式满堂基础,地上层高2.9,钢筋含量地下部分160KG/M2,地
上部分46KG/平米
北京,某地下车库,地下2层,14000m2,钢筋含量140kg/m2,
砼含量0.9m3/m2,筏板厚度0.8m,基础梁为下返梁
普通住宅建筑混凝土用量和用钢量,多层砌体住宅:钢筋
30KG/m2 砼0.3—0.33m3/m2;多层框架 钢筋38—42KG/m2 砼
0.33—0.35m3/m2;别墅混凝土用量和用钢量介于多层砌体住宅
和高层11—12层之间(抗震7度区)
长春地区某派出所,框架结构,独立基础,三层,含钢量35KG
每平米 10 24 33 34 45 66 88 98
二、含钢量目标值的计算规则
建筑结构的含钢量是指建筑主体结构(不算装修) 总用钢量除以总建筑面积得到的一个建筑经济指标,通常以(kg /m2 ) 表示。
需要明确的是,目标值的计算规则为计算范围内的相应结构钢材用量除以计算范围内的结构面积。结构钢材包含剪力墙、柱、梁、楼板、空调板、窗台板、阳台栏板、砌体拉结筋等混凝土结构的受力及构造钢筋;不含纯建筑的混凝土装饰构件、预埋件、混凝土墙梁与砌体间加挂的钢丝网、一楼为防潮而设置的架空预制板所含的钢筋。结构面积等于建筑面积与建筑赠送的但仍为结构楼板或屋面板遮盖部分的面积之和。目标值应以常规结构的实际建造面积计算的,也即在统计含钢量时,应以实际建造面积计算,而不是简单的以建筑面积计算,这样算出来的结果才能真正反应结构的含钢量水平和设计院设计水平的高低。
含钢量的计算公式如下:
含钢量=分子÷分母
其中 (1)
分子=主体结构梁、板、柱、墙的受力钢筋和构造钢筋,不含钢结构、幕墙、钢雨棚、预埋件的钢材,不含圈梁构造柱的钢筋,不含架空层钢筋,不含桩基钢筋。
分母=建造面积=建筑面积+赠送的面积(CrossOver等)+阳台、露台、设备平台、层高小于2.2米的房间等计算建筑面积时未计算或少算但结构实际上已建造的面积。
带地下室时,由于地下室受场地、荷载、建筑条件影响含钢量变化范围很大,统计含钢量时应将地上、地下部分钢筋分开统计。
三、降低含钢量的措施
据研究分析,设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下,但正是这少于1%的费用对投资的影响却高达75%以上。单项工程设计中,其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程造价5%~10%,甚至可达10%~20%。
从技术层面上看,在结构材料中, 高强度混凝土、冷轧带肋、冷轧扭等已经普遍使用, 新三级钢筋以及型钢等也已经在工程中使用, 冷轧(扭) 带肋钢筋虽说只在一般的现浇板中使用, 但也使楼板的用钢量减少, 新三级钢筋、型钢在结构的抗侧力体系中使用, 将使结构的用钢量更加减少。
建筑结构的恒载在计算时要充分考虑使用功能。目前房地产开发前景广阔, 但是开发楼盘的使用功能往往是一个未知数, 既就是商品住宅也要考虑装修面层的做法, 水泥地面、水磨石、地板砖(湿铺:水泥沙浆粘贴; 干铺: 细石混凝土加水泥浆粘贴)、木地板、大理石、花岗岩等等应有尽有, 怎样选定合理的荷载取值要充分的了解市场需要, 不能盲目选用大值, 这样才能使设计安全可靠经济适用。
413 采用HRB 400 级钢筋( 新Ⅲ级钢筋)
Ⅱ级钢筋( HRB 335) 强度设计值为f y = 300NPmm2 , 新Ⅲ级钢筋强度设计值为f y = 360 NPmm2 ,新Ⅲ级钢筋强度设计值与Ⅱ级钢筋强度设计值之比为360P300 = 112 ; 新Ⅲ级钢筋目前的市场价格比Ⅱ级钢筋略高,综合价格比为1105 。若将强度低的Ⅱ级钢筋改为强度较高的Ⅲ级钢筋用于建筑,则可节约钢材
约14 %(112P1105 - 1 = 14 %) ,这是降低含钢量最直接的措施。此外,在板构件中采用冷轧带肋焊接钢筋网片代替普通钢筋,节约率可达15 %[3 ]
414 采用新型楼盖和隔墙系统
楼盖体系是建筑结构的基本组成部分之一,其重量占整个房屋重量的22 %左右。楼盖结构多次重复使用,其累计质量占建筑总质量的很大比例。降低楼盖质量,可大幅度减轻建筑总质量,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,不仅可减少层高,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。
目前,国内外常见的钢筋混凝土楼盖体系有如下几种: ①现浇梁板式楼盖; ②井字楼盖; ③无梁楼盖; ④预应力框架扁梁密肋楼盖; ⑤无粘结预应力无梁楼盖。钢筋用量最少的是无粘结预应力无梁楼盖、其次是预应力框架扁梁密肋楼盖,钢筋用量最多的是井字楼盖和现浇梁板式楼盖。
结构设计中,柱截面种类不宜太多是设计中的一个原则,在柱网疏密不均的建筑中,某根柱或为数不多的若干根柱由于轴力大而需较大截面,而建筑考虑便于装修则希望柱截面相同,此时如将所有柱截面放大以求其统一,势必增加用钢量。经济合理的做法应是对个别柱位的配筋采用加芯柱,加大配箍率甚至加大主筋配筋率或配以劲性钢筋以提高其轴压比,从而达到控制其截面尺寸的目的。这样个别处理要比大面积增加用钢量更科学经济。vi[6]通常指的是楼层梁板构件,其布置原则首先是受力传力合理,其次是使用效果(包括视觉效果) 良好,最后才是用钢量的节省,设计中不能本末倒置。。对截面宽度较小的梁,当配筋量较大时往往需要放2~3 排钢筋,无疑将减小梁的有效高度,因此当不影响使用或建筑空间观感时,梁宽宜略为放大,尽量布置成单排主筋,尤其是梁截面高度不太大时,以达到节省钢筋的目的。
四、几点说明
需要说明的是,影响结构含钢量的因素很多,有地震作用水平、风力大小、场地地质水文情况、地方标准执行力度、审图松紧程度、建筑自身体型是否规则、是否有转换层、是否超限、施工变更是否多、是否有大的材料或设计变动等因素。
从现浇板裂缝看来,我不赞成设计人员把含钢量作为自己设计的标准,设计人员应该首先保证结合安全,其次应该从设计方面去控制一些质量通病,甚至应该考虑到施工的不稳定因素。
以上是影响结构用钢量的主要因素。另外, 紧迫的设计周期、较低的设计费使得设计人员的责任心减弱。另外, 设计人员的职业道德和技术业务水平也都严重影响工程设计质量。因此设计人员必须具有较高的业务技术水平和良好的职业道德, 才能使工程设计经济、合理、安全。同时, 建设单位必须要给予合理的设计周期和按国家设计收费标准付费, 使工程建设前期有一个良好的基础。总之, 混凝土结构的用钢量是影响工程费用的重要因素, 影响混凝土结构用钢量的因素很多, 对其要正确认识。只要参与工程建设各方都本着对工程建设认真负责、各尽所能、各负其责, 按照国家颁布的有关法律法规严格履行各自的义务, 才能使得建设工程顺利进行, 为参与工程建设各方创造良好的经济效益。
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