1.优势互补
钢构件具有材料强度高、延性好、截面尺寸小、能跨越较大跨度等优点;但用作竖构件时,其抗推刚度相对较小。
钢筋混凝土墙体或墙筒,则具有较大的抗推刚度和较强的受剪承载力。
高层建筑采用钢构件和钢筋混凝土构件两者兼有的混合结构,利用钢筋混凝土墙筒提供较大的抗推刚度和水平承载力,利用钢构件承担较大的竖向荷载,则兼备钢结构和混凝土结构的优点。
2.技术优点
与全钢结构相比较,钢-混凝土混合结构具有如下优点:①抗推(侧向)刚度大;②结构风振加速度小;③用钢量少;④复杂而昂贵的钢构件刚性连接点少;⑤施工速度并不慢;⑥造价低。
与钢筋混凝土结构相比较,钢-混凝土混合结构具有如下优点:①构件截面尺寸小;②结构占用的建筑面积少;③建筑有效使用面积增大;④结构延性性能好;⑤结构抗震可靠度高。
3.工程应用情况及经济指标(www.xing528.com)
非地震区高楼采用钢-混凝土混合结构始于1972年,第一幢此类结构的楼房是建在美国芝加哥市的Cateway大厦。此后,美国、法国和新加坡又相继建造了几幢高楼,其中具有代表性的几幢楼房的结构概况列于表1-11。
在地震区,1992年日本神奈川县先后建成了两幢钢-混凝土混合结构楼房,一幢是“日本碳素横滨工厂再开发计划”办公楼,地上18层,高78m;另一幢是“日本第一人寿保险公司”大厦,地上26层,高107m。
20世纪80年代上海市同期建造了锦江饭店(分馆)和静安希尔顿饭店,这两座建筑的使用性质相同,房屋高度、总层数和建筑面积也大体相同,但两者的结构类型不同。
锦江饭店(分馆)为带切角的方形平面,采用钢结构的支撑芯筒-刚臂体系(详见第5章图5-81)。希尔顿饭店为三角形平面,采用混凝土芯筒-钢框架混合结构体系(参见第5章图5-114)。两座建筑的各项经济指标列于表1-9。
从表1-9中数据可以看出,采用混合结构的希尔顿饭店,与采用钢结构的锦江饭店(分馆)相比较,每平方米建筑面积的用钢量减少了20kg,而且工期缩短了三个月。
表1-9锦江饭店(分馆)与希尔顿饭店的技术经济比较
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