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高层钢结构的设计特点都有哪些?

2019-04-28 10:26 高层钢结构 华邦钢结构

  改革开放以来,高层建筑行业的发展最为时代标志,在城市建设的发展中独领风骚,这是源于高层钢结构的建筑具有很多独特之处。

高层钢结构

  一、高层钢结构的“柔性”特点

  由于钢结构于混凝土结构的基础理论的区别,钢结构的设计思想与混凝土的设计思想不同。钢结构的设计思想是“柔性”的,为了充分的体现设计理念和设计师的创意,钢结构允许有变形存在,而这一点变形在混凝土结构中是根本不行的。因此,在钢结构设计过程中一定要将钢与其他材料的性质加以区分。充分考虑到钢材料的弹塑性和延展性,利用钢结构的变形性能,使钢结构建筑独具特色。同时钢结构还具有热导率比较大的特性,也存在明显的热变形。这些钢材料的特殊性质,可能会引起建筑物的变形,因此,必须采用科学的手段加以控制,消除建筑结构内部产生应力,避免使建筑物局部或者整体造成危害。

  二、高层钢结构具有“轻”的特点

  由于钢结构对荷载有敏感的反应。在采用钢结构建筑的设计中首先要选择质量轻、强度高的材料,尽可能的减轻建筑物整体的重量。严格控制钢结构建筑的荷重,这不仅仅是出于钢结构本身材料的性质考虑,同时建设成本的经济原因也是影响荷重的因素,与其他材料相比,同样是增加一个荷重,钢结构增加的费用是钢筋混凝土结构增加费用的数倍。钢结构建筑在装饰时往往选用玻璃幕墙、金属幕墙,除了美观的原因外,选择的原因还在于幕墙质量轻,与墙面相比,玻璃幕墙的质量只占砖墙的1/7,这可以极大控制钢结构建筑的荷重。

  三、高层钢结构的“宽敞”特点

  高层建筑在选用材料强度对比上,金属的强度要比混凝土强度大很多,合金的强度更高。由于材料强度越高,可承载的外力就越大,显然,钢结构建筑承受同样荷载的构件截面要小很多。从节约投资成本的角度考虑,由于钢的价格比混凝土要高很多,同样的荷载用钢量少就会使建筑成本更经济。同样的建筑面积,柱距的大小与柱子数量成反比。柱距数值越大,柱子所用的数量就越少。另外,在梁柱节点的设计上钢结构框架与混凝土结构框架有很大不同,混凝土框架结构所有梁柱节点都要是抗弯节点,而钢结构的柱梁节点可以设计成抗弯节点和铰节点两种。跨度大的钢梁如果两端是铰接就可以设计为平行弦钢析架,风道和其它管道都可以从中间穿过去,所以钢结构的建筑从空间上看要比一般的建筑宽阔。同样这也是钢结构设计的优势。

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