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1、高層建筑鋼結構的施工摘要:高層鋼結構建筑在國外已有110多年的歷史,1883年最早一幢鋼結構高層建筑在美國芝加哥拔地而起,到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價的上漲和人口的迅速增長,以及對高層及超高層建筑的結構體系的研究日趨完善、計算技術的發(fā)展和施工技術水平的不斷提高,使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結構在超高層建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面積比率越來越大,在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結構受到質疑;同時高強度鋼材應運而生,在超高層建筑中采用部分鋼結構或全鋼結構的理論研究與設計建造可說是同步前進。關鍵詞:高層鋼
2、結構施工高層鋼結構建筑在國外已有110多年的歷史,1883年最早一幢鋼結構高層建筑在美國芝加哥拔地而起,到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價的上漲和人口的迅速增長,以及對高層及超高層建筑的結構體系的研究日趨完善、計算技術的發(fā)展和施工技術水平的不斷提高,使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結構在超高層建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面積比率越來越大,在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結構受到質疑;同時高強度鋼材應運而生,在超高層建筑中采用部分鋼結構或全鋼結構的理論研究與設計建造可說是同步前進。超高層建筑的發(fā)展體現(xiàn)了發(fā)達國家的
3、建筑科技水平、材料工業(yè)水平和綜合技術水平,也是建設部門財力雄厚的象征。我國的高層與超高層鋼結構建筑自改革開放以來已有20年的歷史,并在設計和施工中積累了不少經(jīng)驗,已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》JGJ99-98。東南網(wǎng)架集團的“東南科技研發(fā)中心”的初步設計已于2003年9月20日在蕭山賓館通過專家的論證和區(qū)政府領導的審查。這是一幢地下二層,地上二十六層,層高3.6m,集研發(fā)、設計、培訓、檢測為一體的多功能智能大樓。建筑物為總高度100m、建筑總面積4.0萬平方米的全鋼結構超高層建筑,建筑造型新
4、穎、美觀、大方,充分展示了鋼結構的特性和現(xiàn)代建筑風格。全鋼結構超高層建筑,國內為數(shù)不多,在杭州市乃至浙江省屬于首創(chuàng),這體現(xiàn)了東南網(wǎng)架集團對建設部授予“鋼結構產業(yè)化基地”的榮譽和責任。東南網(wǎng)架集團已設計、制作、安裝了4000多項難度大、造型復雜鋼結構工程,如廣州新體育館主場館、廣州新白云國際機場、廣州國際會展中心、黃龍體育中心、河南省體育場、杭州大劇院、寧波新橋化工辦公樓、廈門氣象局綜合樓等工程,在鋼結構方面已經(jīng)積累了豐富的設計、制作、安裝經(jīng)驗。為了進一步提高廣大員工在超高層鋼結構上的技術水平,從結構體系、材料
5、選用、制作與安裝等方面加以闡述。二、高層及超高層結構體系對于高層及超高層建筑的劃分,建筑設計規(guī)范、建筑抗震設計規(guī)范、建筑防火設計規(guī)范沒有一個統(tǒng)一規(guī)定,一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑,建筑總高度超過60m為超高層建筑。對于結構設計來講,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經(jīng)濟、合理、安全、可靠的設計原則,選擇相應的結構體系,一般分為六大類:框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系。高層和超高層建筑在結構設計中除采用鋼筋
6、混凝土結構(代號RC)外,還采用型鋼混凝土結構(代號SRC),鋼管混凝土結構(代號CFS)和全鋼結構(代號S或SS)。>東南科技研發(fā)中心,建筑高度100m,柱網(wǎng)為8.4m,抗震設防烈度為6度,采用框架—剪力墻或框—筒結構體系較為經(jīng)濟合理,這種結構體系的剪力墻或筒體是很好的抗側力構件,常常承擔了大部分的風載和地震荷載產生的水平側力,總體剛度大,側移小,且滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。三、材料的選用鋼結構有很多優(yōu)點,但其缺點是導熱系數(shù)大,耐火性差。隨著冶金技術的提高,耐火鋼的研究成功并投入生產,為鋼結構的進一步
7、發(fā)展創(chuàng)造了條件。目前寶鋼投入生產的有B400RNQ和B490RNQ兩種型號的耐火鋼,其物理力學指標、化學性能及抗沖擊韌性和可焊性,都能達到結構鋼的要求。普通鋼材當達到600℃的高溫時已完全喪失承載能力,寶鋼生產的這兩個品種鋼材當達到600℃時其屈服強度還有150~220Mpa。一般高層和超高層建筑當采用框—剪、框—筒結構體系時的經(jīng)濟性統(tǒng)計為:鋼結構造價=鋼材費用(約占40%)+制作安裝費用(約占30%)+防火涂料費用(約占30%),防火涂料所占總造價的比重較大。如果使用高強度耐火鋼雖價格略有上升,但防火涂料價
8、格有較大幅度下降,可望部分抵消由此帶來的成本上升,而且可靠度及安全性有了一定的保障。高強度耐火鋼的應用在高層及超高層建筑中,也展示了東南集團在采用新材料、新技術上的重大創(chuàng)舉。四、制作與安裝(一)統(tǒng)一測量儀器和鋼尺量具建造一幢超高層大樓,涉及到土建、鋼結構、玻璃幕墻和各類設備的安裝,使用的測量儀器和使用的鋼尺必須由國家法定的同一計量部門由同一標準鑒定。高層、超高層建筑施工周期較長,尚需定期對測量儀器和