高層鉄骨造建物

鋼材の引張、圧縮、せん断強度は比較的高く、構造部材の鋼構造部分は小さく、自重が軽い。一般に、高層鉄筋コンクリート建物の自重は約1.5-2.0T/m2であるのに対し、高層ビルの鋼構造部分の自重は1T/m2未満で、一部のオフィスビルでは0.5-0.6T/m2に過ぎない。構造物の自重が軽いため、輸送や吊り上げコストを削減でき、基礎荷重もそれに応じて軽減され、特に地質条件の悪い地域では基礎コストを削減できるという特徴がより顕著である。

鉄骨構造は延性がより優れ、耐震性能も良好で、特に高震度地域では鉄骨構造の使用がより有利です。鉄筋コンクリート構造の延性は、構造に高すぎる応力がかからないことで保証されますが、鉄骨構造の延性は、部材の一部を塑性化することで得られます。
高震度地域では、高層建築物の地震対策が求められており、地震設備の重量を半分に減らすと、耐震等級が1度下がるのに相当します。北京の地震対策等級8度を例にとると、中層建築物の鉄骨構造では重量が1/3に減り、地震作用が30-40%軽減され、基礎にかかる単位面積あたりの荷重も25%以上軽減されます。

構造が占める面積（または構造面密度とも言う）は小さいですが、実際には利用面積が増加します。鉄骨構造の建物は、同様の鉄筋コンクリート建物の構造面積の28％しか占めません。鉄骨構造を使用すると、利用面積を4％-8％増やすことができ、実際に建物の利用価値を高め、経済的利益を増やします。たとえば、北京の長府宮殿センター（26-階建て純鉄骨システム）は鉄骨構造を採用しており、鉄骨柱の断面はわずか450×450mmで、層数と柱網は同様の鉄筋コンクリート構造で、柱の断面は約900×900mmです。使用面積が4％増加したとして計算すると、50,000平方メートルの建物の場合、使用面積が約200平方メートル増加したことに相当し、その価値はかなり大きいです。

施工が速く、鉄骨構造を使用すると、建設に広いスペースとより広々とした建設作業エリアを提供できます。鉄骨構造プロジェクトの柱は、通常3〜4層を建設セクションとして、現場で一度に持ち上げられ、柱の持ち上げ、鉄骨フレームの設置、鉄筋コンクリートコアの注入、複合床カバーの建設などは、3次元交差作業を並行して実行できます。上部には柱とフレームを設置する時間があり、下部は内部の装飾と装飾作業を行うことができます。したがって、技術、供給、管理の確保の条件下で事前に使用を開始できます。国内の一部の高層ビル鉄骨構造プロジェクトの建設期間を表2に示します。鉄筋コンクリート構造と比較して、30〜50階の鉄骨構造は建設期間を約8〜12か月短縮できます。高層ビルの鉄骨構造の開発、応用、経験、蓄積により、建設速度も加速できます。

鉄骨構造は品質の保証が容易です。鉄骨構造部品は一般的に工場で製造され、現場で設置されるだけなので、加工精度が高く、労力が節約され、現場がより文明的になります。砂、石、セメントの積み上げ現場が減り、型枠の保管と輸送、現場部品のプレファブリケーション、現場打ち鉄筋コンクリートなどの水仕事も減り、都心部や住宅密集地では大きな利点があります。

鉄骨構造の建物は、補強、ジョイントの高さ、床の拡張などの変更が容易なプロセスを採用しており、変更は比較的簡単で柔軟性があります。一部の先進国では、鉄骨構造は環境に優しい建物であり、再利用でき、鉱物資源の搾取を減らすことができると考えています。

鉄骨構造は、大スパン、大空間を実現できます。 60 年代以降、大規模なオープン プラン オフィスが開発され、一部の国では「ガーデニング オフィス」と呼ばれています。 この種のオフィスでは、柱のネットワーク配置のサイズが大きいほど、柱の断面積が小さくなるため、バラモンが少なくなります。12-15 m の柱のネットワークの使用は非常に一般的です。 鉄骨構造は、より広い柱のない空間を形成でき、内部の柔軟な配置が容易であるため、この要件に適しています。

配管の配置が便利。鉄骨構造の構造空間には多くの穴や空洞があり、鉄骨のウェブは一定径以上の配管の小径横断も可能にするため、配管の配置がより便利になり、建物の正味高さも増加し、配管の交換や修理も便利になります。

鉄骨構造自体の優位性により、鉄骨構造の建物はグリーンビルディングになることができ、鉄骨構造自体はグリーンで環境に優しい製品であり、政府当局と国家政策の支援から強力なサポートを受けています。