建筑结构设计中的含钢量控制研究论文_陈楷彬

建筑结构设计中的含钢量控制研究论文_陈楷彬

潮州市建筑设计院 521000

摘要:经济的发展和科技的进步使得我国的建筑行业也不断的发展,建筑行业是我国当前发展较快的几个行业之一,在国民经济的发展中占重要的地位。建筑行业的发展也占据着大量的国家资源,钢材作为我国重要的资源之一,是建筑行业发展的主要资源,在工程建设的过程中如果能够对钢含量进行控制,在保证房屋建筑安全性的前提下对钢含量进行控制能够极大的减少建筑行业的资源使用量,也能够有效的控制建筑工程的成本。所以本文从建筑工程的结构设计着手,探讨控制含钢量的相关措施。

关键词:建筑结构设计;含钢量;控制

建筑工程的结构设计是建筑工程项目的初始点,建筑工程结构设计对建筑工程的质量和结构形式都有着重要的影响,建筑工程的结构设计不仅要考虑到结构设计的强度、质量和稳定性等因素,还要考虑到设计中含钢量的情况,含钢量的多少会对建筑的结构性能产生重要的影响,所以在进行建筑结构设计时要注意对含钢量进行控制。

一、建筑结构设计中控制含钢量的意义

我国的经济发展使得我国的城市化建设越来越快城市的建筑用地增多,建筑工程也增多,这些都无形中对建设用地的价格和工程建设的成本造成了很大的影响,建筑工程的成本明显增多,对建筑企业的发展极为不利,所以现在啊很多的建筑企业都在想办法对建筑的成本进行控制。在建筑结构的主体设计中,钢的含量占到百分之六十,是建筑的设计中极为重要的资源,也是建筑结构设计中的主要成本,所以在进行成本控制时,对含钢量进行控制是重要的一个方面,在建筑的结构设计中,相关的建设人员一定要对设计中的含钢量进行控制,优化成本,实现利益最大化。

二、建筑含钢量的影响因素

1、建筑物的防震等级

建筑物的功能不同则防震等级自然也就不同,我国的建筑由于区域不同,防震等级也不同,设计人员在进行建筑物结构设计时自然也要考虑到材料和工艺的不同,针对这种情况,设计人员会采用不同的方式和标准对建筑物的含钢量进行控制。在进行建筑结构设计时,防震等级不同的建筑物之间,含钢量的差异也很大,所以要针对不同的情况进行具体的设计。

2、建筑平面的凹凸面控制

一个很浅显的数学道理,周界长度相等的封闭几何图形中,圆形的面积最大,在进行建筑的结构设计时也遵循这一原理,同样覆盖一片区域的平面设计,凹凸面的面积明显比平面大,所以建筑物的凹凸面在建设中刚进的使用量也会更多。因此在建筑物的设计中,要注意尽量采用平面设计,对建筑物的凹凸面设计进行严格的控制,以此来控制建筑物建设时的钢含量。

3、使用的材料控制

一般情况下,物体的质量越大,则相应的承重器材的建设使用材料就会越多,浪费也就越严重,所以在需要投入建设的器材,要尽量选择质量较轻的材料。近年来由于科学技术的进步,建筑材料越来越多,但是在建设中的材料要选择质量较轻的,以此来减少所用的钢材。

4、加工条件和市场价格

现在社会的科技发展使得建筑材料的种类越来越多,这在一定的程度上加大了建筑结构设计中含钢量控制的难度。所以在选择建筑材料时,不能仅仅看价格来决定,还要考虑到所需的加工条件,如果两种不同工艺加工出的钢材都符合建筑设计的要求,那么选择性价比较高的那种这样能够极大的节约成本,而且这种钢材中的含钢量还会比价高者要低一些。

三、建筑结构设计中含钢量的控制方法

1、与有实力有信誉的设计单位合作

好的设计单位对于建筑的结构设计来说有着重要的作用,开发商在选择设计单位时要选择有实力有信誉的设计单位或者专业的设计人员,这样的设计单位工作的效率比较高,而且设计出来的方案质量更高,更有可能出现优秀的设计方案,而且在设计的同时除了质量,也会考虑到建筑的成本,对含钢量有一定的控制。

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2、根据计算结构控制钢含量

2•1柱配筋

设计人员在进行设计前要对实际的混凝土质量、造价和强度有明确的认识,通过一定的计算分析出科学合理的轴压比和柱墙截面,使柱配筋依靠构建配筋支配,选择强度较高的材料进行设计。

2•2梁配筋

沿梁全长的底面和顶面的配筋应至少各配置两根纵向钢筋,而且不应小于梁两端的底面和顶面最大截面的 1/4。多层砖混住宅楼设计时,砖墙上的梁按照非框架的梁结构进行。在梁腹板高度不小于450mm时,应该沿着高度纵向配置梁的两个侧面构造钢筋,而且每侧构造钢筋纵截面的面积应该大于腹板截面上 的面积的0.2%,间距小于200mm。

2•3板配筋

(1)Ⅲ级钢

Ⅲ级钢是一种延伸性和强度要更加出色的新型钢材,性价比相对于其他的钢材来说更高,以前的老式钢筋价格低,但是其强度和质量较差,很多的高层建筑或者有较高要求的建筑都不能使用,普遍都应用于偏远地区的建筑建设。随着国家经济的发展和对建筑行业的要求提高,资源节约的理念也被应用到建筑的设计中了,虽然这种新型的钢材价格比较高,但是质量、强度和延展性上具有明显的优势,达到统一效果所使用的钢材要少很多,性价比极高,所以在进行建筑的结构设计时,可以尽量多使用这种钢材。

(2)塑性理论和弹性理论

塑性理论和弹性理论是建筑的理论中使用极为普遍的理论,应用比较广泛,常被用来计算板配筋,当混凝土作为塑性体时,板配筋的载荷计算就可以根据弹性理论来计算出来,而混凝土作为弹性体时,在对其设计时也要采用弹性理论来计算其变形及其内力以防其安全出现问题。

3、选用合理的建筑设计方案

建筑的设计方案对建筑的具体建设有着很大的影响,所以在进行建筑的结构设计时,要先对设计方案进行选择,设计人员要及时的参与到建筑的设计工作中去,在保证建筑设计的质量和空间结构布局的前提下,可以向设计人员要求对建筑的结构规范限制进行考虑,如果设计人员对设计的相关规范并不了解,要进行及时的提醒,防止设计方案无法满足结构设计的相关规范。在进行设计时,要尽量遵循简单、简洁的思路和方法,减少不规则平面和凹凸面的设计,使得整个平面简单、对称,这样能够有效的对建筑结构设计的含钢量进行控制。

在实际的建筑结构设计中,设计人员要注意摒弃一味追求新奇的心理,从和谐、自然和大方美观的角度出发,简化建筑的设计,尽量少设置一些复杂的结构和复杂的平面设计,根据实际的项目情况采用适宜的技术措施,与构件的设计人员进行积极的协商,从各个方面入手,尽量优化结构,减少建筑结构设计的含钢量。

4、确保结构布置的合理性

结构的布置对钢材的使用也有重要的影响,不同结构下使用的钢材数量明显不同,所以想要控制钢含量,选用合理的结构体系是一项重要的举措。在进行建筑的结构设计时,设计人员要优先使用抗震性能和抗风性能良好的结构体系,这样在进行建筑时更加便利,也更节省材料。但是一些不规则形状的结构则会导致更多、更复杂的荷载传递关系和更加明显的刚度突变现象等一系列不良后果的出现,所以在对建筑的结构进行选择,选择合理的结构体系能够有效的减少钢材的使用。

结束语:我国的经济发展速度快,建筑行业也得到了极大的发展,导致了我国的土地资源和建筑资源的使用越来越多,建筑的成本也相应增加,所以为了发展,很多的建筑企业都会对建筑的成本进行控制。钢材作为重要的建筑材料,想要节约成本,减少含钢量是极为重要的措施,所以必须对建筑结构设计的钢含量进行控制,促进企业的持续发展。

参考文献:

[1]齐悦石.谈建筑结构设计含钢量控制[J].门窗,2014,03:218.

[2]张洪亮.浅谈建筑结构设计含钢量控制[J].工程经济,2014,04:64-68.

[3]罗运生.浅谈建筑结构设计含钢量控制[J].建材与装饰,2016,18:81-82.

[4]牧弢.优化建筑结构设计对含钢量的控制[J].建材与装饰,2016,41:96-97.

论文作者:陈楷彬

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/20

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