钢筋混凝土梁的最经济配筋率分析

郑国梁

[摘要]：通常认为钢筋混凝土梁的经济配筋率为0.6%~1.5%，本文通过一个实例，探究了此范围内的最经济配筋率，同时研究了钢筋和混凝土的价格比对经济配筋率的影响。

[关键词]：混凝土梁；最经济配筋率；价格比

中图分类号：TV331文献标识码： A

0引言

近年来，在工程项目的设计过程中，越来越注重经济性指标，对于钢筋混凝土梁，相同的受力状态，一般梁截面变大，钢筋的用量可以减少，反之梁截面变小，钢筋用量则增多。通常配筋率控制在0.6%~1.5%之间，都是比较经济的。本文通过一个实例，探究了在此范围内的最经济配筋率，同时研究了钢筋和混凝土的价格比对经济配筋率的影响。

1算例

某混凝土简支梁，跨度6m，线荷载30kN/m，截面宽度取200mm，截面高度按经验取值应为跨度的1/10~1/15，即400mm~600mm，为便于分析研究（不考虑施工模数的影响），笔者从400高开始，以10mm为级差，分别计算了每种截面下混凝土梁的配筋及配筋率，同时参考江苏省工程造价信息网上公布的建材指导价，假定混凝土的价格为400元/m3,钢材的价格为3500元/t，计算了该梁的混凝土造价、钢筋造价及综合造价，结果见表一及表二。

表一400mm~500mm范围内计算结果

截面高度(mm) 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500

底筋面积(mm2) 1428 1361 1303 1251 1204 1162 1124 1089 1056 1026 998

配筋率(%) 1.79% 1.66% 1.55% 1.45% 1.37% 1.29% 1.22% 1.16% 1.10% 1.05% 1.00%

砼造价(元) 192.0 196.8 201.6 206.4 211.2 216.0 220.8 225.6 230.4 235.2 240.0

钢筋造价(元) 233.9 222.9 213.4 204.9 197.2 190.3 184.1 178.4 173.0 168.1 163.5

综合造价(元) 425.9 419.7 415.0 411.3 408.4 406.3 404.9 404.0 403.4 403.3 403.5

表二510mm~600mm范围内计算结果

截面高度(mm) 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600

底筋面积(mm2) 971 947 924 902 881 862 843 826 809 793

配筋率

(%) 0.95% 0.91% 0.87% 0.84% 0.80% 0.77% 0.74% 0.71% 0.69% 0.66%

砼造价(元) 244.8 249.6 254.4 259.2 264.0 268.8 273.6 278.4 283.2 288.0

钢筋造价(元) 159.0 155.1 151.4 147.7 144.3 141.2 138.1 135.3 132.5 129.9

综合造价(元) 403.8 404.7 405.8 406.9 408.3 410.0 411.7 413.7 415.7 417.9

以上配筋结果是根据理正结构设计软件计算的，由表中可见，随着配筋率的变化，砼的造价和钢筋的造价成反比，但在配筋率为1.05%时，本混凝土梁的综合造价是最低的，下图一为配筋率与综合造价的关系曲线，能更直观的看到界限拐点。

图一配筋率与综合造价关系曲线

2价格比对最经济配筋率的影响

以上算例，对混凝土和钢材的价格进行了一个假定，但实际工程项目中，这两种重要建材的价格往往会有很大的波动，笔者在上例的基础上，采用不同的价格比，即以每立方混凝土的价格PC为基准，每吨钢材的价格PS为其倍数，进一步对该混凝土梁的最经济配筋率进行了研究，见下图二。从图中可看出，随着钢材价格的升高，最经济配筋率值也相应减少，说明最经济配筋率不是固定的，它与钢材与混凝土的价格比有很大关系。

图二 价格比与最经济配筋率的关系

3结语

通常情况下，梁的经济配筋率在0.6%~1.5%之间，本文研究发现混凝土梁的综合造价不仅与混凝土和钢筋的用量有关，而且与钢材和混凝土的价格比有关，当前的建材价格体系下，1.05%左右为最经济的配筋率，但考虑到市场价格的波动，随着钢材价格的走高，最经济配筋率值也会相应减少。

参考文献：

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