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土木钢结构简介论文

第一部分：钢结构特点

多高层钢结构特点

多、高层钢结构与多、高层钢筋混凝土结构相比，在结构体系、内力分析和设计程序等多方面有许多共性。但由于材料性质不同，在结构形式、构件截面形状、构件计算方法、构件连接方法和构造处理方法有显著的差别，因此，多、高层钢结构具有显著的特点。

1．材质均匀，可靠性高

刚才材质均匀，接近于各向同性均匀材质。刚才由钢厂生产，控制严格，质量稳定。因此，多、高层钢结构的理论计算结果比较符合实际工作性能，其可靠性更高。

2．强度高、自重轻

于混凝土材料相比，钢结构强度较高，因而钢结构梁柱构件小而轻。柱子界面面积较小，其外轮廓面积仅为钢筋混凝土柱的1/3，从而可增加建筑的有效使用面积。据统计，一般多、高层建筑中，钢柱的截面面积占建筑面积的3%左右，而混凝土柱的截面面积占建筑面积的7%~9%。在梁高相同的情况下，钢结构的建筑开间可比混凝土结构的开间大50%，当采用某些新型钢结构体系（如交错桁架体系）甚至可比混凝土结构的开间大100%，从而增加了建筑布置的灵活性。因此，钢结构更适合于大柱网、大开间建筑。

多、高层钢结构自重一般约为8~11KN/㎡，约为混凝土结构自重的1//2~3/5，结构自重降低40%以上。因为结构自重减轻，地震作用变小，结构设计内力进一步减小，且更易于采用结构振动控制措施，减弱结构振动，从而提高结构的抗风、抗震能力。此外，结构自重减轻，使基础荷载大为减小，基础技术处理的难度降低，基础在软土地区的适应性增加，从而使结构基础的造价降低。

3．抗震性好

如上所述，钢结构自重轻，地震作用小，且更易于采用结构振动控制措施，减弱结构振动，从而提高结构的抗风、抗震能力。此外，钢结构的延性比混凝土结构的延性好得多，从而从而钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构好。资料显示，1985年的墨西哥地震和1995年日本阪神地震，钢结构房屋的破坏率和破坏程度均远远低于钢筋混凝土结构房屋。

4．精度高，质量好，工期短

钢结构在工厂机械化生产，现场拼装，速度快、精度高、质量好，容易符合结构设计要求和适合今后工程的改建与扩建。

钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的1.5倍。一般多、高层钢结构平均每4天课完成一层，而混凝土结构平均每6天才能完成一层。结构施工周期缩短，可使整个建筑更早投入使用，尽早获得投资回报；缩短贷款建设的还贷时间，从而减少借贷利息。例如：高档办公楼的投资回收期一般在三年左右，若采用钢结构比采用混凝土可以提前三个月投入使用，则相当于采用钢结构比采用混凝土结构节省投资约为8%。

钢结构安装时，一般不搭设大量的脚手架，同时可采用压型钢板作为混凝土楼板的永久性模板，不需要另行支设模板，而且混凝土楼板的施工可与钢结构安装交叉进行。钢结构采用新材料，无需二次装修，既加快了进度，又节省了费用。

5．便于管道穿越，减少楼层高度

高层建筑内部管道很多，采用钢结构，梁或柱上可以开孔穿越管理。但是采用混凝土结构，因梁不宜开孔，管道一般需从梁下通过，从而占用一定的建筑空间。因此，在楼层净高相同的情况下，钢结构的楼层高度小于混凝土结构的楼层高度。减小楼层的高度，可相应减少外围护墙的面积，从而减少建筑维护费，并节约室内空调所需能耗。另外，在建筑总高度确定的条件下，采用钢结构可比采用混凝土结构多建造基层，从而减少了单位建筑面积的成本。

6．有利于环境保护