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超高层建筑的“潜规则”

发布日期:2017-7-4

超高层钢结构建筑,是为了满足特殊功能或综合功能应运而生的具有良好的建筑适应性和潜在的高效结构性能。如日本东京的蚕宝宝大厦,高203.65米地上50层地下2层,里面共有3个学校,可以容纳1万名左右的师生同时进行教学活动。与钢筋混凝土建筑对抗地震的办法大多是硬碰硬不同蚕宝宝大厦以3面钢架结构包围处于中央位置的“内核”,主体框架是钢铁斜格结构,表层外挂护网,不但提高抗震强度,对于风力所引起的晃动也能有效吸收。
 
目前世界上最高最大的建筑采用的都是钢结构,在世界住宅产业化进程中,主流多高层建筑也采用钢结构。这是因为,钢结构具备自重轻强度高施工快等不可替代的独特优势。
 
我国超高层钢结构建筑的若干施工技术已处于国际先进水平。北京银泰大厦中央主楼纯钢结构通过科技攻关不仅解决了焊接变形、位型控制等技术难点,完全满足北京地区抗震设防烈度8度、抗震等级特级的要求并且创造了钢结构塔楼3天1层的北京市工程结构施工新纪录,诞生了让人称奇的“银泰速度”。下面就让我们详细分析一下超高层钢结构建筑的优势所在:
 
1、抗震性能优于钢筋混凝土结构
钢材属于各向同性材料,抗压、抗拉和抗剪强度都很高,更重要的是它具有很好的延性,可形成较理想的弹塑性结构, 不仅能减弱地震反应,而且具有抵抗强烈地震的变形能力。
 
2、施工周期短1/3到1/2
钢结构采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、立体交叉作业不需要大量的支模钢筋绑扎,有效减少了混凝土现场浇筑整体工期可缩短1/3到1/2,利于加快资金周转。
 
3、面积使用率提高4%—8%
钢筋混凝土结构,受抗震规范限制为满足柱子轴压比的限值要求,当柱网尺寸较大时,柱及剪力墙竖向结构面积约为建筑面积的7%。采用钢结构,柱截面大为减小,相应结构面积一般约为建筑面积的3%,这将产生不小的经济效益。
 
4、地基处理及基础的费用减少30%-40%。
钢筋混凝土结构,包括楼层活荷载在内的上部建筑结构全部重量约为15~17kN/m2其中梁、板、柱及剪力墙等结构的自重约为10~12kN/m2。相同条件下采用钢结构,全部重量约为10~12kN/m2其中钢结构和混凝土楼板的结构自重约为4~5kN/m2。可见两类结构的自重比例约为2.5:1,全部重量的比值约为1.5:1,也就是说,60层高的钢结构高层建筑的地上部分重量只相当于40层高的钢筋混凝土结构的重量,大大降低了基础及地基的技术处理难度,减了地基处理及基础的费用。
 
综上可以看出,钢结构建筑不仅具有不可比拟的独特优势,综合造价也可与钢筋混凝土结构持平甚至进一步降低,而且层数越高优势越明显。
 
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