建筑结构成本、含钢量控制
建筑结构设计中的含钢量
建筑结构设计中的含钢量导言房地产建筑事业的蓬勃发展加强了对建筑材料合理使用和科学规范要求。
建筑结构设计市场的竞争日趋激烈，甲方将含钢量的多少作为选择设计单位的优先条件。
现在许多建筑结构设计公司要求一定要做到满足甲方的合同限额要求。
从理论上讲，人们应该把避免浪费和优化设计作为最终的目的，而不能一味的追求低的含钢量。
从建筑结构设计的全程角度考虑，结构本身与建筑方案都会影响含钢量的大小，只有综合考虑各方面的因素才能设计出更为安全更为经济的建筑。
在建筑材料中，结构含钢量的高低控制着工程建设的总成本，它影响着后续工程造价的估算，而结构的主体部分约占总造价的50%。
在进行建筑结构设计时，不同的区域、不同的建筑都会影响结构含钢量的大小，追求以最少的成本得到最安全、经济、美观的结构是开发商共同的目标。
影响建筑结构中含钢量的主要因素1.复杂的建筑平面形状和地震烈度复杂的建筑平面设计会影响建筑含钢量大小。
复杂的平面形状会增加建筑的施工难度，其中为了增加凹凸结构的稳定性，在设计时应尽量增加含钢量，同时，凹凸面的设计会提高对建筑材料的要求，例如，建筑结构的采光和保温都要考虑到结构的平面形状，这样不但增加了建筑结构的设计成本，还增加了对建筑结构含钢量的控制难度。
建筑结构因地震强度的不同而不同。
建筑设防烈度范围在Ⅶ度和Ⅷ度时，结构所承受的地震作用会相差约40%，而不同地区的建筑其结构设计也不相同，在地震频繁、震害较大的地区，建筑物的含钢量显著的高。
一般来说，地震频发地区的建筑较没有地震的地区考虑的因素比较多，设计和含钢量也相对严格。
建筑结构会因不同类别的建筑场地而不同，相应承载力的不同会导致建筑结构含钢量的不同，因此，在结构设计中必须根据地基承载力和建筑场地的类别来确定含钢量的大小。
2.建筑结构的高度合理的控制建筑物的高度关系到结构含钢量的大小。
城市化进程的推进、建筑用地的紧缺以及土地价格的上涨决定了高层建筑的类型，建筑物高度的限制决定了承载力强度的大小，也间接的控制了结构含钢量的多少。
在结构设计中降低含钢量的十四个方法
在结构设计中降低含钢量的十四个方法降低结构中的含钢量可以有效地降低工程成本，提升建筑的可持续性水平。
以下是十四种降低含钢量的方法：1.优化结构设计：通过合理的结构设计，使用更少的钢材同时满足承载要求。
例如，可以通过采用更高强度的钢材，在相同的承载能力下减少钢材的使用量。
2.使用预应力混凝土：预应力混凝土结构可以大幅度减少钢筋的使用量。
预应力混凝土通过施加预应力，使得混凝土在受力时能够承受更大的拉力，从而减少了钢材的使用量。
3.使用薄壁结构：薄壁结构可以减少结构自重，从而减少了钢材的使用量。
利用现代技术，可以设计出更加轻薄的结构，提高结构的机械性能和使用效率。
4.采用H型钢代替普通钢：H型钢具有较高的抗弯刚度和抗扭刚度，可以替代部分钢筋的作用。
在一些情况下，可以将H型钢与混凝土组合使用，从而减少钢材的使用量。
5.使用香蕉型梁：香蕉型梁是一种具有较高自重的压力梁。
在适当的情况下，可以使用香蕉型梁来替代承重梁，从而减少钢材的使用量。
6.使用轻质建材：轻质建材可以减少结构自重，同时降低钢材的使用量。
例如，可以使用空心砖代替实心砖，在满足结构要求的情况下减少结构的自重。
7.使用复合材料：复合材料具有良好的机械性能和轻质化的特点，可以替代部分钢材的作用。
例如，可以使用碳纤维增强复合材料来替代部分钢筋的作用。
8.采用钢筋混凝土砌块：钢筋混凝土砌块具有较高的抗压强度和抗弯强度，可以减少结构的自重，降低钢材的使用量。
9.优化构件尺寸：通过对构件尺寸的优化设计，可以有效地减少钢材的使用量。
例如，可以适当减小梁的截面尺寸，从而减少梁的钢筋用量。
10.使用剪力墙结构：剪力墙结构具有较高的刚度和承载能力，可以减少柱子和梁的使用量。
在适当的情况下，可以采用剪力墙结构代替框架结构。
11.使用高效抗震措施：高效抗震措施可以提高结构的抗震性能，从而减少结构的设计要求和使用钢材的量。
12.使用节能建筑材料：节能建筑材料可以降低整体建筑的能耗，减少结构的设计要求和使用钢材的量。
国内含钢量统计参照与控制范围
国内含钢量统计参照与控制范围结构成本的优化应以满足规范要求、保证结构安全和建筑产品的品质为前提。
在设计管理中应避免“含钢量指标越低，结构设计就越优秀”的仅强调成本单一衡量指标的极端思想。
一、国内60栋统计结果：(分析：偏保守，用于估算，完全可以达此指标。
) 对8度，三类场地：框架一般每平米65~70公斤；（24米以下）框剪一般每平米70~75公斤；（25米~60米）剪力墙一般每平米75~80公斤。
(61米~80米，25层；81米~100米，32层）对8度，二类场地：框架一般每平米55~60公斤；（24米以下）框剪一般每平米60~65公斤；（25米~60米）剪力墙一般每平米65~70公斤。
(61米~80米，25层；81米~100米，32层）对7度，三类场地：框架一般每平米55~60公斤；（24米以下）框剪一般每平米60~65公斤；（25米~60米）剪力墙一般每平米65~70公斤。
（61米~80米，25层；81米~100米，32层）对7度，二类场地：框架一般每平米45~50公斤；（24米以下）框剪一般每平米50~55公斤；（25米~60米）剪力墙一般每平米55~60公斤。
（61米~80米，25层；81米~100米，32层）对6度，二类场地：框架一般每平米35~40公斤；（24米以下）框剪一般每平米40~45公斤；（25米~60米）剪力墙一般每平米45~55公斤。
(61米~80米，25层；81米~100米，32层）对6度，三类场地：框架一般每平米40~45公斤；（24米以下）框剪一般每平米45~55公斤；（25米~60米）剪力墙一般每平米50~60公斤。
（61米~80米，25层；81米~100米，32层）二、某六度区，风荷载约0.6KN/M2,地面以上含钢量控制范围(分析：用于估算，可以做到。
)注：按结构面积计。
注：北京、西安：约（八度区，第一组，风荷载约0.45KN/M2）上海、天津：约（七度半区，第二组，风荷载约0.6KN/M2深圳、珠海、广州：约（七度区，第一组，风荷载约0.75KN/M2武汉、宁波、东莞：约（六度区，第一组，风荷载约0.5KN/M2(分析：指标合理，用于目标管理。
关于结构含钢量、混凝土含量限额设计指标的规定
关于结构含钢量、混凝土含量限额设计指标的规定一、结构含钢量、混凝土含量限额设计指标的意义结构含钢量及砼含量限额设计指标作为有效控制项目该方面成本的目标参考数据，具有指导意义。
二、结构含钢量、混凝土含量限额设计指标的依据2.1建筑结构荷载规范GB50009-20012.2混凝土设计规范GB50010-20022.3建筑抗震设计规范GB50011-20012.4高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-20022.5建筑地基基础设计规范GB50007-20022.6 各地区各类项目的经验数据三、结构含钢量及混凝土含量限额设计指标及使用说明3.1结构含钢量及混凝土含量限额设计指标详见下表：3.4应用细则说明3.4.1本限额设计指标的计算规则为计算范围内的相应结构钢材用量或混凝土除以计算范围内的结构面积。
1) 结构钢材及混凝土用量包含剪力墙、柱、梁、楼板、空调板、窗台板、阳台栏板、砌体拉结筋等构件的所有钢筋用量和混凝土用量；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。
2）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。
（例如层高小于2.2m部分，在计算建筑面积时只计算一半，在计算结构面积时全数计入。
阳台面积的计算规则与建筑保持一致）。
3.4.2本限额设计指标所依据的钢筋级别为：16mm及以上直径的受力钢筋宜采用HRB400级；板中主要受力钢筋宜采用冷轧带肋或冷轧扭高强钢筋；其余钢筋采用普通HRB335级和HPB235级钢筋。
实际设计过程中，也应首先考虑主要钢筋采用性价比更好的HRB400级、冷轧带肋钢筋或冷轧扭高强钢筋。
当高强钢筋由于当地市场的价格原因或某些结构部位的抗裂控制指标等技术原因不具备性价比的优势时，则不宜采用。
海创上海设计管理部叶枫2008.1.14。
建筑结构的含钢量
建筑结构的含钢量
建筑类型对含钢量有着重要影响。
高层建筑、大跨度结构和重要工业
建筑往往需要更多的钢材，以提供足够的强度和稳定性。
例如，在高层建
筑中，框架结构通常采用钢材承担荷载，所以含钢量较大。
而一些小型别
墅或轻型结构，则相对较少使用钢材。
设计要求也是决定含钢量的重要因素。
设计要求包括建筑的承载能力、抗震能力、刚度要求等。
当建筑需要承受较大的荷载或具有较高的抗震性
能时，需要增加钢材的使用量。
此外，设计要求还与使用功能密切相关，
例如教堂、剧院等公共建筑对于噪音和振动的要求相对较高，需要增加钢
材的使用量以提高隔音性能。
地震烈度也是影响建筑结构含钢量的重要因素。
地震是一种常见的自
然灾害，对建筑结构的破坏性较大。
因此，在地震烈度较高的地区，需要
增加钢材的使用量，以增强建筑的抗震性能。
这一方面是通过增加框架结
构中的钢材数量来提高整体刚度和韧性，另一方面也可以通过增加连接件
的强度和刚度来增加整体抗震能力。
除了以上因素，材料的性能和工程管理等因素也会对建筑结构的含钢
量产生影响。
例如，优质的钢材可以提供更高的强度和韧性，因此可以减
少钢材的使用量。
另外，合理的工程管理可以有效地控制材料的浪费，减
少不必要的使用，从而达到节约成本的效果。
总之，建筑结构的含钢量是一个复杂的问题，受到多种因素的综合影响。
合理确定和控制建筑结构的含钢量，既能满足设计要求，又能提高施
工效率和降低建设成本，对于建筑项目的顺利进行具有重要意义。
工业与民用建筑结构的含钢量控制分析
工业与民用建筑结构的含钢量控制分析[ 提要 ] 通过大量实际工程结构含钢量的统计调查, 汇总出各类建筑结构实际含钢量的范围列表 ,分析影响含钢量的因素 , 提出降低含钢量的措施[ 关键词 ] 含钢量建筑结构优化中图分类号：tu3文献标识码： a 文章编号：引言建筑结构的含钢量是指建筑主体结构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。
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，如何控制含钢量处于一个合理范围，不仅是设计者的职责，也是衡量设计单位技术水平和市场竞争力高低的重要标志2. 各种结构体系含钢量范围的实际统计值通过大量实际工程结构含钢量的统计调查，汇总出各类工业与民用建筑结构实际含钢量列表,详见表1～5。
以上表格中的数值,均不考虑地下室和桩基,若考虑桩基应增加10 %左右。
而单独计算地下室,其含钢量为80～490 kgpm2 (上限为考虑人防) 。
表1～5 的数据说明:即使是同一结构类型的建筑,其含钢量也有多有少,差值可达一两倍。
但是,对于一个具体的工程来说,含钢量应该为确定的数值。
影响含钢量的因素影响含钢量的因素有很多，如自然条件，建筑用途，设计方案，施工因素等，具体如下几点：建设场地的自然条件作用在建筑结构上的外力,主要有地震作用和风荷载。
处在抗震设防烈度高或者风压大的地区,含钢量高,反之较低。
建筑处在气候恶劣、温差变化剧烈的地区含钢量也会相应增加。
建筑场地土质差,浅层土承载力低,持力层埋深大时,需要采用桩基础或很厚的钢筋混凝土筏板,结构的含钢量也会较大。
3.2 建筑技术规范变化随着国家科技水平的发展和经济实力的增加，各种技术规范也在不断的进行修订和完善，尤其这几年建筑设计用到的各种规范修订的次数和频率也不断的增多，新版规范全面提高了抗震设计等级，增强了结构的耐久性，加大了结构安全储备,其中大幅度调整了包括材料、构造及计算等结构设计领域的内容。
结构含钢量指标
结构含钢量指标(一)北京某二十二层住宅楼全现浇剪力墙满堂基础，地下2层，地上22层，檐高62.6米一类工程，钢筋88.78/平米。
30层左右的一般的就是80.00公斤/平米北京某工程地上二幢二十四和12层住宅楼及C1地下车库全现浇筏板基础，地下2层二幛连体带车库人防，钢筋132.22/平米。
基础底板厚度600~800厚。
综合80kg/平方米（不含措施筋）。
江苏扬州地区多层砖混住宅一般在30左右，多层框架一般在45左右，短肢剪力墙小高层住宅一般在60~70。
乌鲁木齐1.乌鲁木齐市某高层住宅楼，剪力墙结构，地下一层，地上18层，筏板基础，檐高54.6米。
每平方米含钢量64.57公斤。
（施工期2004年至2006年）2.乌鲁木齐市某综合楼，框架结构，地下一层，地上九层，筏板基础，檐高42.9，有部分钢骨柱、钢绞线。
每平方米含钢量131.28公斤（含钢骨柱及钢绞线）。
施工期2005年至2007年。
该工程因业主要求的大开间和不设一片剪力墙的要求，含钢量交高。
3.乌鲁木齐市某地下车库，地下一层，框架结构，筏基加独立基础。
每平方米含钢量148.58公斤。
施工期2004年至2005年。
其实含钢量不能一概而论，不同的结构，甚至不同的设计人员设计出的含钢量都不相同，一般来说，广东多层厂房每平方米含钢量是70公斤左右.山东济南某项目小高层（地上11层、地下1层，满堂基础，剪力墙结构）单方钢筋49KG，多层（砖混结构）单方钢筋29KG山东日照市的多层砖混结构的用钢量一般在28--35kg，框架结构（多为条基或独立基础）38--60kg之间。
山西长治市晋翔小区1＃楼，地下二层地上二十五层，满堂基础，檐高80米，剪力墙结构，含筋量64kg/m2!!!!江西：12层框剪结构，地上39kg/m2，地下室246kg/m2，综合57kg/m2。
18层框剪结构，地上46kg/m2，地下室231kg/m2，综合78kg/m2。
多层砖混结构，一般在25-32kg/m2，多层框架一般在35-40kg/m2。
高层建筑标准层含钢量控制方法(万科)
• 精细化设计
3、如何做到？
前面说明了含钢量控制的基本步骤及控制要点， 明白了规则控制、分阶段控制重要性
但还是有疑问： 要求设计院哪个阶段对什么标？
设计院不配合怎么办？
3、如何做到？ （设计院）
设计管理；设计院实施
+ 前期决策 过程控制
+ 按要点要求设计院实施
√
3、如何做到？ （设计院）
车道方向柱距（2a+b）/2，其中：a为停车位深度，b为行车道宽度。注意： 各地对停车位及行车道要求的尺寸有差别
顶板及底板：地下室顶板及底板采用同方向同坡度的结构找坡，取代原
建筑垫层找坡的做法。
3、如何做到？ （层高）
层高：是指地下室底板建筑完成面到上层板结构面的距离。
（结构计算层高：是指地下室底板结构面到上层板结构面的距离）
方案阶段：
• 体型：确保高宽比不宜超过6，平面无不规则，避免超限审查； • 层数：设计成25层或32层的高度临界值。
需领导和营销决策：
• 确定是否做转换，若做转换，标准层含钢量将增加2～2.5 ㎏/㎡。 • 确定层高，一般为2.9米，避免设计成3米以上（层高增加10cm，含钢量将增加1㎏/㎡）。
层高每+10cm， 含钢量+1 ㎏/㎡，钢筋+6元/㎡ 整体成本+20 元/㎡
影响含钢量有7个因素，但核心是三个：体型、高度、结构转换
2、合理值 （安全、合理、低值）
以深圳区域为例：
2高度：很重要！！！
注意临界高度60m、80m 重点关注：层高、层数
2、合理值 （能否做得到？）
广州金色家园，H=100米
扩初和施工图阶段：
• 多方案比较：特别对基础形式、顶板、底板的结构布置 • 配筋精细化