浅谈控制钢筋用量降低建筑造价

分类：推荐论文 时间：2011-04-17 09:14 关注：(1)

浅谈控制钢筋用量降低建筑造价

毛芳琴

摘要：钢筋用量在建筑造价中占有的比例不断加大。在保证建筑安全的情况下，合理控制钢筋用量可以降低建筑造价。本文中对采用不同强度等级钢筋的混凝土构件作出分析，提出合理采用高强度钢筋，及合适的构件截面大小均是降低工程造价的有利途径。

关键词：建筑造价 控制 钢筋

一、控制钢筋用量的重要性

如何在保证结构安全的前提下，节约建筑建设造价，一直是广大工程技术人员孜孜追求的目标。传统的降低结构造价的途径往往是减小构件断面尺寸，这样结构重量降低，材料用量下降，进而降低了结构造价。近年来随着国家建设规模的不断扩大，特别是随着钢铁行业的进出口原料的价格上涨，钢材价格居高不下，钢材成本占材料成本的比例很高，从减少钢筋用量上来降低结构造价效果要更明显一些。在满足结构安全和规范构造要求的前提下将含钢率控制在合理的范围内，不仅是结构设计人员的职责，更是衡量设计单位的技术水平和市场竞争力的重要标志。

二、合理降低含钢量方法探讨

2.1采用结构合理的建筑设计方案

(1)由于建筑设计方案对结构设计方案有重大影响，所以结构设计人员在建筑方案的设计过程中应尽早介入，提请方案设计人员在满足建筑功能布局要求的前提下尽量考虑到结构规范的限值。不要等进入施工图阶段后，结构专业才对建筑方案提出较大的修改意见，至此设计合同已签署，甲方对建筑方案的认可及合同对设计周期的约定，将导致设计人员陷入要么对原建筑方案进行大的修改，则要延长设计周期，且修改的建筑方案甲方要重新认可；要么为满足规范对超限结构的多种要求采取各种加强措施，这样势必要提高含钢率，提高造价。

(2)建筑平、立面的规则性。建筑平、立面的规则性包含对建筑的平、立面外形尺寸等因素的综合要求，具体表现为建筑的长宽比、高宽比、平面凹凸尺寸、楼板开洞面积、错层尺寸、层高和结构竖向抗侧力构件布置等控制在合理范围内，如果这些指标有多项超限或某项超限过多，将会给结构设计和含钢率的控制带来很大的困境。而且简单对称的建筑物在震害发生时较不容易破坏。

2.2采用合理的结构措施降低含钢率

(l)结构设计人员应正确理解规范，采用合理的计算模型、设计荷载、参数和构造措施。优先选用抗震和抗风性能好而且经济合理的结构体系。结构设计应根据建筑的房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素考虑其适宜的结构体系。实践证明，一个良好的结构体系设计既能达到良好的抗震性能又使结构中用钢量较低，从而使结构造价降低。

(2)选取正确的设计参数。结构的抗震等级，周期折减系数和柱的单双偏压计算模式等设计参数对含钢率有较大的影响，应结合规范和实际工程进行选择。

(3)提倡更广泛使用HRB400钢筋

《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)颁布施行以后，HRB400钢筋成为我国钢筋混凝土结构的主导性钢种。从结构设计上来讲，HRB400钢材无论从强度、延性还是性价比上都是其他钢材无法比拟的。大家也许习惯用HRB235级钢，HRB335级钢，但若仔细分析会发现用HRB400级钢会比较节省造价。

①板配筋：

板块不大的情况下，一般板都是构造配筋，由最小配筋率来控制，最小配筋率与钢筋等级直接相关，大家比较一下会发现，混凝土等级一致的情况下，HRB235级钢和HRB400级钢相差明显；大板块，受力控制时HRB400级钢优越性更明显。

(a).C25砼，小板块构造配筋，最小配筋率控制

HRB235级钢时：最小配筋率pmin=Max{0.20%，0.45ft/fy}=Max{0.20%，0.16%}==0.27%

HRB400级钢时:最小配筋率pmin=Max{0.20%，0.45ft/fy}=Max{0.20%，0.16%}=0.20%

若板厚：h=100mm

1米宽的板每延长米需钢筋量：

HRB235级钢Asl=1000*100*0.27%=270mm2

HRB400级钢As3=1000*100*0.20%=200mm2

若板厚：h=120mm

1米宽的板每延长米需钢筋量：

HRB235级钢Asl=1000*120*0.27%=324 mm2，

HRB400级钢As3=1000*120*0.20%=240 mm2

所以，将过去用的受力钢筋由HRB235级钢(设计强度210Kpa)换成HRB400级钢(设计强度360Kpa)，构造钢筋仍用HRB235级钢，其钢筋用量大体节省30%--50%，板的下部钢筋基本上接近最小配筋率，而价格HRB400级钢比HRB235级钢仅贵2.9%/吨。

(b)大板块，受力控制配筋

如某图书馆其中一个标准层局部，板平面尺寸8m*8m，厚度250mm，板四个边缘均为连续端，混凝土等级C30，分别用热轧带肋钢筋HRB335级和HRB400级钢筋进行比较。(此板跨度大，受荷大，板配筋不宜采用HRB235级钢筋)

此板的最小配筋率：C30HRB235级钢筋：0.22%；HRB400级钢筋：0.20%

1米宽的板每延长米需钢筋量：

HRB335级钢筋As2=1000*250*0.22%=550 mm2

HRB400级钢筋As3=1000*250*0.20%=500 mm2，

取1米板宽计算：HRB335级钢板面负弯距筋As=1307 mm2，实际配置 14@100mm

钢筋总重量：0.103Kg

HRB400级钢板面负弯距筋As==I089mm，，实际配置 14@140mm

钢筋总重量：0.074Kg

钢筋价格：HRB335级钢3480元/吨，HRB400级钢3600元/吨

所以HRB400级钢用量比HRB335级钢节约29%，而价格HRB400级钢只比HRB335级钢贵2.9%，可见对于受力大，跨度大的板，板受力筋使用HRB400级钢要节省造价(构造筋可还用HRB235级钢)

②以前梁柱都用HRB235级钢作箍筋，按照现行规范，梁柱的体积配箍率也与钢筋强度有关。由HRB235级钢换成HRB400级钢后，梁箍筋以及大部分框架柱的箍筋基本上只须采用相应抗震等级要求的最小箍筋直径就可以满足配箍率的要求，框架柱箍筋直径最大用到12mm即可满足要求，不需要像以前一样柱子箍筋直径用到14mm或更大。有人担心梁柱箍筋采用HRB400钢筋加工不方便，其实这是一个误区。强度提高以后，钢筋直径减小，钢筋惯性矩也减小了，加工起来应该更方便了。

③对于梁柱的纵向受力筋，HRB400级钢有HRB335级钢所不能表现的优势

(a)大跨度梁，受荷大，自重大(如地下室梁)，采用HRB335级钢(设计强度360Kpa)计算时会出现超筋现象，(抗震规范6.3.3：梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%)。而此时由于建筑限制，梁截面不能再加大；即使没有出现超筋，但因为计算结果数值大会使HRB335级钢钢筋数量多，直径大，采用多排布筋而降低了梁截面的有效受力高度。若我们采用HRB400级钢(设计强度400Kpa)，钢筋强度较HRB335级钢提高了20%，可以有效的解决以上问题。

(b)对于框架柱纵向钢筋，规范规定，采用HRB400级钢，柱的最小配筋率为0.5%--1.1%；采用HRB335级钢，柱的最小配筋率为0.6%--1.20%(抗震规范6.3.8中抗震等级一级--四级，包括各种位置的柱子类型)。HRB400级钢的柱最小配筋率比HRB335级钢降低了8.3%--16%，但其强度却提高了20%。即减小配筋率后采用HRB400级钢，柱子的承载力要高于减小配筋率前采用HRB335级钢的柱子。因此，对于框架柱无论从经济上还是安全度上说采用HRB400级钢都有好处。

(4)建筑物构件的尺寸和钢筋选用的平衡搭配。如何把建筑物的造价控制在合理范围内，要通过计算选择建筑物构件的尺寸，如合理的柱、梁截面尺寸，混凝土墙身及板的厚度等。构件尺寸的增大可以减少该构件本身的配筋，但浪费了空间，增加了混凝土的用量，加大了建筑物的荷重；若减小构件尺寸，又会使得配筋率增加，加大了钢筋用量。所以如何把混凝土构件的配筋率控制在一个经济合理的范围，需要结构设计人员经过计算比较后，选定一个最优方案，这样才能达到降低造价的目的。

三、结论

在结构设计阶段控制建筑工程的钢筋用量，是降低工程造价较有效的办法。建议从以下几方面考虑减小钢筋用量：

(1)尽早介入建筑方案设计，使建筑方案更加符合结构的优化设计，以利于结构设计时采取措施降低造价。

(2)结构设计中采用合理的结构体系，必要时进行经济分析。

(3) HRB400级钢筋具有强度高、延性好、性价比高的优点，设计中应推广使用HRB400级钢筋代替传统的HRB235级钢筋和HRB335级钢筋作为受力钢筋(吊钩出外)。

(4)在梁板设计中，选择合理的梁、板截面尺寸使构件截面大小与构件配筋率平衡。

参考文献：

[1]伍晏.运用价值工程法则,优化方案设计,合理降低建筑造价[J].建筑施工,2009（3）

[2]刘会敏.建筑造价中钢筋比例分析[J].平顶山工学院学报,2008（5）