1.2 高层混合结构的特点
如前所述,高层混合结构是由钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体(或剪力墙)组合而成。因此,它具有这两种结构某些共同的特性,但是又是优于高层钢结构与高层混凝土结构的一种结构。具体地说,它具有以下特点:
(1)抗侧移刚度比钢结构大,延性比混凝土结构好。钢结构具有强度高,延性好,自重轻,结构体积小等优点。但是,它的抗侧移刚度小,在风荷载和地震作用下,结构将产生较大的侧移和二阶效应。高层建筑中,风荷载和地震作用对结构的内力和变形起主导作用。因此,抗侧移刚度小,对结构的正常使用与安全是不利的。钢筋混凝土结构的抗侧移刚度大,但延性较小,自重较大,结构的体积也较大。高层混合结构的抗侧移刚度和结构延性介乎二者之间,而且有多道抗震设防体系,对结构的抗震有利。
(2)用钢量比钢结构省,造价比钢结构低。高层混合结构采用钢筋混凝土简体或钢筋混凝土剪力墙抵抗水平作用,比采用带支撑的钢框架抵抗水平作用的用钢量省,从而降低造价。据文献[2]介绍,如仅考虑结构造价,纯钢结构约是混凝土结构造价的2倍,钢一混凝土结构约是混凝土结构造价的1.5倍。但是,上部结构造价占工程总造价的比例很小,而采用钢结构、钢.混凝土结构或混凝土结构相互问的结构费用差价占工程总投资的比例更小,一般不到工程总投资的4%。
(3)耐久性和耐火性比钢结构好。钢结构容易锈蚀,要定期进行油漆与防护,增加了日常维护工作量与费用。钢结构在持续的高温下容易软化甚至熔化,危及结构的安全。高层混合结构采用钢筋混凝土简体或钢筋混凝土剪力墙承受部分竖向荷载和大部分水平作用,对结构的耐久性和耐火性是有利的。特别是当采用型钢混凝土框架时,对结构的耐久性和耐火性十分有利。
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