(guī)范和具體工程情況進行選擇,。
3.2 計算振型數(shù)應合理
用來判斷參與計算振型數(shù)是否夠的重要概念是有效質量系數(shù)，《高層建筑選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 混凝土結構技術規(guī)程》第5.1.13 條規(guī)定B級高度高層建筑結構有效質量系數(shù)應不小于0.9 ,，《建筑抗震設計規(guī)范》第5.2.2 條條文說明中建議有效質量系數(shù)應不小于0.9,。一般來講當有效質量系數(shù)大于0. 9 時，基底剪力誤差小于5% ,，所以滿足規(guī)范要求即可沒有必要過多增加振型數(shù),，使計算用時增加和計算書增厚。
3.3 周期折減系數(shù)
周期折減系數(shù)的取值直接影響到豎向構件的配筋,，如果盲目折減，勢必造成結構剛度過大,，吸收的地震力也增大,，最后柱配筋隨之增大。
3.4 偶然偏心
《高規(guī)》規(guī)定,，高層建筑在計算位移比時應考慮偶然偏心的影響,、計算單項地震作用時應考慮偶然偏心的影響。
3.5 雙向地震扭轉效應
《高規(guī)》規(guī)定質量與剛度分布明顯不對稱,、不均勻的結構,，應計算雙向水平地震作用下的扭轉影響。在實際工程中要求在剛性樓板假定及偶然偏心荷載作用下位移比不小于1.2時應考慮雙向地震作用,?？紤]雙向地震作用后結構配筋一般增加5%~8%，單構件最大可能增加1倍左右,，可見雙向地震作用對結構用鋼量影響較大,。控制高層結構位移比不超標是是否考慮雙向地震作用的關鍵,，也是控制鋼筋用量的關鍵環(huán)節(jié),。
3.6 斜交抗側力構件方向的附加地震作用
《抗震規(guī)范》第5.1.1. 2 條規(guī)定，有斜交抗側力構件的結構,，當相交角度大于15°時應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用,。考慮多方向地震對構件配筋有明顯的影響,，配筋平均增加5% 左右,。
絕密措施 ④ / 荷載取值
4.1 活載應根據(jù)建筑功能嚴格按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009和《全國民用建筑工程設計技術措施》取值
不要擅自放大，對于一些特殊功能的建筑（規(guī)范未做規(guī)定的）,，應會同甲方共同測算活荷載的取值或按《建筑結構荷載規(guī)范》條文說明4.1.1條酌情取值,。對于《建筑結構荷載規(guī)范》第4.1.2條可折減的項目,，應嚴格按所列系數(shù)折減，尤其是消防車活載,。
對工業(yè)建筑,，原則上應按工藝設計中設備的位置確定活載取值，活載不折減,。如果按GB50009—2001附錄C取值,，活載也不折減，但應分別對板,、次梁及墻柱基礎取不同值進行分步計算,，取相應的計算結果對各構件配筋。動力荷載應成乘以相應的動力放大系數(shù),。
4.2 恒載可以由構件和裝修的尺寸和材料的重量直接計算,，材料的自重可采用《建筑結構荷載規(guī)范》。恒荷載計算應當準確,。在計算填充墻線荷載應扣除上一層梁高及門窗洞口部分重量,。
4.3 建筑結構的水平荷載主要是風荷載和地震作用(工業(yè)建筑中還有吊車荷載、動力荷載等),，計算依據(jù)是《建筑結構荷載規(guī)范》和《建筑結構抗震設計規(guī)范》,。
4.4 在建筑結構計算時要合理的考慮使用荷載組合，使得使用荷載合理有效,，結構在設計合理使用年限內處于安全狀態(tài),。
4.5 墻體材料：應采用輕質材料，以減輕建筑自重,。
目前在高層建筑中,，已大量推廣應用輕型隔墻、輕質外墻板,，以及采用陶粒,、火山渣等為骨料的輕質混凝土，以減輕建筑自重,。這些都能減少結構的用鋼量,。
