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高強度鋼/高強度混凝土
時間:2014-02-03 13:45:08 作者:綠建之窗 來源:綠建之窗 閱讀:2845內容摘要:技術介紹使用高性能的材料是建筑節材措施之一。在綠色建筑中應采用耐久性和節材效果好的建筑結構材料。高強混凝土、高耐久性高性能混凝土、高強度鋼等結構材料在耐久性和節材方面具有明顯優勢。使用高強混凝土、高強度鋼可以解決建筑結構中肥梁胖柱問題,可增加建筑使用面積81、鋼筋混凝土建筑目前我...技術介紹
使用高性能的材料是建筑節材措施之一。在綠色建筑中應采用耐久性和節材效果好的建筑結構材料。高強混凝土、高耐久性高性能混凝土、高強度鋼等結構材料在耐久性和節材方面具有明顯優勢。使用高強混凝土、高強度鋼可以解決建筑結構中肥梁胖柱問題,可增加建筑使用面積。
1、鋼筋混凝土建筑
目前我國建筑結構形式主要為鋼筋混凝土結構。鋼筋混凝土結構中的鋼筋和混凝土的性能直接決定建筑耗材的水平。
我國建筑用鋼筋長期以來一直是HRB335,而美國、英國、日本、德國、俄國以及東南亞國家已很少使用HRB335鋼筋,即使應用也只是作配筋,主筋均采用400MPa、500MPa級鋼筋,甚至700MPa級鋼筋也有較多應用,有的國家甚至早已淘汰了HRB335鋼筋。相比于HRB335鋼筋,以HRB400為代表的高強鋼筋具有強度高、韌性好和焊接性能優良等特點,應用于建筑結構中具有明顯的技術經濟性能優勢。據測5,用HRB400鋼筋代替HRB335鋼筋,可節省10%~14%的鋼材。如果將我國混凝土結構的主導受力鋼筋強度提高到400~500MPa(HRB400級和HRB500級),則可節約鋼筋用量約30%。HRB400等高強鋼筋的推廣應用,可以明顯節約鋼材資源。我國應大力推廣HRB400及其以上的高強鋼筋。對于6層及以下的建筑,由于建筑結構構造等原因,采用高強鋼筋并不合理,相反可能還會產生對優質鋼筋的另外一種浪費,所以,僅在6層以上的建筑中要求采用高強鋼筋。
美國等發達國家的混凝土以C40、C50為主,C70、C80及以上的混凝土應用也很常見。目前我國混凝土約有24%是C25以下、65%是C30~C40,即將近90%的混凝土屬于C40及其以下的中低強度等級,C45~C55僅占8.5%。對于豎向承重結構構件,在相同承載力下,采用強度等級較高的混凝土可以減小構件截面尺寸,節約混凝土用量,增加建筑物使用面積。在混凝土豎向承重結構中,C50及以上的混凝土具有明顯的技術性能優勢和節材效果。目前我國將C50作為高強混凝土的起點強度等級,因此,選定C50及以上強度等級作為豎向承重結構中混凝土強度的推薦等級。由于建筑結構構造等原因,6層及以下的建筑中采用高強混凝土并不合理,僅在6層以上的建筑中要求采用高強混凝土。
提高混凝土耐久性,延長混凝土建筑物使用壽命,是建筑節材的重要技術途徑,因此,是否采用以高耐久性為核心指標的高性能混凝土是綠色建筑的衡量指標之一。隨著混凝土技術的進步,目前各種強度等級的混凝土可以實現高耐久性,只要建筑物的設計使用壽命較長(大于50年),該建筑結構所采用的混凝土就應該盡可能實現高耐久性。6層以上鋼筋混凝土建筑物的設計使用壽命一般都應該較長,否則將造成浪費。6層及以下的混凝土建筑,有的設計使用壽命較長,應該要求其混凝土具有高耐久性;的設計使用壽命較短,甚至為臨時建筑,此時就不必要求其混凝土具有高耐久性,否則是對高耐久性材料的浪費。
2、鋼結構建筑目前我國鋼結構建筑所占比重很小,大約不到5%。在每年建筑用鋼材總消耗量已超過1.8億噸的情況下,鋼結構加工總量還不足1800萬噸。2005年以前我國重點高層鋼結構建筑總計僅有80座。美國、日本、英國等發達國家,建設工程廣泛采用鋼結構,鋼結構占建筑總量達40% 以上。瑞典已經成為當今世界最大的鋼結構制造國,其輕鋼結構住宅預制構件已達95%。鋼結構具有公認的諸多優點:自重減輕,基礎施工取土量少,對土地破壞小;大量減少混凝土和磚瓦的使用,有利于環境保護;建筑使用壽命結束后,建筑材料回用率高,有利于建筑節材等。隨著我國經濟實力的逐步提高,鋼結構建筑在我國將有很大的發展空間。
鋼結構本身具備自重輕、強度高、施工快等獨特優點,高層、超高層建筑采用鋼結構非常理想。目前世界上最高的建筑結構是鋼結構。高層鋼結構建筑中使用高強鋼材可以節約鋼材。國外目前主要使用490MPa級和590MPa級的高強度鋼材,780MPa級鋼材也在積極推廣使用。我國目前雖然還沒有490MPa以上的建筑結構鋼,但是已經推出Q235GJ、Q235GJZ和Q345GJ、Q345GJZ鋼材,比原有的Q235、Q345的設計強度高。相對于采用普通Q345鋼板,若采用Q345GJ鋼板,由于Q345GJ使用強度提高,可節約鋼材10%左右。目前我國應提倡在高層鋼結構建筑中采用Q345GJ、Q345GJZ等強浣細叩母咝閱芨植摹
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