Trong lĩnh vực kỹ thuật cấu trúc thép, hàm lượng thép (được tính bằng kg / m2) là chỉ số cốt lõi trực tiếp xác định giá dự án, chi phí xây dựng và an toàn cấu trúc,và cũng là một điểm kiểm soát quan trọng trong thiết kế kỹ thuật và đánh giá ngân sách.Gần đây, các nhà phân tích kỹ thuật trong ngành đã phân loại chín yếu tố chính ảnh hưởng đến hàm lượng thép của các cấu trúc thép,làm rõ cơ chế ảnh hưởng cụ thể của mỗi yếu tố đối với cấu trúc tòa nhà, cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật có hệ thống cho thiết kế kỹ thuật, kế toán chi phí và đấu thầu dự án của các dự án cấu trúc thép.
Trong tất cả các yếu tố ảnh hưởng, độ dài của tòa nhà là chỉ số quan trọng nhất ảnh hưởng đến hàm lượng thép, với mối tương quan tích cực cực.Để đáp ứng các yêu cầu về an toàn cấu trúc và chịu tải, các công trình được xây dựng theo các quy định của quy định trên.Các nhà thiết kế phải tăng chiều cao phần và độ dày tường của các vạch thép đồng bộ, điều này thúc đẩy sự gia tăng đáng kể trong tiêu thụ thép tổng thể.Một khi chiều dài vượt quá 20 mét và đi vào hạng mục chiều dài lớn, căng thẳng cấu trúc tăng theo cấp số nhân, và hàm lượng thép tăng mạnh tương ứng.
Chiều cao lông hoa là một yếu tố cơ bản khác không thể bỏ qua.Càng cao nhà máy và tòa nhà, các cột thép hỗ trợ càng dài, đòi hỏi kích thước cắt ngang lớn hơn để đảm bảo khả năng mang theo dọc và ổn định tổng thể.Các tòa nhà cao phải đối mặt với tải trọng gió cao hơn và các tiêu chuẩn thiết kế độ cứng bênĐiều này buộc phải tăng liều lượng vật liệu cho các thành phần hỗ trợ như hỗ trợ cột, thanh thắt và thắt.Theo các quy tắc thống kê, mỗi 1 mét tăng chiều cao mái nhà sẽ mang lại một sự gia tăng nhẹ và ổn định trong tổng hàm lượng thép của cấu trúc.
Các điều kiện tải biến đổi là các yếu tố năng động quan trọng dẫn đến những thay đổi về hàm lượng thép, bao gồm tải tích động trên mái nhà, tải tuyết, tải gió và tải thêm thiết bị.Trong các khu vực tuyết rơi nhiều và gió mạnh, các thành phần cấu trúc cần phải được thiết kế dày hơn và mạnh mẽ hơn để chịu được tải trọng tự nhiên cực đoan.Thiết bị cơ khí mái nhà, hệ thống sản xuất điện quang điện và các cơ sở khác chịu tải trọng bổ sung cao hơn.cột và cấu trúc hỗ trợ, và hàm lượng thép cuối cùng càng cao.
Cấu hình của cần cẩu trên cao là một yếu tố chính gây ra sự gia tăng mạnh mẽ hàm lượng thép của các xưởng chế tạo thép công nghiệp.Khác với các cấu trúc thép dân dụng thông thường, các xưởng được trang bị cần cẩu và nâng cần được củng cố có mục đích.Các chất làm cứng địa phương và các hệ thống hỗ trợ tổng thể phải được tối ưu hóa và tăng cườngNgoài ra, sự gia tăng hàm lượng thép có liên quan tích cực đến trọng tải cần cẩu: trọng tải 5t, 10t, 20t và các thông số kỹ thuật khác càng lớn, nhu cầu củng cố cấu trúc càng rõ ràng.và tiêu thụ thép càng caoNgược lại, các xưởng tiêu chuẩn không có thiết bị cần cẩu trên cao duy trì mức độ thép tiết kiệm nhất.
Các tiêu chuẩn cường độ địa chấn khu vực và lớp tải gió đặt nền tảng cho thiết kế an toàn cấu trúc và liều lượng thép.Các tòa nhà nằm ở các khu vực động đất cao và khu vực dễ bị bão phải nâng cấp toàn diện hệ thống cấu trúc, bao gồm tăng cường hệ thống hỗ trợ,mở rộng đường cắt ngang của các vạch và cộtNgoài ra, các mã thiết kế khác nhau cũng gây ra sự khác biệt về hàm lượng thép: các dự án được thiết kế theo quy định của Mỹ, châu Âu,Tiêu chuẩn Úc và các tiêu chuẩn quốc tế khác có hệ số an toàn nghiêm ngặt hơn và yêu cầu dự trữ vật liệu cao hơn so với tiêu chuẩn thông thường trong nước, dẫn đến hàm lượng thép tổng thể cao hơn một chút.
Khoảng cách cột (kích thước khoang) ảnh hưởng trực tiếp đến căng thẳng trung bình của các thành phần cấu trúc riêng lẻ và hiệu quả kinh tế của thiết kế.Khoảng cách cột lớn hơn (chẳng hạn như 7,5m, 9m) sẽ làm tăng áp suất mang của các cột, các pout chính và cột, làm cho các thành phần cấu trúc riêng lẻ chịu tải trọng lớn hơn,do đó yêu cầu các phần lớn hơn và tăng tiêu thụ thépMột khoảng cách cột nhỏ thông thường 6m có thể phân tán hiệu quả căng thẳng cấu trúc, giảm áp suất tải của các thành phần đơn lẻ, với thiết kế kinh tế hơn và hàm lượng thép thấp hơn,đó là khoảng cách kinh tế ưa thích cho hầu hết các dự án thông thường.
Thiết kế xây dựng và thiết kế chức năng cũng đóng một vai trò không thể thiếu trong việc điều chỉnh hàm lượng thép.dẫn đến tải trọng tập trung và tăng đáng kể nhu cầu thépNgược lại, bố cục nhiều khoang với các cột bên trong dày đặc có thể phân tán tải trọng cấu trúc đồng đều và giảm hiệu quả hàm lượng thép tổng thể.Các cấu trúc tòa nhà phức tạp như các cấu trúc thép nhiều tầng, mezzanines, gác mái, tường parapet và cống mái nhà sẽ thêm các thành phần cấu trúc bổ sung và vật liệu thép phụ trợ, tiếp tục tăng tổng hàm lượng thép của dự án.
Lựa chọn loại thép và cấu hình hệ thống vỏ là các yếu tố ảnh hưởng tinh vi đến hàm lượng thép.Thép Q235 và Q355 có các thông số độ bền và kịch bản ứng dụng khác nhau, và việc sử dụng thay thế của hai sẽ trực tiếp thay đổi kích thước cấu trúc cần thiết và tổng liều lượng thép.tấm sandwich hạng nặng và hệ thống mái nhà dày sẽ truyền tải tải chết cao hơn đến khung thép chính, đòi hỏi cấu trúc chính phải dự trữ sức chịu lớn hơn và tăng tiêu thụ thép;trong khi lớp thép màu đơn lớp nhẹ có trọng lượng thấp và truyền tải tải nhỏ, có thể kiểm soát hiệu quả hàm lượng thép của cấu trúc chính.
Các chuyên gia trong ngành cho biết kiểm soát hàm lượng thép chạy qua toàn bộ quá trình thiết kế cấu trúc thép và kiểm soát chi phí.Hiểu được chín yếu tố ảnh hưởng cốt lõi trên và nhận ra thiết kế tinh tế và tối ưu hóa tham số theo vị trí dự án, nhu cầu chức năng, hình thức cấu trúc và tiêu chuẩn thiết kế không chỉ đảm bảo an toàn và ổn định của các tòa nhà cấu trúc thép mà còn có thể tránh được chất thải vật liệu quá mức,cân bằng an toàn cấu trúc và kinh tế dự án, và hỗ trợ mạnh mẽ cho báo giá chính xác và giảm chi phí và cải thiện hiệu quả của các dự án kỹ thuật cấu trúc thép.
