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钢结构的建筑特点
日期:2015-1-15 8:56:43 作者:佚名 来源:本站原创
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钢结构的容重虽然较大,但与其他建筑材料相比,它的强度却高得多,因而当承受的荷载和条件相同时,钢结构要比其他类型结构轻。

主要表现在:

(1)恒荷载轻 采用轻质围护结构,恒荷载及地震作用大幅度减小,基础形式简单,对地基要求低,抗震性能较好。

(2)构件截面小它采用新的设计理论、高强度钢材、新结构体系,承重构件截面小,用钢量低。

因此,钢结构工程与钢筋混凝土的“深基、胖柱、肥梁、重盖”结构相比, 这一“轻”字表现得更为突出。因为,对于无吊车梁的工业和民用建筑,轻钢结构的钢材用量一般为20 - 50kg/m2,因此,它更适用于一些地基较为松软的地 区。

2.预生产化程度高

在建筑领域中,降低生产成本,缩短建筑工期是建筑企业追求的主要目标。 由于钢结构建筑模数协调、统一、标准,实现了建筑构件的工业化大规模的预生产,使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互 换性。而且,由于钢结构构件的连接均采用螺栓、铆钉及焊接连接,这样就具有了施工方便的特点。在同等条件下,钢结构工程与钢筋混凝土工程工期相比,前者仅是后者的1/3 -1/4。所以,钢结构工程施工工期短是其最具有竞争力的特征。

3.钢材的塑性和韧性好

大家知道,对于建筑构件来讲,要求构件在受力破坏时应为塑性破坏,最忌 脆性破坏,或称为突然性破坏。而钢材由于其伸长率高,说明了它的塑性良好。这样钢结构工程一般不会因偶然超载或局部超载而突然破坏。并且由于它的韧性好,可使钢结构对动力荷载有较好的适应性。因此可以说,钢材的塑性和韧性对 钢结构工程安全可靠度提供了充分的质量保证。

4.钢结构建筑更富有功能化

在钢结构建筑中,结构成为形象构成的重要因素,结构的形体、构件、节点 从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化,才能使建筑更富有功能化以使随后的各个设计环节进行下去,创造出技术与 艺术融为一体的钢结构建筑。北京2008 年奥运会国家体育场投标方案中有许多 方案都体现了钢结构建筑的这一特点。例如清华大学建筑设计院设计的可开合式 方案,在体育场大屋面的中央设置两个半圆形的玻璃顶面,可同时相对旋转、平 行滑动完成大屋面的开合;又如中国建筑设计研究院设计的场馆方案外观即为钢 建筑的结构,形象完美纯净,功能与结构达到了完美的统一;还有日本株式会社建筑事务所设计的折叠式方案,屋顶由悬臂的钢架结构支承,可在30min内完成 开闭的动作,确保全年各种气候条件下的比赛活动不受天气影响。

5.钢结构建筑能满足超高和大跨度的要求

由于钢材组织均匀,接近于各向同性匀质体,强度高、弹性模量大,其密度 和强度的比值远小于砖石、混凝土、木材。在同样受力情况下钢结构自重小,从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。由于大跨度的结 构,减少了钢柱、梁、墙、隔断等占用面积,等于增加了单位使用面积。钢结构 的占用面积可比同类钢筋混凝土结构的占用面积减少约25%。这实际上是增加 了建筑物的使用价值,增加了投资者的经济效益。现在人类已具有建造跨度超过 1000m的超大穹顶与高度超过100m最高至400m的超高层建筑的能力。

6.符合国家“绿色、环保、节能”的环保理念

发展钢结构,对于资源、能源非常短缺的国家来讲意义尤为重大。在钢结构工程中,由于墙体结构少,保护了国家有限的土地资源,也减少了开山挖石烧水泥,有利于生态环境的保护;而且在安装施工现场,由于采用整体装配式连接, 大大降低了混凝土搅拌、砌筑砂浆的搅拌、混凝土的湿养护等作业环境的工作量,限制了粉尘的污染,减少了建筑垃圾,降低了施工噪声。在节能方面,98% 以上的钢结构构件可以重新回收利用,既节约了材料,又节省了能源,符合绿色 环保和可持续发展的原则。并且钢结构工程中保温材料的应用,还可有效地改变 室内的温度环境。


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