12年鋼結構廠房設計施工經驗
1、結構剛度與質量問題
鋼結構一大優勢是(shì)高強輕質,這在常規修建上是(shì)優點。但(dàn)是(shì)在某些結構上,這或許會成爲缺點。
鋼的密度比混凝土大,但(dàn)爲什麽說鋼材是(shì)輕質呢,是(shì)因爲鋼材的強度高,承受相(xiàng)同荷載情況下,鋼材需要量少,總體來說質量會比混凝土輕。這是(shì)鋼結構的一大優點。
一起由于鋼結構用量少,會導緻剛度缺乏的問題。一起在動力問題中,質量小,也未必便是(shì)一個好事情。
高層超高層抗風抗震是(shì)個大問題,這裏說的抗風抗震不是(shì)強度問題,而是(shì)剛度問題。
也就說,大風地震情況下,不怕樓會倒,而是(shì)怕晃動太大,切當地說是(shì)怕晃動的加速度太大。
想象一下,一個一直在晃動的大樓,你敢去(qù)住不?
一個沒有正常使用功能的修建,無疑便是(shì)個定時炸彈。
這時候強度優勢很難發揮出來,剛度問題雖然可以通過結構手段處理,但(dàn)是(shì)質量太輕,或許會是(shì)個緻命問題。
在大跨度橋梁中,尤其是(shì)懸索橋,由于鋼結構質量太輕,我們甚至要往鋼箱裏面添加配重,改善其動力特性。
對應的房屋結構中要采用鋼結構與混凝土核心筒配合,來處理剛度問題。
帝國大廈,雙塔,西爾斯大廈确實是(shì)鋼結構的超高層,但(dàn)他們都是(shì)奔着世界紀錄去(qù)的,他們處理的關鍵問題都是(shì)鋼結構高層抗風,還有他們太貴了,如果用來做住宅。
另外,動力問題要注意的是(shì),動力問題很複雜(zá),剛度低未必合适,剛度高也未必好,隻有合适的範圍才是(shì)合理的。
2、防腐問題
鋼結構防腐是(shì)個大問題,尤其是(shì)沿海地區。下面這張圖,是(shì)某海灣大橋,1991年通車。
20年後,鋼管已經鏽蝕成一片一片的頁片樣了。
3、鋼結構防火(huǒ)問題
鋼結構通常在450~650℃溫度中就會失去(qù)承載能力、發生很大的形變、導緻鋼柱、鋼梁彎曲,結果因過大的形變而不能繼續使用,一般不加保護的鋼結構的耐火(huǒ)極限爲15分鍾左右。這一時間的長短還與構件吸熱的速度有關。
從施工上說,鋼結構或許施工難度高點。