อาคารโครงสร้างเหล็กสูง

ความแข็งแรงในการดึง แรงอัด และแรงเฉือนของเหล็กค่อนข้างสูง โดยชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กของส่วนโครงสร้างมีขนาดเล็กและมีน้ำหนักเบา โดยทั่วไป น้ำหนักตัวของอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กสูงอยู่ที่ประมาณ 1.5-2.0T/m2 และน้ำหนักตัวของโครงสร้างเหล็กอาคารสูงน้อยกว่า 1 T/m2 แม้แต่บางอาคารสำนักงานก็มีน้ำหนักเพียง 0.5-0.6 T/m2 น้ำหนักตัวของโครงสร้างมีน้ำหนักเบา ซึ่งสามารถลดต้นทุนการขนส่งและการยกได้ จึงทำให้น้ำหนักฐานรากลดลงตามไปด้วย ซึ่งสามารถลดต้นทุนฐานรากได้ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีสภาพทางธรณีวิทยาไม่ดี ลักษณะเด่นของโครงสร้างมีดังนี้

โครงสร้างเหล็กมีความเหนียวที่ดีกว่า ประสิทธิภาพในการป้องกันแผ่นดินไหวที่ดี โดยเฉพาะในเขตที่เกิดแผ่นดินไหวรุนแรง การใช้โครงสร้างเหล็กเป็นที่ชื่นชอบมากกว่า โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กมีความเหนียวที่ได้รับการรับประกันว่าโครงสร้างจะไม่รับแรงมากเกินไป ในขณะที่ความเหนียวของโครงสร้างเหล็กนั้นจะทำให้ส่วนหนึ่งของชิ้นส่วนมีความเหนียว
ในเขตที่มีแผ่นดินไหวรุนแรงสูง มีข้อกำหนดในการป้องกันอาคารสูง หากน้ำหนักของอุปกรณ์ไอน้ำลดลงครึ่งหนึ่ง ซึ่งเทียบเท่ากับการลดระดับการป้องกันแผ่นดินไหวลงหนึ่งองศา ตัวอย่างเช่น ระดับการป้องกันรอยแตกร้าวจากแผ่นดินไหว 8 องศาของปักกิ่ง อาคารสูงปานกลางที่ใช้โครงสร้างเหล็กลดน้ำหนักลง 1/3 สามารถลดแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวได้ 30-40% นอกจากนี้ยังสามารถลดภาระต่อหน่วยพื้นที่บนฐานรากได้มากกว่า 25%

โครงสร้างครอบครองพื้นที่ (หรือเรียกว่าความหนาแน่นของระนาบโครงสร้าง) มีขนาดเล็ก ในความเป็นจริงมันเพิ่มการใช้พื้นที่ โครงสร้างเหล็กของอาคารโครงสร้างเหล็กครอบครองพื้นที่โครงสร้างเพียง 28% ของพื้นที่อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กที่คล้ายกัน การใช้โครงสร้างเหล็กสามารถเพิ่มพื้นที่การใช้งานได้ถึง 4% -8% ซึ่งเพิ่มมูลค่าการใช้งานของอาคารและเพิ่มผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ ตัวอย่างเช่น ศูนย์พระราชวัง Changfu ของปักกิ่ง (ระบบโครงเหล็กล้วน 26- ชั้น) ใช้โครงสร้างเหล็ก ส่วนเสาเหล็กมีขนาดเพียง 450 * 450 มม. จำนวนชั้นและเครือข่ายเสากับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่คล้ายกัน ส่วนเสามีขนาดประมาณ 900 * 900 มม. หากคำนวณตามพื้นที่การใช้งานที่เพิ่มขึ้น 4% สำหรับอาคารขนาด 50, 000 ตารางเมตร จะเท่ากับพื้นที่การใช้งานที่เพิ่มขึ้นประมาณ 200 ตารางเมตร ซึ่งมีมูลค่าค่อนข้างมาก

การก่อสร้างที่รวดเร็วโดยใช้โครงสร้างเหล็กสามารถให้พื้นที่ที่ใหญ่กว่าและพื้นที่งานก่อสร้างที่กว้างขวางขึ้นสำหรับการก่อสร้าง เสาของโครงการโครงสร้างเหล็กโดยทั่วไปใช้ 3-4 ชั้นเป็นส่วนก่อสร้างและยกขึ้นในครั้งเดียวที่ไซต์งานและการยกเสาการติดตั้งโครงเหล็กการเทแกนคอนกรีตเสริมเหล็กการก่อสร้างพื้นรวม ฯลฯ สามารถดำเนินการได้ในแบบครอสโอเวอร์สามมิติแบบขนาน มีเวลาในการติดตั้งเสาและโครงในส่วนบนในขณะที่ส่วนล่างสามารถทำการตกแต่งภายในและงานตกแต่งได้ ดังนั้นจึงสามารถนำไปใช้ล่วงหน้าภายใต้เงื่อนไขของการรับประกันเทคโนโลยีการจัดหาและการจัดการ ระยะเวลาการก่อสร้างของโครงการโครงสร้างเหล็กอาคารสูงในประเทศบางโครงการแสดงไว้ในตารางที่ 2 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเมื่อเทียบกับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กโครงสร้างเหล็ก 30-50 ชั้นสามารถย่นระยะเวลาการก่อสร้างได้ประมาณ 8-12 เดือน ด้วยการพัฒนาการใช้งานประสบการณ์และการสะสมโครงสร้างเหล็กของอาคารสูงก็สามารถเร่งความเร็วในการก่อสร้างได้เช่นกัน

คุณภาพของโครงสร้างเหล็กนั้นรับประกันได้ง่าย ส่วนประกอบของโครงสร้างเหล็กส่วนใหญ่ผลิตในโรงงานและติดตั้งในสถานที่จริง โดยมีความแม่นยำในการประมวลผลสูง ประหยัดแรงงาน และทำให้สถานที่มีความเจริญมากขึ้น ช่วยลดการใช้ทราย หิน และปูนซีเมนต์ในกอง และยังช่วยลดงานเปียกในการจัดเก็บและขนส่งแบบหล่อ การประกอบชิ้นส่วนในสถานที่จริง และคอนกรีตเสริมเหล็กหล่อในที่ ซึ่งมีข้อดีอย่างมากในพื้นที่ใจกลางเมืองหรือพื้นที่อยู่อาศัยหนาแน่น

โครงสร้างเหล็กที่ใช้ในกระบวนการปรับเปลี่ยนที่ง่ายดาย เช่น การเสริมเหล็ก ความสูงรอยต่อ การขยายพื้น และการแบ่งส่วนอื่นๆ การเปลี่ยนแปลงค่อนข้างง่ายและยืดหยุ่น ประเทศที่พัฒนาแล้วบางประเทศเชื่อว่าโครงสร้างเหล็กเป็นอาคารที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สามารถนำกลับมาใช้ใหม่และลดการใช้ทรัพยากรแร่ธาตุ

โครงสร้างเหล็กสามารถทำเป็นช่วงกว้างและพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ สำนักงานแบบเปิดโล่งขนาดใหญ่ หลังจากยุค 60 ได้รับการพัฒนาอย่างมาก บางประเทศเรียกว่า "สำนักงานจัดสวน" สำนักงานประเภทนี้ควรมีพราหมณ์น้อยกว่าสำหรับขนาดเสาที่ใหญ่ขึ้น และยิ่งหน้าตัดเสาเล็กเท่าไรก็ยิ่งเหมาะสมมากขึ้น การใช้เสาเครือข่ายขนาด 12-15M เป็นที่นิยมมาก โครงสร้างเหล็กเหมาะสำหรับความต้องการนี้ เนื่องจากสามารถสร้างพื้นที่ว่างที่ไม่มีเสาที่กว้างขวางขึ้นได้ และจัดวางภายในได้อย่างยืดหยุ่น

การจัดวางท่ออย่างสะดวกสบาย ในพื้นที่โครงสร้างของโครงสร้างเหล็กมีรูและโพรงจำนวนมาก และโครงเหล็กยังช่วยให้สามารถข้ามสิ่งกีดขวางเล็กๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าท่อที่กำหนดได้ ซึ่งทำให้การจัดวางท่อสะดวกขึ้น และยังเพิ่มความสูงสุทธิของอาคารอีกด้วย และการเปลี่ยนและซ่อมแซมท่อก็สะดวกเช่นกัน

เนื่องจากโครงสร้างเหล็กมีความเหนือชั้น ทำให้อาคารโครงสร้างเหล็กสามารถเป็นอาคารสีเขียวได้ โครงสร้างเหล็กเป็นผลิตภัณฑ์สีเขียวและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ได้รับการสนับสนุนอย่างแข็งแกร่งจากหน่วยงานภาครัฐและนโยบายระดับชาติ