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為什么高層鋼結構住宅很少?

發(fā)布時(shí)間:[2023-11-18]  查看次數:592

1、結構剛度與質(zhì)量問(wèn)題

鋼結構一大優(yōu)勢是高強輕質(zhì),這在常規修建上是優(yōu)點(diǎn)。但是在某些結構上,這或許會(huì )成為缺點(diǎn)。

鋼的密度比混凝土大,但為什么說(shuō)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(lái)說(shuō)質(zhì)量會(huì )比混凝土輕。這是鋼結構的一大優(yōu)點(diǎn)。

一起由于鋼結構用量少,會(huì )導致剛度缺乏的問(wèn)題。一起在動(dòng)力問(wèn)題中,質(zhì)量小,也未必便是一個(gè)好事情。

高層超高層抗風(fēng)抗震是個(gè)大問(wèn)題,這里說(shuō)的抗風(fēng)抗震不是強度問(wèn)題,而是剛度問(wèn)題。

也就說(shuō),大風(fēng)地震情況下,不怕樓會(huì )倒,而是怕晃動(dòng)太大,切當地說(shuō)是怕晃動(dòng)的加速度太大。

想象一下,一個(gè)一直在晃動(dòng)的大樓,你敢去住不?

一個(gè)沒(méi)有正常使用功能的修建,無(wú)疑便是個(gè)定時(shí)炸彈。

這時(shí)候強度優(yōu)勢很難發(fā)揮出來(lái),剛度問(wèn)題雖然可以通過(guò)結構手段處理,但是質(zhì)量太輕,或許會(huì )是個(gè)致命問(wèn)題。

在大跨度橋梁中,尤其是懸索橋,由于鋼結構質(zhì)量太輕,我們甚至要往鋼箱里面添加配重,改善其動(dòng)力特性。

對應的房屋結構中要采用鋼結構與混凝土核心筒配合,來(lái)處理剛度問(wèn)題。

帝國大廈,雙塔,西爾斯大廈確實(shí)是鋼結構的超高層,但他們都是奔著(zhù)世界紀錄去的,他們處理的關(guān)鍵問(wèn)題都是鋼結構高層抗風(fēng),還有他們太貴了,如果用來(lái)做住宅。

另外,動(dòng)力問(wèn)題要注意的是,動(dòng)力問(wèn)題很復雜,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、防腐問(wèn)題

鋼結構防腐是個(gè)大問(wèn)題,尤其是沿海地區。下面這張圖,是某海灣大橋,1991年通車(chē)。

20年后,鋼管已經(jīng)銹蝕成一片一片的頁(yè)片樣了。

3、鋼結構防火問(wèn)題

鋼結構通常在450~650℃溫度中就會(huì )失去承載能力、發(fā)生很大的形變、導致鋼柱、鋼梁彎曲,結果因過(guò)大的形變而不能繼續使用,一般不加保護的鋼結構的耐火極限為15分鐘左右。這一時(shí)間的長(cháng)短還與構件吸熱的速度有關(guān)。

從施工上說(shuō),鋼結構或許施工難度高點(diǎn)。

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