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多高層鋼結(jié)構(gòu)是指樓層在六層以上(或樓高在30米以上),主要采用鋼材型鋼、鋼板連接或焊接成的鋼構(gòu)件,再經(jīng)過連接、焊接而成的結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系通常包括鋼框架結(jié)構(gòu)、鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)等形式。
一、多高層鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工流程包括以下幾個步驟:
1、建造鋼柱:作為主要承重構(gòu)件,鋼柱是關(guān)鍵部分。
2、搭建鋼梁:鋼梁承接樓板的荷載并將其傳遞至鋼柱。
3、安裝樓板:樓板不僅承擔(dān)垂直荷載,還承受水平荷載。
4、基礎(chǔ)建設(shè):基礎(chǔ)部分支撐鋼柱并承受上部荷載,通常設(shè)有基礎(chǔ)梁以平衡彎矩。
二、優(yōu)點(diǎn):
1、自重輕:高層鋼結(jié)構(gòu)自重一般為高層混凝土結(jié)構(gòu)自重的1/2~3/5,減輕了地基負(fù)荷,降低了基礎(chǔ)工程的造價,尤其在軟土地區(qū)更為明顯。
2、材料強(qiáng)度高:鋼結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度高,柱截面面積小,可以增加建筑的有效使用面積。例如,高層鋼結(jié)構(gòu)柱的截面面積占建筑面積的3%左右,而混凝土結(jié)構(gòu)則占7%~9%。
3、施工速度快:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以在工廠預(yù)制完成,現(xiàn)場只需組裝或螺栓連接,施工速度約為混凝土結(jié)構(gòu)的1.5倍,縮短了施工周期,降低了借貸利息。
4、抗震性能好:鋼材韌性好,能夠吸收和分散地震能量,減少結(jié)構(gòu)在地震中的損壞。鋼材的抗震性能優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)。
5、環(huán)保:鋼結(jié)構(gòu)材料幾乎可以全部回收利用,減少建筑垃圾的產(chǎn)生,符合綠色建筑和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。
6、設(shè)計(jì)靈活:鋼結(jié)構(gòu)具有很好的可塑性和延展性,能夠滿足大跨度、復(fù)雜形狀的設(shè)計(jì)需求,為建筑師提供了廣闊的創(chuàng)作空間。
7、經(jīng)濟(jì)性:雖然初期投資成本較高,但長期來看,鋼結(jié)構(gòu)能帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益,如減少維護(hù)費(fèi)用、節(jié)約能源等。
多高層鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用越來越廣泛,特別是在高層和超高層建筑中,這種結(jié)構(gòu)形式因其好的性能和經(jīng)濟(jì)效益而受到青睞。
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