建筑鋼筋工程的設(shè)計和施工在保證質(zhì)量的前提下,如能合理設(shè)計,合理加工配制用料,合理代換,采用合理的施工方法,積極推廣使用新技術(shù)、新工藝,可以減少整個工程中鋼筋的用量,降低工程成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。
1、合理設(shè)計
目前，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，因考慮到計算、施工的簡便和施工條件的限制，在構(gòu)件的配筋上存在“有多不用少，有大不用小”的現(xiàn)象，如高柱的配筋，按柱各部位的受力計算柱根部用多根大直徑鋼筋，向上逐步減少鋼筋根數(shù)并縮小鋼筋直徑，以減少鋼筋用量，但目前有些設(shè)計只算出柱根部配筋，不論柱多高，受力怎樣，從柱底部到頂部都統(tǒng)一配筋，據(jù)統(tǒng)計有10%～20%的配筋在柱內(nèi)屬多用，如一個電梯井框架柱，采用了不同直徑的鋼筋對焊新工藝后，從柱底部配筋á32開始，向上逐步變換á28、á25、á22、á20、á18，比不變配筋且綁扎的設(shè)計少用30%的鋼筋用量。再如，在一些剛性梁、圈梁、過梁不同位置的配筋中，也可做相應(yīng)改變，都可節(jié)省一定數(shù)量的鋼筋。
雖然使用電算cad計算多層框架可免去大量人工計算，加快出圖速度，但通過多項多層框架工程的設(shè)計后發(fā)現(xiàn)，多層框架的電算仍需要進(jìn)行人工調(diào)整，有些梁、柱的最后配筋憑有經(jīng)驗施工人員來定，可以節(jié)省部分配筋。
圖紙設(shè)計者根據(jù)教科書建議的梁、柱截面尺寸的取值范圍，結(jié)合自己的經(jīng)驗先對所有構(gòu)件的大小初步確定一個尺寸，此時須注意盡可能使柱的線剛度ic與梁的線剛度ib的比值大于1，這是為了實現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑性鉸時，柱端仍可處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服，但節(jié)點還處于彈性工作階段的目的，即“強柱弱梁強節(jié)點”，將初步確定的尺寸輸入計算機進(jìn)行試算，一般可得到下述2種結(jié)果:
(1)、部分梁、柱僅為構(gòu)造配筋，比時，可根據(jù)電算顯示的梁的裂縫寬度和柱的軸壓比大小適當(dāng)減少梁、柱的截面尺寸，和鋼筋再試算。
(2)、部分梁顯示超筋或裂縫寬度大于0.3mm，部分柱的軸壓比超限或配筋率過大(試算時可控制柱的配筋率不大于3%)，此時，可適當(dāng)減少配筋，放大部分截面尺寸再試算，筆者建議:對于框架梁，其縱向受拉筋的配筋取0.4%～1.5%較適宜，對于框架柱，其全部縱向受力鋼筋的配筋率取1%～3%較適宜，這樣鋼筋含量較經(jīng)濟(jì)。
2、合理加工配制用料
合理加工配制用料采用低強度鋼筋可節(jié)約材料。在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中采用低強度鋼筋而不采用高強度鋼筋，因為使用高強度鋼筋發(fā)揮不了其本身的材料強度，只能將其作為低強度鋼筋來用，因而也就失去了采用高強度鋼筋的意義，達(dá)不到節(jié)約鋼筋的目的，反而造成了浪費，兩者的極限抗拉應(yīng)變相差懸殊，混凝土產(chǎn)生裂縫時的極限抗拉應(yīng)變?yōu)?(0.1～0.15)×10-3，而混凝土即將出現(xiàn)裂縫的鋼筋應(yīng)力僅為20～30n/mm2，即使在使用時允許出現(xiàn)最大裂縫寬度[wmax]=0.2～0.3mm的構(gòu)件，鋼筋的應(yīng)力也只不過是150～250n/mm2，由此看出，用高強度鋼筋沒有達(dá)到節(jié)省鋼筋的目的。
目前，有些施工單位由于進(jìn)料困難，并受加工條件的限制等原因，在鋼筋加工配料方法和合理用料上，都存在一些弊病，如果采用合理的加工配料方法，先將鋼筋按級別、規(guī)格分類，不同直徑的鋼筋都進(jìn)行長線冷拉后，再經(jīng)計算，合理下料，下料時采用先長后短，余頭下預(yù)埋鐵件用料的程序，可把鋼筋損耗率降低在1%以內(nèi)，利用率提高2%左右，如本人曾經(jīng)施工過的城建培訓(xùn)樓中，非預(yù)應(yīng)力鋼筋全部經(jīng)冷拉后合理下料，即盤圓鋼筋長線按3%的冷拉率冷拉，做到了料盡其用，取得了良好的效果，700余噸鋼筋工程量施工完畢后，現(xiàn)場基本無短廢料，并節(jié)省鋼筋9余噸。
3、合理代換
施工現(xiàn)場如材料充足，在構(gòu)件允許而鋼筋密度又小的情況下，如考慮用ⅲ級鋼筋代換ⅱ級鋼筋，ⅱ級鋼筋代換ⅰ級鋼筋的等強度代換方案?？晒?jié)省鋼筋用量，如某商住樓在工程施工中經(jīng)設(shè)計院同意，采用了這種代換方案，節(jié)省鋼筋7余噸。
4、合理的施工方案
提高混凝土的強度等級可以減少鋼筋錨固長度，為了保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠地工作，縱向受力鋼筋必須伸入按計算充分利用其抗拉強度的受力截面一定長度，以便借助于這個長度上的粘結(jié)力把鋼筋錨固在混凝土中，該錨固長度ln是決定縱向鋼筋的截斷延伸長度影響鋼筋與混凝土之間粘結(jié)強度的因素很多，其中主要有混凝土強度、鋼筋表面特征、鋼筋保護(hù)層厚度與鋼筋直徑的比值等，當(dāng)鋼筋種類及保護(hù)層厚度已確定時，那么決定其粘結(jié)強度的主要因素就是混凝土強度等級了，混凝土強度等級的降低，將減少鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強度，這時就要增大鋼筋的錨固長度。
混凝土強度等級對鋼筋強度充分利用時錨固長度ln的影響，受拉強度充分利用的鋼筋，如鋼筋混凝土懸臂梁上部縱向受力鋼筋，伸入支座的最小錨固長度ln，當(dāng)混凝土強度等級由c20降低到c30時，ⅰ級鋼筋要由30d減少到20d，ⅱ級鋼筋要由40d減少到30d，混凝土強度等級升高可以減少的錨固長度，這樣節(jié)省鋼筋，抗拉強度未充分利用的鋼筋，如鋼筋混凝土簡支梁的下部縱向受力鋼筋，因梁簡支端正截面的彎矩m=0，按正截面受彎承載力要求，縱向鋼筋適當(dāng)伸入支座即可，但在主拉應(yīng)力作用下，如果沒有提高混凝土強度，即支座附近沿支座開始出現(xiàn)斜裂縫時，則與裂縫相交的縱向鋼筋所受拉力明顯增加，這時縱向鋼筋在支座處的錨固長度不均不可以減少而且還顯得尤其重要，從上面分析充分說明，提高混凝土強度等級不均可以節(jié)省部分鋼筋，而且可以提高構(gòu)件性能。
目前有些設(shè)計單位為使支撐容易定位而在基礎(chǔ)、梁中設(shè)置了鋼筋焊片，加長柱筋、板墻筋至基礎(chǔ)底部，這樣將有一定數(shù)量的鋼筋只是為了施工時的臨時定位支撐而浪費掉，若搭設(shè)臨時支架代替焊片，可節(jié)省鋼筋，如火力發(fā)電廠工程在施工一個大型鍋爐基礎(chǔ)時，采用了搭設(shè)臨時支架代替鋼筋焊片支撐定位，節(jié)省鋼筋5t。
柱筋多為大直徑鋼筋，按設(shè)計規(guī)范規(guī)定，柱筋插入基礎(chǔ)內(nèi)的長度只要滿足錨固長度就行，但為了施工定位支撐方便，不論基礎(chǔ)多深，都要有20%～40%的柱筋插至底板造成浪費，為了節(jié)省這部分鋼筋，某商業(yè)樓中幾幢工程采用了小直徑鋼筋與柱的大直徑鋼筋對焊的方法，滿足了施工時支撐定位要求，在幾個基礎(chǔ)的柱根鋼筋施工中少用鋼筋5t多。