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行業(yè)新聞
為什么高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)住宅很少？
2019-06-27
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1、結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量問題
鋼結(jié)構(gòu)一大優(yōu)勢是高強輕質(zhì)，這在常規(guī)建筑上是優(yōu)點。但是在某些結(jié)構(gòu)上，這可能會成為缺點。
鋼的密度比混凝土大，但為什么說鋼材是輕質(zhì)呢，是因為鋼材的強度高，承受相同荷載情況下，鋼材需要量少，總體來說質(zhì)量會比混凝土輕。這是鋼結(jié)構(gòu)的一大優(yōu)點。
時由于鋼結(jié)構(gòu)用量少，會導(dǎo)致剛度不足的問題。同時在動力問題中，質(zhì)量小，也未必就是一個好事情。高層超高層抗風(fēng)抗震是個大問題，這里說的抗風(fēng)抗震不是強度問題，而是剛度問題。
也就說，大風(fēng)地震情況下，不怕樓會倒，而是怕晃動太大，確切地說是怕晃動的加速度太大。想象一下，一個一直在晃動的大樓，你敢去住不？一個沒有正常使用功能的建筑，無疑就是個定時炸彈。這時候強度優(yōu)勢很難發(fā)揮出來，剛度問題雖然可以通過結(jié)構(gòu)手段處理，但是質(zhì)量太輕，可能會是個致命問題。
在概念上講，地震力和風(fēng)力都屬于水平荷載，隨著高度的增加，建筑物底部的傾覆彎矩是成二次方上漲的。這就是說，就算再小的風(fēng)力地震力，隨著高度的增長，也會逐漸取代豎向荷載成為控制條件。
在大跨度橋梁中，尤其是懸索橋，由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量太輕，我們甚至要往鋼箱里面添加配重，改善其動力特性。對應(yīng)的房屋結(jié)構(gòu)中要采用鋼結(jié)構(gòu)與混凝土核心筒配合，來解決剛度問題。
帝國大廈，雙塔，西爾斯大廈確實是鋼結(jié)構(gòu)的超高層，但他們都是奔著世界紀錄去的，他們解決的關(guān)鍵問題都是鋼結(jié)構(gòu)高層抗風(fēng)，還有他們太貴了，如果用來做住宅。
另外，動力問題要注意的是，動力問題很復(fù)雜，剛度低未必合適，剛度高也未必好，只有合適的范圍才是合理的。
2、鋼結(jié)構(gòu)防火問題
鋼結(jié)構(gòu)通常在450～650℃溫度中就會失去承載能力、發(fā)生很大的形變、導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，結(jié)果因過大的形變而不能繼續(xù)使用，一般不加保護的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為15分鐘左右。這一時間的長短還與構(gòu)件吸熱的速度有關(guān)。
從施工上說，鋼結(jié)構(gòu)可能施工難度高點。
3、防腐問題
鋼結(jié)構(gòu)防腐是個大問題，尤其是沿海地區(qū).
對于很多建筑公司鋼結(jié)構(gòu)的住宅還是很流行的，住宅逐步走向綠色環(huán)保的建筑。
鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點：
1、建筑風(fēng)格靈活、豐實。大開間設(shè)計，戶內(nèi)空間可多方案分割，滿足用戶的不同需求，并可通過減少柱的截面面積和使用，提高面積使用率，戶內(nèi)有效提高約3--6%。
2、節(jié)能效果好，墻體采用輕型節(jié)能標準化預(yù)制墻板代替，保溫性能好，節(jié)能65%，
3、將鋼結(jié)構(gòu)體系用于住宅建筑可充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的延性好、能力強，以及優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能。
鋼結(jié)構(gòu)一大優(yōu)勢是高強輕質(zhì)，這在常規(guī)建筑上是優(yōu)點。但是在某些結(jié)構(gòu)上，這可能會成為缺點。
鋼的密度比混凝土大，但為什么說鋼材是輕質(zhì)呢，是因為鋼材的強度高，承受相同荷載情況下，鋼材需要量少，總體來說質(zhì)量會比混凝土輕。這是鋼結(jié)構(gòu)的一大優(yōu)點。
時由于鋼結(jié)構(gòu)用量少，會導(dǎo)致剛度不足的問題。同時在動力問題中，質(zhì)量小，也未必就是一個好事情。高層超高層抗風(fēng)抗震是個大問題，這里說的抗風(fēng)抗震不是強度問題，而是剛度問題。
也就說，大風(fēng)地震情況下，不怕樓會倒，而是怕晃動太大，確切地說是怕晃動的加速度太大。想象一下，一個一直在晃動的大樓，你敢去住不？一個沒有正常使用功能的建筑，無疑就是個定時炸彈。這時候強度優(yōu)勢很難發(fā)揮出來，剛度問題雖然可以通過結(jié)構(gòu)手段處理，但是質(zhì)量太輕，可能會是個致命問題。
在概念上講，地震力和風(fēng)力都屬于水平荷載，隨著高度的增加，建筑物底部的傾覆彎矩是成二次方上漲的。這就是說，就算再小的風(fēng)力地震力，隨著高度的增長，也會逐漸取代豎向荷載成為控制條件。
在大跨度橋梁中，尤其是懸索橋，由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量太輕，我們甚至要往鋼箱里面添加配重，改善其動力特性。對應(yīng)的房屋結(jié)構(gòu)中要采用鋼結(jié)構(gòu)與混凝土核心筒配合，來解決剛度問題。
帝國大廈，雙塔，西爾斯大廈確實是鋼結(jié)構(gòu)的超高層，但他們都是奔著世界紀錄去的，他們解決的關(guān)鍵問題都是鋼結(jié)構(gòu)高層抗風(fēng)，還有他們太貴了，如果用來做住宅。
另外，動力問題要注意的是，動力問題很復(fù)雜，剛度低未必合適，剛度高也未必好，只有合適的范圍才是合理的。
2、鋼結(jié)構(gòu)防火問題
鋼結(jié)構(gòu)通常在450～650℃溫度中就會失去承載能力、發(fā)生很大的形變、導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，結(jié)果因過大的形變而不能繼續(xù)使用，一般不加保護的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為15分鐘左右。這一時間的長短還與構(gòu)件吸熱的速度有關(guān)。
從施工上說，鋼結(jié)構(gòu)可能施工難度高點。
3、防腐問題
鋼結(jié)構(gòu)防腐是個大問題，尤其是沿海地區(qū).
對于很多建筑公司鋼結(jié)構(gòu)的住宅還是很流行的，住宅逐步走向綠色環(huán)保的建筑。
鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點：
1、建筑風(fēng)格靈活、豐實。大開間設(shè)計，戶內(nèi)空間可多方案分割，滿足用戶的不同需求，并可通過減少柱的截面面積和使用，提高面積使用率，戶內(nèi)有效提高約3--6%。
2、節(jié)能效果好，墻體采用輕型節(jié)能標準化預(yù)制墻板代替，保溫性能好，節(jié)能65%，
3、將鋼結(jié)構(gòu)體系用于住宅建筑可充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的延性好、能力強，以及優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能。
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