國內外大量高層建筑設計表明,革新建筑材料,減輕結構自重,可大大降低結構造價,使高層建筑結構設計更趨于經濟合理。因此,高層建筑選材時應盡量選用輕質高強材料。
減輕建筑物自重通常可從兩方面考慮:①提高材料強度,以縮小結構構件的斷面尺寸,減少結構材料用量;②降低材料自重。
2.1.1.1 鋼材性能
(1)一般要求
鋼材牌號和材性的選定,應符合下列要求:
1)選材原則:考慮結構的重要性、荷載特征、結構形式、連接方法、鋼材厚度、環(huán)境溫度以及構件所處部位等情況的不同要求,選擇合適的牌號和材質;
2)保證項目:應保證鋼材的抗拉強度、屈服點、伸長率、冷彎試驗、沖擊韌性各項指標合格;
3)限制條件:硫、磷的含量不應高于規(guī)定的限值。
(2)焊接結構的附加要求
1)含碳量不高于限值;
2)當鋼板的厚度等于或大于40mm,應附加要求板厚方向的斷面收縮率不得小于Z15級的規(guī)定要求。
(3)抗震結構的附加要求
1) 鋼材的強屈比(7度和7度以下)不低于1.2,按8度和8度以上抗震設防的高層建筑鋼結構,則不應低于1.5。
2) 鋼材具有明顯的屈服平臺。
3) 鋼材的伸長率應大于20%,以保證足夠的塑性變形能力。
4) 在保持較大延性的條件下具有良好的可焊性。
5) 抗震類別為甲類或乙類的高層建筑鋼結構,鋼材的屈服點不宜超過其標準值的10%,以避免結構中預定的桿件塑性鉸位置,發(fā)生不符合“強柱弱梁”等設計要求的轉移。
(4)特殊構件的附加要求
1)處于外露環(huán)境、且對大氣腐蝕有特殊要求的承重和承力鋼構件,宜采用耐候鋼。