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為什么高層鋼結構住宅很少?

查看次數:562 發(fā)表時間:2023-11-18
  

1、結構剛度與質量問題

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

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(yōu)點。

一起由于鋼結構用量少,會導致剛度缺乏的問題。一起在動力問題中,質量小,也未必便是一個好事情。

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,切當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修建,無疑便是個定時炸彈。

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構手段處理,但是質量太輕,或許會是個致命問題。

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,來處理剛度問題。

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,他們處理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、防腐問題

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

20年后,鋼管已經銹蝕成一片一片的頁片樣了。

3、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(fā)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(xù)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,鋼結構或許施工難度高點。