为什么钢结构高层建筑很少?



				
				
哈啰辉辉
11485 次浏览 2024-05-08 提问
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最新回答 (3条回答)

2024-05-10 11:14:25 回答

首先是成本,一个字  贵!  紧接着  钢材在国内的质量  参差不齐  有些钢材  砸核桃我都怕它变形
最后  防火  运输  腐蚀  抗自然应力  这些都是问题
总结:虽然优点也不少  但是还要  因地制宜

2024-05-10 11:14:25 回答

1、当然啦,钢铁的价格当然比水泥贵啦——造价高  
2、钢结构高层中,固件肯定是焊接的,假设30层的房屋,楼高100米,哪里去找100米高的钢筋啊?既然不是原装的,两侧受力肯定不均匀,经不起摇——抗震差  
3、还有一点,美国纽约世贸大厦倒了的原因是,钢铁不能耐超高温,所以倒了。  钢结构虽然是好东西,但是和成本比起来,还是框剪做高层好。

2024-05-10 11:14:25 回答

1、结构刚度与质量问题
钢结构一大优势是高强轻质,这在常规建筑上是优点。但是在某些结构上,这可能会成为缺点。
钢的密度比混凝土大,但为什么说钢材是轻质呢,是因为钢材的强度高,承受相同荷载情况下,钢材需要量少,总体来说质量会比混凝土轻。这是钢结构的一大优点。
同时由于钢结构用量少,会导致刚度不足的问题。同时在动力问题中,质量小,也未必就是一个好事情。
高层超高层抗风抗震是个大问题,这里说的抗风抗震不是强度问题,而是刚度问题。
也就说,大风地震情况下,不怕楼会倒,而是怕晃动太大,确切地说是怕晃动的加速度太大。
想象一下,一个一直在晃动的大楼,你敢去住不?
一个没有正常使用功能的建筑,无疑就是个定时炸弹。
这时候强度优势很难发挥出来,刚度问题虽然可以通过结构手段处理,但是质量太轻,可能会是个致命问题。
在大跨度桥梁中,尤其是悬索桥,由于钢结构质量太轻,我们甚至要往钢箱里面添加配重,改善其动力特性。
对应的房屋结构中要采用钢结构与混凝土核心筒配合,来解决刚度问题。
帝国大厦,双塔,西尔斯大厦确实是钢结构的超高层,但他们都是奔着世界纪录去的,他们解决的关键问题都是钢结构高层抗风,还有他们太贵了,如果用来做住宅。
另外,动力问题要注意的是,动力问题很复杂,刚度低未必合适,刚度高也未必好,只有合适的范围才是合理的。
2、防腐问题
钢结构防腐是个大问题,尤其是沿海地区。下面这张图,是某海湾大桥,1991年通车。
20年后,钢管已经锈蚀成一片一片的页片样了。
3、钢结构防火问题
钢结构通常在450~650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲,结果因过大的形变而不能继续使用,一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。
从施工上说,钢结构可能施工难度高点。
———分割线@TheoChou  提到的几个问题,我倒觉得未必是钢结构的缺点,大家可以讨论————
1、运输问题
我的观点恰恰相反,运输问题才是钢结构的一大优势。
混凝土运输真的很便宜吗?那是低强度混凝土。
C60混凝土以上,对骨料的要求是很高的。
举例而言,贵州省全省就没有合格的骨料可供配置C60以上的混凝土。
我们现在有个拱桥项目在贵州,C60混凝土的所有骨料都是从湖北运进来的。你看看这个运输成本。
所以远距离运输并不是钢结构独有的情况。
钢结构在工厂预制好构件,到现场拼装,可以节约大量的现场成本,同时控制工程质量。
相同的一辆卡车,运一吨的钢材和运一吨的砂石,当然运钢材的成本(单位价格成本)低一些。
同时,把混凝土弄上100米以上的高层的运输成本,恐怕也比钢结构高。
顺便提一下,钢结构的成本不仅仅是钢材的成本,还包括加工成本,两者大概是1:1的关系,也就是说5000一吨的钢材,加工成构件,总成本会变成10000元一吨。运输成本再贵,和10000元每吨来说,也是个小数字。
1方混凝土,成本不到500元把,折合成每吨也就是200块钱。两者相差50倍啊,当然考虑到强度差距,这个成本差距会缩小一点。
2、大跨度恐怕不能说是钢结构独有的优势。钢结构为什么要做成桁架,桁架从整体上讲,就是个掏空的梁。单一钢结构构件,没法做出这么大的梁高,所以用桁架来拼装。但由于压杆稳定的问题,用钢桁架做的跨度是很有限的。桁架的跨度能做100m?200m?同时桁架的面外稳定性也是个大问题。
漏水和隔音的问题,倒不是什么难度问题,那是因为做厂房对这方面没注意或者就没搞好。就那漏水的来说,现浇一层混凝土薄楼面就解决问题了呀。

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