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    為什么高層建筑的鋼結構住宅很少?

    2019-06-27 點擊數:328
    1、結構剛度與質量問題
    鋼結構一大優勢是高強輕質,這在常規建筑上是優點。但是在某些結構上,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,總體來說質量會比混凝土輕。這是鋼結構的一大優點。
    時由于鋼結構用量少,會導致剛度不足的問題。同時在動力問題中,質量小,也未必就是一個好事情。高層超高層抗風抗震是個大問題,這里說的抗風抗震不是強度問題,而是剛度問題。
    也就說,大風地震情況下,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。這時候強度優勢很難發揮出來,剛度問題雖然可以通過結構手段處理,但是質量太輕,可能會是個致命問題。
    在概念上講,地震力和風力都屬于水平荷載,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,由于鋼結構質量太輕,我們甚至要往鋼箱里面添加配重,改善其動力特性。對應的房屋結構中要采用鋼結構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構的超高層,但他們都是奔著世界紀錄去的,他們解決的關鍵問題都是鋼結構高層抗風,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、鋼結構防火問題
    鋼結構通常在450~650℃溫度中就會失去承載能力、發生很大的形變、導致鋼柱、鋼梁彎曲,結果因過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。這一時間的長短還與構件吸熱的速度有關。
    從施工上說,鋼結構可能施工難度高點。
    3、防腐問題
    鋼結構防腐是個大問題,尤其是沿海地區.
    對于很多建筑公司鋼結構的住宅還是很流行的,住宅逐步走向綠色環保的建筑。

    鋼結構住宅的優點:
    1、建筑風格靈活、豐實。大開間設計,戶內空間可多方案分割,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,戶內有效提高約3--6%。
    2、節能效果好,墻體采用輕型節能標準化預制墻板代替,保溫性能好,節能65%,
    3、將鋼結構體系用于住宅建筑可充分發揮鋼結構的延性好、能力強,以及優良的抗震抗風性能。