不同类型高层钢结构的优缺点教学文案
钢结构宣传文案
![钢结构宣传文案](https://img.taocdn.com/s3/m/293705516d85ec3a87c24028915f804d2b168732.png)
钢结构宣传文案
嘿,朋友!你知道钢结构吗?钢结构啊,就像是建筑界的钢铁侠!(这不就跟钢铁侠那一身坚固无比的装备一样嘛,能给建筑提供强大
的支撑和保护。
)
想象一下,那些高耸入云的摩天大楼,宏伟壮观的体育馆,还有宽
敞明亮的工厂厂房,很多可都是钢结构的杰作!(这就好比一个巨人
的骨架,撑起了一片广阔的天地,难道不让人惊叹吗?)
咱就说,钢结构的强度那叫一个牛!(它能承受住狂风暴雨的袭击,难道不比普通材料厉害得多?)就算是遇到地震这样的大灾难,钢结
构也能稳稳地立在那儿,保护着里面的人们。
而且啊,钢结构施工速度快得惊人!(这就跟火箭升空似的,嗖的
一下,工程就能完成一大半。
)不像传统建筑,要耗费大量的时间和
人力。
再说它的耐久性,简直绝了!(这不就像一位永不疲倦的勇士,长
期坚守岗位,丝毫不受岁月侵蚀。
)
钢结构还特别灵活,可以根据你的需求和创意,打造出各种独特的
形状和空间。
(这不就跟捏橡皮泥一样,想怎么捏就怎么捏,多棒啊!)
你看,钢结构这么多优点,难道还不值得你选择吗?
我的观点就是:钢结构绝对是现代建筑的绝佳选择,谁用谁知道!。
钢结构的优缺点
![钢结构的优缺点](https://img.taocdn.com/s3/m/5b5edadda45177232e60a22f.png)
钢结构的优缺点Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT钢结构的优点与缺点一、钢结构重量轻钢结构的容重虽然较大,单与其它建筑材料相比,它的强度却高很多,因而当承受的荷载和条件相同时,钢结构要比其它结构轻,便于运输和安装,并可跨越更大的跨度。
二、钢材的塑性和韧性好塑性好,使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。
韧性好,则使钢结构对动力荷载的适应性较强。
钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证三、钢材更接近于匀质和各向同性体钢材的内部组织比较均匀,非常接近匀质和各向同性体,在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。
这些性能和力学计算中的假定比较符合,所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。
四、钢结构制造简便,易于采用工业化生产,施工安装周期短钢结构由各种型材组成,制作简便。
大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造;精确度高。
制成的构件运到现场拼装,采用螺栓连接,且结构轻,故施工方便,施工周期短。
此外,已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。
五、钢结构的密封性好钢结构的气密性和水密性较好。
六、钢结构的耐热性好,但防火性能差钢材耐热而不耐高温。
随着温度的升高,强度就降低。
当周围存在着辐射热,温度在150度以上时,就应采取遮挡措施。
如果一旦发生火灾,结构温度达到500度以上时,就可能全部瞬时崩溃。
为了提高钢结构的耐火等级,通常都用混凝土或砖把它包裹起来。
七、钢材易于锈蚀,应采取防护措施钢材在潮湿环境中,特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀,必须刷涂料或镀锌,而且在使用期间还应定期维护钢结构与其它结构相比,在使用功能、设计、施工、以及综合经济方面都具有优势,在住宅建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面:一、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求,并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板,提高面积使用率,户内有效使用面积提高约6%。
钢结构的连接方法及其各自优缺点
![钢结构的连接方法及其各自优缺点](https://img.taocdn.com/s3/m/d76cb64259fb770bf78a6529647d27284b7337d9.png)
钢结构的连接方法及其各自优缺点钢结构的连接方法就像搭积木一样,是钢结构工程中不可忽视的部分,搞好了,整体就稳稳的;反之,出了问题,可能整座大楼都跟着晃。
要是你看过高楼大厦,钢铁的框架组成了它们的骨架,而这些骨架之间的连接,就像人体的关节一样,得精准而牢固。
说到这里,咱们就不得不聊聊各种连接方法了,它们都有自己的优缺点,就像每个人的性格一样,互有千秋。
先说说最常见的焊接连接。
简单来说,焊接就是把两块钢铁用电流或者热气融化后粘在一起,像是给两块铁片“打了个拥抱”。
这种连接方式,哦哟,优点那是显而易见的。
连接处没有什么外露的螺栓、铆钉,整体看起来就是一个平滑的钢铁巨体,特别美观,想想那些大楼外表的光洁,焊接功不可没。
再说了,焊接后强度特别高,尤其是一些关键部位,根本不用担心力的传递问题,稳得很。
可是,问题也有!焊接虽然强,但它对工人技术要求高,万一焊接不规范,接头处可能出现裂缝,隐患大。
别忘了,焊接时产生的热量,也可能导致钢材的局部变形,真要是控制不好,弄不好就得返工。
再加上,焊接过程中难免会产生一些有害气体,对环境和健康也不好。
接着来聊聊螺栓连接。
这种方式简单得多,想象一下,就像你把几块木板用螺丝钉给固定住,方便又快捷。
钢结构的螺栓连接,理论上可以随时拆卸或者更换,省时省力,尤其是对于后期维护,简直是神器。
关键是,螺栓的安装不受温度的限制,夏天冬天都能干,真是四季皆宜。
不过,你也知道,螺栓连接有个致命的缺点——它没办法像焊接那样做到无缝接合。
每一个螺栓的连接点,都会暴露出来,给钢结构的整体美观打个折扣。
更别提,长时间使用后,螺栓可能会松动,必须定期检查,弄不好还得再紧一紧。
虽然说它拆得了,但也得花点力气,麻烦的事儿不在少数。
再来看看铆接,这个方法在老一辈的钢结构中用得多,它的优点就是连接强度很大,且在施工过程中非常稳定。
尤其是在遇到需要大量承重的地方,铆接比螺栓连接更靠谱,像是钢铁的“硬核”部分。
可是,铆接的操作相对麻烦一些,工人得动用专用设备,还得在高空中作业,难度可不小。
高层建筑钢结构施工技术王丽
![高层建筑钢结构施工技术王丽](https://img.taocdn.com/s3/m/7f241d38f705cc17542709b9.png)
高层建筑钢结构施工技术王丽随着社会的逐步发展, 建筑业变得越来越普遍。
越来越多的高层建筑和装饰建筑进入了我们的生活。
其中, 高层建筑钢结构的施工技术和工艺也越来越多地被人们所使用。
通过对我国社会实践的大范围的讨论, 对高层建筑钢结构施工技术和工艺的优缺点进行了探讨, 并对有关数据进行了探讨, 还讨论了应注意的因素。
一、高层建筑钢结构施工技术的优点1. 材料强度高,质量轻便钢结构是较为稳定的建筑结构,而且其施工技术是工程建设中很重要的组成部分。
由此我们可以看出对于超高层建筑来说钢结构是它的重要组成部分之一,而对于它的施工技术也同样需要。
众所周知,钢结构的荷载性照其他建筑材料更强,而且它的跨度更广,在建筑方面有着很出色的效果。
钢材本身的物理性质也是十分稳定的,而且具有很好的吸收性和延展性,在此基础上钢材才会具有比其他建筑材料更为出色的抗震性。
与混凝土单独相比,钢结构的硬度更高超,它具有很强的优势,它可以优先使用较大的面积,简而言之, 用钢结构建造更多的可以减少空间损耗, 使空间使用更加合理化, 在价格如此昂贵的今天,对于开发商来说,节约面积,最大化利润,可以比预期的付出多一点成本,不仅保证了质量, 而且提高了利润,所以高层建筑钢材应广泛应用于建筑行业的实际当中,2. 钢结构施工工期短随着我国经济的飞速发展, 我国的铸钢厂也越来越多, 所以一旦需要原有的钢材材料, 可以立即定制, 完成速度也非常快, 由于钢结构本身可以作为承重结构的施工荷载,减少了模板在施工过程中的工作量,不仅降低了成本,而且需要很短的时间。
在建筑行业中建筑周期越长的工程其所消耗的资金也就越大,而这也证明了施工效率的大小。
之所以钢结构的施工周期短,是因为其使用的材料大多属于成材,不仅加工环节不多而且操作简便,我们一般在制作钢材构件的时候都会选择专业化较强的金属结构厂家,以此来保证构件的精确度。
对钢结构的工程来说,尤其是对于那些已经建好的钢结构而言,在改造和加固等方面也十分便利,采用螺栓连接的结构通常都能够根据现实情况的需要来进行拆迁。
钢结构对(超)高层建筑的影响
![钢结构对(超)高层建筑的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/0001466c03768e9951e79b89680203d8ce2f6a7a.png)
钢结构对(超)高层建筑的影响摘要:大地上也有海洋,城市超高层建筑就是大地上起伏的海浪,象征着城市化的潮涌。
超高层建筑是衡量一个国家科学发展水平和综合实力的重要标志之一,同时也是检验一个国家钢结构技术的标尺。
我国目前400米以上的超高层建筑现有量超过全球总数的一半,如何保证耸立于地面400米以上的超高层建筑的稳定,钢结构的质量至关重要。
关键词:高层建筑钢结构质量控制一、超高层建筑的概况及其优缺点1883年,“摩登大楼”一词首次出现在《美国建筑师与建筑新闻》一文中。
铸铁行业的发展标志着摩天大楼时代的来临。
我国的超高层建筑发展始于上世纪90年代,根据CTBUH统计,截止2021年,全球已建成的最高的二十座超高层建筑中,中国就占了11栋。
1.概况多年来人们对超高层建筑的定义高度都有不同,我国对超高层建筑的标准也几经调整。
中国《民用建筑设计通则》规定:建筑高度超过100米时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。
2020年5月,中国住建部和国家发改委联合下发通知,要求各地进一步加强城市与建筑风貌管理,严格限制各地盲目规划建设超高层建筑,一般不得建500米以上的超高层建筑。
2021年7月,国家发改委再次明确规定了“城区常住人口300万以上的城市严格限制新建250米以上超高建筑,不得新建500米以上超高层建筑”。
2.优缺点曾有专家认为,建超高层建筑,不是为了建城市地标,是为了给城市向上寻找空间,在仅有的占地面积里最大限度地提高空间的使用效率。
2.1优点⑴视野采光好超高层件专注不易受到周边建筑遮挡,视野开阔。
⑵空气质量好二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等气体污染物,以及PM2.5等颗粒污染物,会随着楼层高度的增加而递减。
换而言之,与地面的距离越高,空气质量越好,受到粉尘影响的几率要小很多。
⑶提高使用率超高层建筑能有效利用土地,如上海中心大厦,总高632米,占地面积3万多m2,拥有近58万m2的建筑面积,土地容积率达19.3;又如深圳平安金融中心大厦,拥有近40万m2的办公区和商业区,占地面积却仅有3800m2,土地容积率高达105.3,能同时容纳将近2万人。
钢结构的优缺点
![钢结构的优缺点](https://img.taocdn.com/s3/m/2794dd207375a417866f8fb5.png)
6. 易产生扭曲
轻型钢结构住宅的优点:
1、综合成本较低 钢材的稳定的供给造成价格的波动很小。使用薄壁轻钢结构的墙面可以保持出色的平面。这也意味着当你在钉钉子的时候墙面不会反弹和收缩破裂。因为材料可以预先切到需要的长度,所以在很大的程度上降低了浪费。另外,钢材的边料也是可以出售的,这样更是大大的降低了浪费。基础处理简便适用于广泛地质程度,基础部分比传统建筑要节约50%费用。合理墙体厚度使得用户的得房率比一般现行建筑要多出8%左右,且因为施工快,缩短了资金的周转期,加快了资金的流动速度,相应的降低了成本。
5、建筑总重轻,钢结构住宅体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价。
6、施工速度快,工期比传统住宅体系至少缩短三分之一,一栋1000平米只需20天、五个工人方可完工。
7、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是绿色,100%回收或降解的材料,在建筑物拆除时,大部分材料可以再用或降解,不会造成垃圾。
3、清洁环保、不产生有害物质。 轻型钢结构住宅是以型钢骨架取代传统木造房屋的木骨架的建筑工法,使用的材料100%是钢材,各部材之间用螺钉和钉子连接,不使用任何焊接及粘合剂。所以完全不用担心由于建筑过程中使用药剂等给人体造成的危害。此外建设工地也不会有大量灰尘及噪音等对周围环境造成的污染。
9、可以循环利用 轻型钢结构住宅充分利用钢材的优越特性,符合当今建筑材料选用的主流。薄壁轻钢结构建筑因使用的是钢材,不会随时间的流失而老化,另外废旧的钢材100%可以被回收利用;同时,薄壁轻钢结构建筑也可以使用再利用的钢材,在美国每5到6辆废车就可以建造一栋180平方米的房子。
10、节省劳动力。 轻型钢结构住宅与木结构类似。在相同的建筑要求的情况夏,薄壁轻钢结构熟练工人的劳动时间和成本比木结构要低上很多。薄壁轻钢结构的型材在工厂作大规模生产,骨架可在工厂组装,在工地安装,只需要1名现场指导及7名左右工人,即可完成一座房子的骨架的搭建。因为型材薄而轻,所以基本全部可以利用手工搭建完成。
简述钢结构的优缺点。
![简述钢结构的优缺点。](https://img.taocdn.com/s3/m/f14e293476232f60ddccda38376baf1ffc4fe3dc.png)
简述钢结构的优缺点。
嘿,朋友!想象一下,你走在一座现代化的大都市里,高楼大厦鳞次栉比,那些宏伟的建筑是不是让你惊叹不已?其中不少就是采用钢结构建造的呢。
就说我家附近正在建设的那座大型商场吧,工地上一根根钢梁、钢柱整齐地排列着,工人们忙碌地进行着焊接和安装工作。
这场景,让我对钢结构充满了好奇。
先来说说钢结构的优点。
钢结构那可是相当的坚固耐用!它就像一个超级大力士,能够承受巨大的重量和压力。
你想想,那些几十层的高楼,要是没有钢结构强有力的支撑,能稳稳地矗立在那里吗?而且,钢结构的建造速度快得惊人。
就好比搭积木一样,提前把各个部件在工厂里做好,到了工地直接组装起来,大大缩短了施工时间。
这对于那些急于投入使用的建筑来说,简直是太棒了!还有啊,钢结构的质量相对容易控制。
因为大部分的工作都在工厂里完成,标准化的生产流程能够保证每个部件都符合严格的质量标准。
这可比在施工现场一点点拼凑要靠谱多了,不是吗?再说说它的灵活性。
钢结构就像一个百变金刚,可以根据不同的设计需求,轻松地变换形状和结构。
想要个独特的造型?没问题,钢结构都能满足你!不过,钢结构也不是十全十美的。
它也有一些缺点。
钢结构容易受到腐蚀,这就像是一个强大的战士却有着脆弱的皮肤。
要是不好好保护,时间一长,它的性能可就会大打折扣。
而且,钢结构的防火性能相对较弱。
一旦发生火灾,那可就危险了。
这就好比是一个怕热的家伙,遇到高温就有点扛不住。
另外,钢结构的成本有时候可不低。
从原材料到加工制作,再到运输和安装,每一个环节都需要投入不少的资金。
这对于一些预算有限的项目来说,还真是个头疼的问题。
总的来说,钢结构就像是一把双刃剑,有优势也有不足。
在实际应用中,我们得根据具体的情况,权衡利弊,充分发挥它的长处,同时采取有效的措施来弥补它的短处。
只有这样,才能让钢结构更好地为我们的建筑事业服务,打造出更多既美观又实用的建筑杰作!。
关于高层建筑钢结构施工技术的探讨
![关于高层建筑钢结构施工技术的探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/d2c95db6960590c69ec376f5.png)
关于高层建筑钢结构施工技术的探讨摘要:本文先介绍了钢结构的优缺点,接着阐述了高层建筑钢结构施工技术并对高层建筑钢结构施工提出几点建议,最后展望了我国高层建筑钢结构发展前景。
旨在为我国高层建筑钢结构的发展提供理论上的支持。
关键词:钢结构;施工;技术中图分类号:tu208.3 文献标识码:a 文章编号:1671-3362(2013)03-0006-011 钢结构的优缺点由于具有很多优点,因此钢结构在建筑领域广泛使用。
同时,它还具有一些缺点。
所以,在钢结构的使用过程中,要充分发挥其优点,把缺点带来的不利影响降到最低。
1.1优点自重轻,运输方便;由于质量轻,所以施工周期短;具有良好的防震性能;与混凝土相比,具有抗压、抗侧弯强度大,因此在相同的条件下,钢结构的开间比混凝土的开间大;钢结构产生的噪音小,基本上没有粉尘,而且废旧钢还可以回收利用,减少了建筑垃圾,因此对环境的污染小;便于机械制造,生产精度高,质量保证能力强。
1.2缺点耐腐蚀性差:钢材表面的铁原子易发生氧化反应而生成铁锈,降低了钢结构的使用寿命;耐火性差:与混凝土结构相比,钢结构的导热系数大,因此耐火性能差,因此在钢结构的使用过程中要将抗火作为一个重要因素来考虑。
2 高层建筑钢结构施工技术2.1 地脚螺栓预埋通常采用两种螺栓,即普通螺栓和高强螺栓。
在地脚螺栓预埋的过程中,其位置的准确与否对钢结构整体的安装质量有很大的影响。
因此,要严格控制标高基准点和基础轴线,定位轴线的偏差应该控制在±2mm之内,而标高偏差应控制在±5mm以内。
利用定位钢板进行地脚螺栓的定位固定,可以保证地脚螺栓的定位准确性。
在地脚螺栓预埋完成后,要对其进行复测,如果发现位置有偏差,就要对其进行重新布设。
2.2 吊装在高层建筑钢结构的施工过程中,吊装是极其重要的一道工序。
吊装的速度和质量关系着整个工程的进展速度和质量。
在钢结构的吊装过程中,要考虑整个工程的布置和塔吊的位置及数量,计划好吊装的时间和步骤,以保证整个吊装过程的顺利进行。
多高层钢结构各种结构体系的缺点和不足
![多高层钢结构各种结构体系的缺点和不足](https://img.taocdn.com/s3/m/8d86f301e87101f69e3195cc.png)
的破坏,甚至是结构的破坏。另外,钢框架的连接节点费用较高,防火成本高。
2.2 双重抗侧力体系
由前述可知,框架结构体系的主要不足之处是侧向刚度差。而当建筑达到一定高度时,在 侧向力作用下,结构的侧移较大,会影响正常使用,因而建筑高度受到限制。于是当建筑物 高度较大时可以参照单层工业厂房设柱间支撑的方法,在框架的纵、横方向设置支撑或剪力 墙,这样就形成了双重抗侧力体系,即框架和支撑,或剪力墙,均可抵抗侧向力的作用。这 种体系能分为三类:框架支撑体系和框架—混凝土剪力墙、钢框架—混凝土核心筒体系。在 框架—支撑体系中,若设置连接支撑与外框架的刚性伸臂,则称为加劲框架—支撑体系。
在一般的框撑体系中,由于连接外柱与支撑的钢梁跨度较小,抗弯刚度很弱,当整个体系 受到水平荷载作用时,只有作为支撑组成部分的钢柱来抵抗倾覆力矩,外柱所承受的轴向力 很小,基本上不参与整体抗弯,即支撑独自抗弯。而在加劲框撑体系中,整个体系受到水平 荷载作用时,由于加劲桁架的竖向刚度很大,支撑受弯,各层水平杆绕水平轴做倾斜转动时, 加劲桁架也随水平杆一起转动,使外柱参与整体抗弯,一侧的外柱受压而另一侧的外柱则受 拉,从而减小了支撑所受的倾覆力矩。同时,由于加劲桁架的强大的竖向刚度和外柱较大的 轴向刚度,不仅是整个撑体系顶面各点发生同一转角而位于同一斜线上,而且使柱顶面转角 减小,使得框撑体系整体弯曲所产生的侧移得以较大幅度的减小。 ③优缺点
由上述简析,可知框架结构体系的优点是能够提供较大的内部使用空间,因而建筑平面布 置灵活,能适应多种类型的使用功能,结构简单,构件易于标准化和定型化,施工速度快, 对层数不错的高层结构而言,该体系是一种比较经济合理、运用广泛的结构体系,而且常用 于层数不超过 30 层的高层建筑。
多高层钢结构各种结构体系的优点和不足
![多高层钢结构各种结构体系的优点和不足](https://img.taocdn.com/s3/m/683fa997cd22bcd126fff705cc17552707225ebc.png)
多高层钢结构各种结构体系的优点和不足梁鹏花【摘要】对框架结构体系、框架一支撑结构体系、简体结构体系及巨型结构体系等几种常见的高层钢结构体系进行了详细分析,并对各结构体系的结构特征、优点与不足、工程应用作了比较,从而为钢结构体系选型提供一定参考.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2014(040)007【总页数】3页(P55-57)【关键词】高层钢结构;结构体系;特征;优缺点;工程应用【作者】梁鹏花【作者单位】山西省建筑设计研究院,山西太原030013【正文语种】中文【中图分类】TU973高层钢结构的主要优点是材料的强度高,结构自重轻,有良好的延性,抗震性能好,能够满足建筑上超高层,大跨度,大空间以及多用途的各种要求,施工速度快,工期短,建设成本低。
同时钢结构建筑有助于环保和可持续发展,即使在高强混凝土等新型材料已经出现的今天,钢结构仍不失为超高层建筑,特别是地震地区高层建筑的一种经济有效的结构类型[1]。
随着城市建设的不断扩大,城市高层建筑的需求与日俱增。
传统的钢结构体系已经不能满足现代化超高层建筑的要求,随着高层建筑结构的发展,新的钢结构体系不断涌现。
常见的高层钢结构体系可以分为四大类型:框架结构体系,框架—支撑结构体系,筒体结构体系,巨型结构体系[2-4]。
各种结构体系都有各自的结构特征,使用范围以及各自的优缺点,下面具体分析各个结构体系[5,6]。
1 框架结构体系1.1 结构特征框架结构体系是沿着房屋的纵向和横向均采用框架作为承重的抵抗侧力的主要构件所构成的结构体系。
框架结构一般可分为无支撑框架和有支撑框架两种形式,无支撑框架是由钢柱和钢梁组成的,地震区的高楼采用框架体系时,框架的纵,横梁与柱的连接一般采用刚性连接。
1.2 框架结构体系的优缺点能够提供较大的内部空间,建筑平面布置灵活,能适应各种类型的使用功能。
需要时,可用隔断分割成小房间,或拆除隔断改成大房间,使用灵活。
外墙用非承重构件,可使建筑立面灵活多变。
钢结构高层住宅的优缺点 吉屋房产
![钢结构高层住宅的优缺点 吉屋房产](https://img.taocdn.com/s3/m/66356d4a00f69e3143323968011ca300a6c3f63f.png)
钢结构高层住宅的优缺点吉屋房产文章一: 钢结构高层住宅的优缺点1. 引言钢结构高层住宅是一种新兴的建筑类型,通过使用钢材作为主要结构材料,具有许多独特的优点和特点。
然而,与之相应的也存在一些不足之处。
本文将详细讨论钢结构高层住宅的优缺点。
2. 优点2.1 抗震能力强钢结构高层住宅由于采用钢材作为主要结构材料,具有优异的抗震能力。
钢材具有高强度和良好的延性,能够有效吸收地震能量,大大降低建筑物的损坏风险。
2.2 施工速度快与传统混凝土结构相比,钢结构高层住宅的施工速度更快。
由于钢材的制造工艺成熟,工地现场加工量少,能够快速完成建筑结构的组装,缩短项目周期,提高施工效率。
2.3 空间利用率高钢结构高层住宅的柱间跨度大,柱径小,无需设置梁柱,使得建筑内部空间的利用率更高。
居住者可以根据自己的需求和喜好进行灵活布局,满足不同的功能要求。
3. 缺点3.1 高成本相比传统混凝土结构,钢结构高层住宅的建造成本较高。
钢材价格相对较高,加上对防火、防腐等的特殊要求,增加了建筑材料和设备的成本,使得整体项目造价增加。
3.2 隔音性能差钢结构建筑由于材料的特性,其隔音性能较差。
在高层住宅中,隔音是一个重要的考虑因素,因此需要采取额外的措施,如使用隔声玻璃、隔音板等,以提高居住环境的舒适度。
3.3 环境适应性差钢结构高层住宅在环境适应性方面存在一定的局限性。
由于材料的特性和建筑形式的限制,其在一些特殊地理环境和气候条件下的适应性较差,需要进行合理的设计和改进。
4. 结论钢结构高层住宅具有抗震能力强、施工速度快、空间利用率高等优点,但同时也存在较高的建造成本、隔音性能差和环境适应性差等缺点。
因此在实际应用中需综合考虑各种因素,选择适合的建筑类型。
1、本文档涉及附件。
附件:无2、本文所涉及的法律名词及注释。
无---文章二: 吉屋房产1. 引言吉屋房产是一家知名房地产经纪公司,专业从事房地产的买卖、租赁和投资业务。
本文将详细介绍吉屋房产的主要业务范围与服务,以及其市场优势和发展前景。
钢结构建筑
![钢结构建筑](https://img.taocdn.com/s3/m/98efb11ecec789eb172ded630b1c59eef9c79a72.png)
谢谢观看
节能、高效、环保与产业化。20世纪后几年,我国城镇住宅建设以每年竣工面积4.4亿平方米,总产值 6000 亿元(约占GDP9%)的建设迅猛发展,住宅产业成为国民经济中新世纪的新的增长点。实现住宅产业现代化,解决 住宅建设中存在工业化水平低,部品化率低以及住宅用材档次低,寿命低,实心黏土砖能耗高,不利于环保等问 题,已被列入新世纪急待解决的问题。我国建筑行业要求全行业研究钢结构在各类建筑中应用的新体系,扩大其 应用范围,发展多层钢结构建筑。国际上,美国设计师和结构师非常重视研究金属结构及其耐用性、实用性和经 济性,欧洲专家们提出,钢结构具备绿色建筑的条件,即为有利于保护环境,节约能源的建筑。他们认为金属结 构建筑具有良好的空间感,能够实现创新的规划和空间设计,建筑,不光是居住、使用,更应考虑为人创造更舒 适的空间,节约能源的空间。日本1998年钢产量5900万吨,建筑结构用钢量占13%,而钢结构住宅在建筑结构用 钢中占了相当大的比例,香港更是高楼大厦到处林立。台湾地震,明显看出钢结构建筑优于钢筋混凝土建筑;从 地震破坏情况看,一般的多层住宅基本全部塌为平地,而钢结构建造的住宅没有倒塌的,因此台湾当局要求多层 房屋建筑一律要用钢结构。我国多层住宅和小高层住宅采用钢结构的试点,从天津开始。天津市采用三种不同结 构,不同墙体材料,不同施工方法的方案。启动20万平方米以上的规模试点工程。其一是采用方钢管混凝土柱大 开间结构形式;其二采用钢骨桁架结构形式;其三采用钢管混凝土结构形式。三种结构的平方米用钢量都小于钢 筋混凝土结构的用钢量。在青岛、上海及新疆都列出一定面积的房屋住宅工程进行试点。由于我国 “钢住宅”刚 刚起步,很多结构都无法批量生产,因此,钢结构会要比混凝土结构贵一些。
亚洲最大钢结构植物馆——2013年1月23日,中国青岛世园会植物馆主体封顶,外形规划设计为树叶形状。 植物馆工程位于天水路以北,百果山森林公园内,占地面积2.44公顷,总建筑面积22749平方米,其中,地上建 筑面积13522平方米,地下建筑面积9227平方米,是亚洲最大的钢结构植物馆之一,工程总造价为2.93亿元 。
钢结构文案
![钢结构文案](https://img.taocdn.com/s3/m/04751be8f605cc1755270722192e453610665bea.png)
钢结构文案1、高品质,低成本——钢结构。
2、低成本的先锋,好结构的代表。
3、质优一站通,价廉钢结构。
4、节省更低成本,铸造更高品质。
5、一站通向成功——钢结构服务。
6、品质赢天下,钢构誉中华。
7、承载城市重托,构建美好生活。
8、需要钢结构,就来整合网。
9、价廉质优,钢钢的——钢结构。
10、同质价更低,同价质更优。
11、你的钱我来省,你的钢我负责。
12、善筑好钢构,省钱更省心。
13、钢结构,最低成本最高效益。
14、相同的价位,更高的品位。
15、好钢构,用对的,不用贵的。
16、质·钢结构,惠·低成本。
17、结构铜墙铁壁,价格童叟无欺。
18、结构比比好,成本笔笔少。
19、好钢构不变型,低成本更省心。
20、精制钢结构,省钱不用愁。
21、钢构低成本,独选我一家。
22、低价格的梦,“刚”结构的家。
23、中国钢结构,地道好口碑。
24、钢材成就结构,成本源于省材。
25、低成本的榜样,好结构的方向。
26、钢构全方位,价格零水分。
27、高的是价值,低的是价钱。
28、钢结构的首领,低价格的首页。
29、质量摸的着,价格看的见。
30、邂逅“刚”结构,作客低价格。
31、结构更优一点,成本更少一点。
32、好钢低成本,竞争硬实力。
33、做高品质工程,取低合理利润。
34、钢结构,一种爱不释手的材料。
35、邂逅好结构,作客低价格。
36、实力构造辉煌,结构筑建梦想。
37、金钢·结构,钜惠·低本。
38、中国钢结构,建造师的首选。
39、铮铮钢筋铁骨,实实在在省钱。
40、中国结构钢,低成本的标杆。
41、低价高质量,钢构新格局。
42、钢结构整合网,迎合刚性需求。
43、选择钢结构,创造大未来。
44、钢结构领路者,品质质量的结合。
45、价格低,更结实——钢结构。
46、造福好钢材,廉价低成本。
47、超实惠的价格,神一般的结构。
48、好在钢结构,贵在低成本。
49、成本低到离谱,结构好到满足。
50、好钢构,自永恒——钢结构。
浅谈我国高层建筑钢结构优缺点及质量控制
![浅谈我国高层建筑钢结构优缺点及质量控制](https://img.taocdn.com/s3/m/1bd55022b4daa58da1114a06.png)
浅谈我国高层建筑钢结构优缺点及质量控制作者:王力来源:《中国建筑金属结构·下半月》2013年第06期摘要:论文分析了我国高层建筑钢结构的的优点、缺点及存在的问题,提出了钢结构设计中的质量控制的各个方面。
最后对我国高层建筑钢结构的发展进行了展望。
关键词:高层建筑;钢结构;施工设计中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)06-0027-01自从十一届三中全会后,全国整体经济都在发展,各地的高层建筑也越来越多。
特别是在一些大型城市,比如广州、武汉、北京和上海等地方。
我们所熟悉的上海卢浦大桥和首钢钢结构厂房建筑等都是属于钢结构的高层建筑。
1 高层建筑钢结构的优点1.1 钢结构抗震性能好自从2008年的汶川大地震和2013年的雅安大地震后,国家对高层建筑的防震要求比较高。
因为在建筑中,首先考虑的就是建筑安全。
因此,在高层建筑中应用钢结构,能起到很好的防震效果。
有资料表明:在地震发生时,钢结构因为有很好的延性,对来源于地震的破坏力,可以抵抗地震的变形能力,可以减弱地震反应。
我们平时建筑中使用的混凝土结构在抗震性上就差很多,因为混凝土结构的延性差、抗拉低、易变形。
从地震检验后的实际情况来看,我们也可以看到混凝土结构的被破坏情况更严重。
1.2 钢结构可以缩短施工工期在建筑行业,施工工期的长短涉及到企业的建筑成本。
钢结构的施工特点是:钢结构构件不大,质量比较轻,比较方便运输,同时安装也非常便利,如果需要进行装拆和扩建时,也比较容易施工;另外大量的建筑实践得出钢结构的建筑从速度上来讲比钢筋混凝土等其他施工速度要快22%~32%,大大缩短了其建筑工期。
从经济上上讲,效益比较明显。
1.3 钢结构可以降低整个工程的造价从建筑经济学上,我们可以得出如下结论。
在建筑上部使用的高层钢结构的造价是相应上部钢结构造价约为工程总投资的8%~15%。
它与钢筋混凝土结构的工程总投资差价约为5%~10%。
钢结构高层住宅的优缺点
![钢结构高层住宅的优缺点](https://img.taocdn.com/s3/m/bca5ad167275a417866fb84ae45c3b3567ecdd9f.png)
钢结构高层住宅的优缺点一:钢结构高层住宅的优缺点引言:钢结构高层住宅作为现代建筑的一种创新形式,在城市化进程中发挥了重要作用。
本文着重探讨钢结构高层住宅的优缺点,旨在为设计师、建筑师及建设方提供参考,以推动钢结构高层住宅在建筑领域的应用。
本文将从安全性、经济性、环境友好性和可持续性等方面,对钢结构高层住宅进行全面分析和解读。
一、优点1.1 结构安全性钢结构高层住宅经过严格计算和测试,具有出色的抗震、抗风能力。
其稳定性好、刚性强,在地震和风灾发生时能有效保护居民生命财产安全。
1.2 施工效率高钢结构高层住宅采用模块化设计和工厂预制,施工进度大大加快。
而且由于钢材的轻便特性,减少了施工所需的人力和材料成本。
1.3 空间利用率高钢结构高层住宅可以设计更大的开间和跨度,灵活性强,使得建筑内部空间的布局更合理,增加居住面积。
1.4 可持续发展钢材可以回收再利用,减少了资源浪费和环境污染。
钢结构高层住宅的可持续性使得其成为未来社会发展的重要方向之一。
二、缺点2.1 热传导问题钢结构导热性能较好,夏季易传导热量进入室内,冬季易散热。
需要采取合适的隔热措施,保证室内的舒适度。
2.2 噪音问题钢结构容易传导声音,对于高层住宅而言,隔音效果相对较差。
需要结合隔音材料和设计,降低噪音对居民的影响。
2.3 确定性设计钢结构高层住宅的设计需要经过严格计算和测试,不具备其他结构形式的灵活调整性。
需要提前进行充分的规划和设计,确保结构的稳定性和安全性。
三、附件本没有涉及具体附件。
四、法律名词及注释本没有涉及法律名词及注释。
二:钢结构高层住宅的优缺点引言:钢结构高层住宅是当今建筑领域的一项重要技术创新,对城市化进程具有积极作用。
本文将详细探讨钢结构高层住宅的优缺点,分析其安全性、经济性、环境友好性和可持续性等方面的特点。
旨在为相关从业人员提供参考,推动钢结构高层住宅的广泛应用。
一、优点1.1 高层建筑安全性钢结构具有出色的抗震、抗风能力,能够有效保护居民的生命财产安全。
多高层钢结构各种结构体系的优势与不足
![多高层钢结构各种结构体系的优势与不足](https://img.taocdn.com/s3/m/7ceab40d31b765ce0408146a.png)
多高层钢结构各种结构体系的优势与不足摘要:众所周知,对于各种建筑物的结构,侧向扰动作用(主要包括指风扰动作用和侧向地震扰动作用)对建筑结构设计体系的优化选择结构起着重要决定性的推动作用。
它不仅直接关系着起到一个整体建筑结构的稳定受力支撑性能、使用性能,更直接关系到整个整体建筑的施工造价。
因此建筑结构设计体系的形式选择也就是建筑结构设计之本,是必须把它放在建筑结构设计第一位的。
随着我国高层建筑和钢结构的不断发展,新的高层钢结构建筑体系不断涌现。
各种企业结构管理体系也都有其各自的主要优缺点,针对这些点的优缺点如何适用于不同的类型建筑,作为专业建筑设计师的人员必须十分明确。
本文就针对几种常见的多功能高层组织结构管理体系模型进行简要性的介绍。
关键词:高层建筑、结构体系、框架结构、钢结构、偏心结构1.多功能高层框架钢结构的最大优点主要的就是结构强度高,重量轻。
钢结构建筑材料在不能达到同样的使用强度时,钢筋结构件的适用截面较小,占地面积少,相对的其他建筑材料适用占地面积就可能会有所增大。
同时由于其自重轻的主要特点,特别适用于大中小跨度的空间结构。
钢结构所用材料具有质地均匀,各向的异同性,材料间的离散性小,更好的能保证结构材料分析的稳定可靠性,并且由于钢材本身具有很大的热可塑性,具有很好的主体结构抗伸延性和好的抗震腐蚀性能。
同时,钢结构所有构件都必须是能在工厂生产中直接加工生产好的,工地现场只需按照工程设计要求安装即可到位,工期大大缩短,所以这种钢结构建筑不失为超高层结构建筑,特别说它是用于地震多发地区的超高层建筑的一种非常经济有效的常用结构材料类型。
2.多强度高层重型钢结构的轴承结构处理体系及各自性能特点分析多强度高层重型钢结构的轴承结构处理体系按照轴承抗压和侧力相对构件的主体形式、材料、受力力和性能等几个因素进行区分。
根据结构抗压和侧力系统体系的不同,广义的中高层建筑钢结构主要的框架结构系统体系包括如下:纯轻钢框架结构系统体系、框架—整体支撑钢板结构系统体系、框架—支撑剪力墙框架结构系统体系、架结构系统体系、简体框架结构系统体系、巨型整体组合框架结构系统体系等。
钢框架结构 型钢砼结构以及钢管砼结构优缺点介绍
![钢框架结构 型钢砼结构以及钢管砼结构优缺点介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/d7333482de80d4d8d15a4fe6.png)
钢框架(型钢框架混凝土、钢管混凝土框架)-支撑结构介绍 一、定义: 1、钢框架-支撑结构: 钢框架-支撑结构是高层建筑,特别是地震区高层建筑一种经济有效的结构类型。
钢框架一支撑结构由于较好地协调了框架和支撑的受力性能,具有良好的抗震性能和较大的抗侧刚度,因而在高层钢结构建筑中较为常用。
主要有中心支撑、偏心支撑及消能支撑等钢框架-支撑体系的构造形式。
所谓钢结构就是支撑体,传统的方式由钢筋混凝土中的钢筋作为支撑,钢结构是采用H型钢作为支撑。
2、型钢混凝土框架-支撑结构: 型钢混凝土组合结构是将型钢埋入混凝土中的一种独立的结构,也是钢与混凝土组合的一种新型式。
根据《型钢混凝土组合结构技术)定义为混凝土内配置轧制型钢或焊接型钢的规程》(JGJ138-2001结构。
3、钢管混凝土框架-支撑结构: 钢管混凝土框架-支撑结构既是在空钢管内灌注高强度的素混凝土而形成的复合受压构件,它利用钢管约束混凝土,使钢管内的混凝土三向受压,从而提高混凝土的抗压强度和延性,同时管内混凝土保证了钢管的局部稳定性。
二、三种结构型式的优缺点: 1、钢框架-支撑结构: 优点:(1)以灵活、丰实。
大开间设计,户内空间可多方案分割,可满足用户的不同需求,提高面积使用率,户内有效使用面积提高约6%。
(2)建筑总重轻,钢结构住宅体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价。
(3)施工快。
工期比传统住宅体系至少缩短三分之一, (4)钢结构的延性好、塑性变形能力强,具有优良的抗震抗风性能,大大提高了住宅的安全可靠性。
由于是柔性布局,地动粉碎力对于它影响较小。
可以建筑到500多米乃至更高的高度。
(5)环保效果好。
钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量,回收或降解的材料,在建筑物拆除时,所用的材料主要是绿色,100%大部分材料可以再用或降解,不会造成垃圾。
(6)符合住宅产业化和可持续发展的要求。
弱点:畏惧腐化;修建费用高比钢筋混凝土住宅高20%左右,后期维护费用高;最怕高温;2、型钢混凝土框架-支撑结构: 优点:(1) 受力合理、材料利用充分:型钢混凝土中型钢不受含钢率的限制,此结构充分利用混凝土的抗压性能,钢材的抗拉压性能、钢筋混凝土与型钢形成整体共同受力,其承载力可高出同样横截面的钢筋混凝土的一倍以上。
高层建筑结构设计教案
![高层建筑结构设计教案](https://img.taocdn.com/s3/m/dfc9302a640e52ea551810a6f524ccbff121caef.png)
高层建筑结构设计教案高层建筑结构设计教案随着城市化进程的加速,高层建筑的数量也在不断增加。
高层建筑的结构设计是保证其安全性的重要因素。
本文将从教学目标、教学内容、教学方法、教学手段等方面,对高层建筑结构设计教案进行探讨。
一、教学目标高层建筑结构设计课程的教学目标主要分为两方面。
第一方面是培养学生全面掌握高层建筑结构设计的理论知识,了解高层建筑结构设计的基本原则和设计方法,以及掌握高层建筑结构设计的计算方法。
第二方面是培养学生具备一定的动手能力,能够独立完成高层建筑的结构设计。
包括了解高层建筑结构设计的相关规范和标准,理解高层建筑结构设计对于建筑的重要性,能够根据实际建筑结构的特点,灵活应用所学的结构设计知识,在设计过程中进行分析、计算和优化。
二、教学内容高层建筑结构设计课程的教学内容主要包括以下几个方面。
1、高层建筑结构体系的基本原理和分类该部分主要涉及高层建筑的结构形式、结构材料、结构构型等方面。
包括承重墙式结构、框架式结构、钢筋混凝土框架结构、钢结构等多种结构类型的优缺点和适用范围,以及在不同环境下应该采取何种结构形式。
2、高层建筑结构设计的计算方法该部分主要介绍高层建筑结构的受力特点、受力计算方法和验算方法。
包括静力分析法和动力分析法,如何选择合适的计算方法,如何进行验算和优化等。
3、高层建筑结构安全评估该部分主要介绍高层建筑结构的安全评估方法,包括静态荷载下的受力、动态荷载下的受力、风荷载、地震荷载、火灾荷载等。
学生需要了解高层建筑结构设计的安全性要求和相关规范要求,并能够进行安全评估和设计优化。
4、高层建筑结构材料和构件的选择该部分主要介绍高层建筑结构材料和构件的选择,包括混凝土、钢材、玻璃、陶瓷等。
三、教学方法高层建筑结构设计的课程教学方法大可不必固守教师讲授的传统模式,可以采用课堂讲授、实践操作、案例分析等多种方法相结合。
1、课堂讲授课堂讲授是高层建筑结构设计课程教学的基础。
学生需要从教师讲解的内容中获取理论知识,了解高层建筑结构设计的基本原理、计算方法和设计规范。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高层钢结构各种类型的优缺点分析前言随着我国在大中城市住宅建筑中禁止使用黏土砖,且混凝土结构施工复杂周期长。
钢结构受到了工程界的青睐,已成为较有竞争力的民用建筑结构体系之一。
与传统的住宅建筑结构体系相比,钢结构不仅具有环保、节能、产业化等特征,而且还具有强度高、自重轻、节约能源、抗震性能好等优点。
国家建筑钢结构产业“十二五”计划和2020年发展纲要(草案)提出,“十二五”期间应以多高层钢结构房屋为突破点。
1. 纯框架结构体系纯框架结构是指沿房屋的纵、横两个方向均由框架作为承重和抵抗水平抗侧力的主要构件所组成的结构体系。
框架结构可以分为半刚接框架和全刚接框架两种,框架结构的梁柱宜采用刚性连接。
与其他的结构体系相比,框架结构体系可以使建筑的使用空间增大,适用于多类型使用功能的建筑。
其结构各部分的刚度比较均匀,构件易于标准化和定型化,构造简单,易于施工,常用于不超过30层的高层建筑。
但该结构体系的弹性刚度较差且属于单一抗侧力体系,抗震能力较弱。
图1 纯钢框架结构三维模型图1.1组成及其特点典型的框架体系多层轻钢住宅由基础、H型或箱形框架梁柱、节点、轻质墙体、屋面板、楼层次梁、压型钢板楼盖等组成,常见柱距为5 m~8 m。
具有下列优势:(1)它是一种延性体系;(2)在建筑设计和平面布置上具有很大的灵活性;(3)各部分刚度比较均匀,构造简单,易于施工;(4)自重周期较长,自重轻,对地震作用不敏感。
1.2 设计原则及注意问题1)强柱弱梁的设计原则。
这个设计原则是为了保证结构在最终破坏的时候具有较好的延性及耗能效果,保证结构的安全性,使塑性铰出现在梁端而不是发生在柱端。
2)框架节点域的验算。
节点域是钢结构框架体系的关键,其强度及刚度都要根据规范要求进行保证。
主要是通过验算保证腹板厚度,防止在非线性剪切变形下发生局部失稳。
同时对柱设置加劲肋保证其翼缘不发生失稳。
3)稳定验算和二阶效应。
钢结构构件强度一般都可以满足,在设计中主要是保证其稳定性。
钢框架结构属于柔性结构,侧移变形较大,竖向荷载所产生的二阶效应有时就不能忽视,因此当结构的重力附加弯矩大于结构初始弯矩的10 %时就应该考虑重力的二阶效应。
1.3 基本结论在多层轻钢结构住宅的设计中,应注意三个设计原则:柱截面采用箱型截面,可以充分发挥截面特性;实现大柱网布置,相对较好地控制了用钢量;合理的柱网尺寸取为6 m×8 m左右,能够体现出轻钢结构住宅内部大空间灵活布置的优势,达到建筑使用功能与结构布置较好的统一。
2. 框架-支撑结构体系框架-支撑结构体系是指以楼房的框架体系为基础,沿房屋的纵、横两个方向均布置一定数量的竖向支撑所组成的结构体系。
其结构体系如图2所示。
图2 框架-支撑结构体系2.1框架———支撑结构的具体原理框架———支撑结构体系是在框架体系中部分框架柱之间设置竖向支撑,形成支撑框架,属于双重抗侧力结构体系,支撑框架是第一道防线,框架是第二道防线,支撑框架中的竖向支撑产生屈曲或破坏后,由于支撑斜杆一般不承担竖向荷载,所以不影响结构承担竖向荷载的能力,不致危及结构的基本安全要求。
支撑承受水平力和提供侧向刚度,它一方面作为支撑构件可以防止框架柱的失稳,另一方面它还要承担风力、地震力等其它水平荷载。
在这种体系中,框架的布置原则和柱网尺寸,基本上与框架体系相同,支撑大多数沿楼面中心部位服务面积的周围布置,沿纵向布置的支撑和沿横向布置的支撑相连接,形成一个支撑芯筒。
采用由轴向受力杆件形成的竖向支撑来取代由抗弯杆件形成的框架结构,能获得比纯框架结构大的多的抗侧力刚度,可以明显减小建筑物的层间位移。
支撑在水平荷载作用下所产生的位移主要是由于其中各杆件的轴向拉伸或压缩变形引起的,与框架侧移是由于杆件弯、剪变形所引起的情况相比较,其量值要小的多,表明竖向支撑的抗推刚度要比框架大的多。
支撑侧移主要是由水平荷载倾覆力矩作用时支撑整体弯曲产生的,支撑的一侧拉伸、一侧压缩,导致楼面倾斜转动,由下层到上层逐层积累,使支撑侧移曲线的层间侧移角由下而上逐层增大。
采用框架-支撑体系的建筑,框架和支撑由于水平刚度很大的各层楼盖的联系和协调不再能自由的单独变形,两者的侧向变形趋于一致。
各层刚性楼盖协调的结果使框架一支撑体系具有一条共同的侧移曲线,从而使框架下部和支撑上部的较大层间侧移角均得以较大幅度的减小。
另外,采用人字支撑等还可以起到减小梁跨度的作用,从而减小梁的截面。
支撑要在适当位置设置,以便与建筑设计相协调。
此结构体系虽然在国外己经有较长的应用历史,技术和规范也很成熟,但是在我国却是一种新型的结构体系。
2.2中心支撑框架结构中心支撑的特征是支撑的每个节点及各杆件的轴心线交汇于一点,它包括十字交叉支撑、单斜杆支撑、人字形支撑或+形支撑,以及,形支撑等类型。
中心支撑具有较大的侧向刚度,构造相对简单,能减小结构的水平位移,改善结构的内力分布。
但在水平地震荷载作用下,中心支撑容易产生屈曲,造成其受压承载力和抗侧刚度急剧下降,直接影响结构的整体性能,因此,在地震区应用时应当慎重。
图3 中心支撑的常见类型2.3 偏心支撑框架结构偏心支撑框架是近年来发展起来的抗震结构,其支撑斜杆与梁、柱的轴线不是交汇于一点,而是偏心连接,以形成一个先于支撑斜杆屈服的“耗能梁段”。
在中小地震时,结构处于弹性阶段,在强震时耗能梁段进入塑性,利用梁的塑性变形来吸收能量,而支撑始终保持为弹性。
偏心支撑框架较好地解决了中心支撑所存在的强度、刚度和耗能这三种性能不匹配问题,兼有中心支撑框架强度与刚度好以及纯框架耗能大的优点。
图4所示为常见的几种偏心支撑的类型和耗能梁段的构成。
图4 偏心支撑的常见类型(1.框架柱;2.支撑;3.耗能梁段;4.框架梁)对于偏心支撑来讲,耗能梁段的设计最为关键,它直接关系到偏心支撑框架整体的承载能力和延性。
因此,偏心支撑框架的设计首先应当合理地选择耗能梁段的几何尺寸,并对耗能梁段进行细部设计,以保证偏心支撑框架的整体延性水平,然后,进行柱的设计、支撑设计、连接以及加劲肋的设计。
设计时必须保证在耗能梁段完全屈服和应变硬化后,其他构件在此荷载作用下仍具有一定的弹性。
为确保截面是腹板受剪屈服,耗能梁段最有效的截面通常是①满足最小受剪面积;②满足腹板高厚比的要求;③耗能梁段剪力简化计算满足翼缘宽厚比的要求。
耗能梁段须根据偏心支撑框架抗剪需要的腹板面积最小来选择截面。
2.4 消能支撑框架结构消能支撑框架结构是将框架—支撑结构中的支撑杆设计成消能杆件,以吸收和耗散地震能量来减小结构地震反应的一种新型抗震结构。
在风和小地震作用下消能支撑能增加结构的水平刚度,减小结构的侧移;在中震和大震下其刚度变小,能减小结构的水平地震作用,同时消耗大量输入结构的地震能量,使结构的地震反应大大衰减。
消能支撑(如图5所示)可以做成方框支撑、圆框支撑、交叉杆支撑、斜杆支撑、3型支撑以及4型和节点屈服型支撑等。
图5 消能支撑2.5 基本结论钢框架—支撑结构体系作为理想的抗侧力体系在多层和中高层钢结构住宅中占有相当的比例。
偏心支撑框架结构采用耗能梁段,兼顾了抗弯框架和中心支撑框架的优点,具有极好的耗能能力。
而消能支撑框架结构在风荷载和中小地震作用下,具有较强的抗侧刚度;在大震作用下,其消能装置可以有效地耗散地震能量。
消能支撑框架结构不仅可以用于新建建筑,还可以用于现有建筑的抗震加固,是一种新颖且经济有效的结构体系。
3. 钢框架-剪力墙结构体系在框架结构中设置剪力墙,将框架和剪力墙二者结合起来共同抵抗水平荷载,就组成了框架-剪力墙结构体系。
采用该结构体系,建筑的竖向荷载全部由钢框架承担,水平荷载引起的水平剪力由钢框架和墙板共同承担。
图6 水平力作用下的剪力墙受弯型和框架的剪切型该结构体系的结构自重较轻,可以减轻地震的作用力;占用建筑面积小,能增大建筑物的使用空间;墙板具有较强的抗推刚度和受剪承载力,适用于超过40层的高层建筑。
但该结构体系在受力初期,由于其剪力墙刚度较高,地震时易产生应力集中现象,从而导致建筑物出现斜向裂缝。
3.1钢板剪力墙结构钢板剪力墙结构(steel plate shear wall,简称SPSW)由钢框架及钢剪力墙板构成,周边的钢框架主要承担竖向荷载和绝大部分倾覆力矩,剪力墙板承担绝大部分水平荷载,提供较大的抗侧刚度,但已有试验研究发现刚接节点仍易发生断裂破坏。
将半刚性连接引入至钢板剪力墙结构中,既可避开结构对刚性节点转动能力的要求,避免了节点的脆性断裂,又降低了节点造价,方便施工。
目前对钢框架钢板剪力墙的研究表明:(1)钢板剪力墙结构的滞回性能具有双重特征,当周边钢框架较强时,其滞回曲线较为饱满,滞回特征趋于钢框架结构;当周边钢框架较弱时,其滞回曲线较为捏缩,滞回特征趋于内填剪力墙板。
(2)梁柱连接的抗弯承载力对SPSW结构的滞回特征有显著影响,无论周边采用强框架的SPSW结构还是弱框架的SPSW结构,均随着节点抗弯承载力的增加,滞回曲线趋于饱满,耗能能力增强。
(3)随着节点抗弯承载力的增加,钢框架自身的承载能力增大,同时对内填剪力墙板的约束效应增强,SPSW结构的水平承载力呈增大趋势;但对强框架SPSW结构影响程度较大,而对弱框架SPSW结构的影响程度相对较小。
(4)节点抗弯承载力对强框架SPSW结构的抗侧刚度影响较大,而对弱框架SPSW结构的抗侧刚度影响相对较小。
4. 钢框架-混凝土核心筒结构体系钢框架-混凝土核心筒结构体系是指由钢筋混凝土芯筒与外圈的刚接或铰接钢框架共同组成的混合结构体系。
混凝土芯筒是结构体系中主要的抗侧力竖向构件。
当楼面外圈为刚接框架时,芯筒承担着绝大部分作用于建筑物的水平荷载,一小部分则由钢框架承担;当楼面外圈为铰接框架时,芯筒则承担建筑物的全部水平荷载。
该结构体系在我国的应用极为广泛,目前新建的高层、超高层建筑几乎均采用这种结构体系。
混凝土筒体的抗侧力效果较好,具有节约钢材、降低造价、施工方便等优点,但缺点是核心筒与钢外框架的延性、刚度不匹配,在强震作用下,作为第1道防线的核心筒很容易被破坏,而作为第2道防线的钢框架基本上也不具有抵抗地震作用的能力。
4.1 力学性能分析框架一核心筒结构的变形和受力特点与框架一剪力墙结构体系的相似。
框架一核心筒结构具有双重抗侧力能力,是采用剪切型的框架和弯曲型的核心筒两种不同属性构件组成的结构体系。
两种构件通过各层楼板的联系进行协同工作,这将显著减小结构的顶点侧移和下部各楼层的最大层间侧移。
单独的框架,水平侧力作用下的变形曲线属于剪切型,即层间侧移角自上而下逐渐增大,越接近结构顶部,水平位移增长越慢;单独的核心筒受到平面内的水平侧力作用时,其变形曲线属于弯曲型,层间侧移是自下而上逐层增大,与框架层间侧移角的增长方向相反。