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摘要：建筑领域一直是国家关注的重点，每年国家都会投入大量的财力物力资源用于其发展，特别是钢的投入量，数目更是庞大。在近几年城市化建设的发展过程中，建筑领域对其产生着至关重要的作用，但是大量钢筋水泥的使用却给国家的整体发展带来不小的压力。为了能有效的减少建筑结构设计中钢的浪费，相关管理部门进行了全方位的分析与探索，以此来为国家发展减轻负担。本文就建筑结构设计中节约用钢量的方法及其意义进行了简单的论述，希望对建筑行业的发展有所帮助。
关键词：建筑；结构设计；用钢量；影响因素
在建筑工程施工的过程中，相关的工作人员不仅将建筑结构的安全质量放在首要位置，让钢筋水泥土发挥出最大的价值，还会在施工过程中注重钢的节约程度，有效的节约建筑施工中所用的钢资源，这是国家相关管理部门重要工作任务，也是每个施工团队应该肩负起的责任和义务。只有这样，才能在最大程度上为国家的可持续发展节约宝贵的发展资源，减少大量经济成本的浪费，为新时代下城市化的建设提供有利的保障。
一、建筑设计用钢量的影响因素
一方面是构件配筋构造。因为设计规范当中有具体明确的规定,设计人员需要严格遵守。不过在符合规定的基础上,仍然有很多设计技巧可以实现节约用钢量的效果。这就需要在满足构件承载力 要求基础上,同时满足构件的最小配筋率规范,最大限度发挥混凝土构件抗压性好以及刚度大等方面的优点。除此之外,钢筋的抗拉强度高并且抗剪性能理想,不过对刚度产生的影响较小。对于抗剪以及受弯等构件承受荷载较大的构件,需要优先选择高强度 钢筋。另一 方面是各种零星构件。很多零星构件例如坡顶、飘窗、装饰构件以及建筑装饰线条等,部 分设计人员设计环节忽略具体的做法。这些零星构件在建筑工程当中的数量比较多,施工难 度 比较大,从而影响到建筑工程的造价。设计人员如果根据混凝土浇筑来简单设置钢筋,容易导 致设计不够合理,加大施工难度的同时增加非必要的工程自重,部分情况下因为受力不够合理留下安全隐患。
二、建筑结构设计中用钢量的节约方法
1完善水平构件布置方法
建筑结构设计中，水平构件布置在一定程度上会对钢材料有所消耗。在水平构建布置的过程中，相关施工人员会对楼层梁板构件进行妥善的设计和排列，以此来保证楼层梁板能够均匀的受力、传力，并在此基础上强化其整体的视觉效果，以此来满足建筑施工需求。但是在这个过程中，施工团队会使用很多的钢材料，从而在一定程度上增加对钢的浪费程度。因此，相关施工团队在面对水平构建布置环节的时候，可以根据实际情况，对其进行部分调整，如可以将水平构建布置成井字形。如果结构中的两向主轴有明显的尺寸差距，那么就需要由专业的技术人员分清次框架与主框架之间的差别，并布置成典字形，且框架之间的距离要尽可能的控制在2m。这样，在实际水平构件布置的过程中，才能使钢材的使用量降到最低，还能在很大程度上提升水平构件的稳定性和质量，为建筑工程的整体建设奠定良好基础条件。
2强化竖向构件布置结构
除了水平构件布置会消耗很多钢材料，竖向构件布置也会在一定程度上增加钢材的使用，且情况与水平构件布置方面相似。因此针对竖向构件布置节约钢材的方法，可以通过以下几个方面体现出来。一是竖向构件施工人员在进行施工前，要先对建筑条件图进行分析，并对图中的柱网的排列状况以及间距大小做出准确的判断，这样在实际操作时，才能有效的避免由于间距太大或者排列不精细而导致增加钢材料情况的出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是相关施工人员在建筑结构中剪力墙的设计操作前，也要进行相应的分析工作，并在确保剪力墙质量达标的情况下，对其进行钢材的减少或相应的结构搭配进行方案的制定，这样在建构剪力墙的时候，相关施工人员才能有效的保证剪力墙布置的合理性，并在有效保证剪力墙施工效率和质量的同时，降低对钢材的浪费，从而为钢材总体的节约率贡献一部分力量。三是合理的设计墙柱截面对钢材的浪费程度也能有所降低。在实际建造墙柱的过程中，相关施工人员可以根据需要，选择效果较好的压弯构件进行操作，而在进行配筋量操作的过程中，则可以使用构造配筋。这样，墙柱在整体建构的过程中，其混凝土的质量才能在最大程度上符合轴压的标准，而且还能有效的减少墙柱截面的大小，有效降低钢材的使用量。
3完善构件配筋构造
首先是柱 的设计过程 当中,需要借助于混凝土 的强度等级控制轴压 比 以及截面尺寸,确保绝大多数 的柱段都属于构造配筋而不是 内力控制配筋。在这样 的情况下,柱主筋就能够根据规定最小配筋 率或者是稍 高的配筋 率来 选择确定 主筋 的规格。在柱箍筋体积 的配筋率方 面,根据相关公式 中可 以计算,选择使 用高强度钢筋 要 比选择使 用低强度 钢筋更 有利 于节 约用钢量。所 以对高层建筑 而言,柱箍筋应 当使用 H R4B 0,并且要 避免使用低强度钢筋 H P B 235。结构顶层的边柱特别 是抽掉 中柱之后 的大跨度边柱,通常情况 下都存在着 大偏心受压 的问题,主筋配筋量 是 因为内力控制并且规模较大,为减少低配筋率从而达到节约用钢量 的目的,通常需要改变柱的竖 向形状。要是改变之后仍然无法承受弯矩,就可以 考虑将梁柱 顶的节点设计成为简 支,从而达到柱 中心受压 的效果。这一情况下边柱也无需改变竖 向的形状,还能够减小截面。其次是 梁的设计方面,配筋大部分是 由内力所控 制 的,不过仍有小 部分是 由最 小的配筋 率控 制。通 过分析梁主筋 的最小配筋率还 有梁箍筋配箍 率可 以发现,要想 节约梁 的用钢量,一方面是混凝土 的等级强度不能太高,另一方面是要选择使用高强度钢筋。
三、建筑结构设计中用钢量的节约意义
一栋单体钢筋混凝土结构建筑物，其单位面积用钢量的大小不仅反映出设计人员的技术水平，更重要的是成为投资方最为关注的指标，它将直接影响房产开发项目的经济效益，对此设计方应给予充分的理解和配合。结构设计中在保证结构安全、各项配筋构造符合设计规范要求的前提下，如何减少用钢量，或者说如何使单位面积用钢量处于一个合理水准上，不仅是设计者的职责，而且是衡量设计单位技术水平和市场竞争力高低的重要标志。在签署委托设计合同时，内行的投资方往往提出对用钢量的限制条款，俗称“限额”设计，笔者认为只要该限量合理科学，就不应认为是苛刻条件，客观上还可促使设计者更精心地完成设计。
至于设计中能否减少用钢量或者说用钢量是否为正常水准，主要有宏观和微观两方面的影响因素，前者指在建筑设计方案构思时，是否具备采用合理结构体系的条件，它主要取决于建筑师的结构概念成熟程度；后者指结构设计时，结构布置是否合理、构件截面是否合适、配筋构造是否科学等，它主要决定于结构工程师对结构和构件受力原理的掌握、对构件合理设计的经验体会以及对规范条文的理解程度等，这些都对建筑结构设计中用钢量的节约有着深远的意义。
四、结束语
钢在建筑领域的发展中扮演着重要的角色，有效的节约钢资源对建筑行业的建设有着深远的影响。如今，国家相关研究部门已经找到了很多节约建筑结构设计中钢的方法，并取得了很好的成效，但是建筑行业的持续开展并不能在根本上减少对钢资源的使用。因此，在未来城市化建设的过程中，相关研究人员与建筑工程团队要对钢的节约方法进行进一步的研究与探索，并根据时代发展的现状，制定出合理妥善的节约方案，这样才能为建筑行业的可持续发展提供有效的保障，为国家钢资源的使用减轻负担，从而更好的面对国家未来的生产与建设。
参考文献
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论文作者:王明明1,刘晓红2,刘致汝3
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/19
标签：构件论文; 节约论文; 建筑论文; 结构设计论文; 钢材论文; 钢筋论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第16期论文;