鋼結構是采用鋼板、型鋼通過連接而成的結構。與其他材料的結構相比,重慶鋼結構具有如下特點。
特點1、鋼材強度高,材性好與混凝土、磚石和木材等建筑材料相比,鋼材強度高,鋼材由鋼廠生產,質量控制嚴格,材質均勻性好,且具有良好的塑性和韌性。鋼材強度高的特性使鋼材適合于建造大跨度、承載垂的結構。鋼材材質均勻性好和塑性好的特點,使鋼結構在一般條件下不會因超載而突然破壞,可以依靠變形增大調整內力并進行重分配,為結構補強加固提供了緩沖余地。鋼材韌性好的特點,使鋼結構適宜在動力荷載下工作,其良好的耗能能力和延性使鋼結構具有優越的抗震性能,特別適宜于建造抗震設防強震區的各類結構。
特點2、鋼結構的重量輕與混凝土、磚石和木材等建筑材料相比,鋼材雖然密度較大,但其強度則高很多,材料的質最密度和強度的比值為(1.7一3.7)*10。,而鋼筋混凝十的比值約為18*10一悶m,所以建造的結構比較輕。以相同跨度的結構承受相同的荷載,鋼屋架的重量為鋼筋混凝十屋架的1/4一1/3,冷彎薄壁型鋼屋架甚至接近于鋼筋混凝土屋架的1/10。俐結構建筑的白重約為同高度混凝土結構建筑的1/2-3/5,且鋼結構柱截面面積較混凝土結構柱的截面面積減少一半左右,有效增加了建筑的使用面積。鋼結構重量輕,為其安裝、運輸提供了便利條件,同時減輕基礎的負荷,降低地基、荃礎部分的造價。
特點3、鋼結構制作工業化程度高,施工工期短鋼結構所用材料均為工J一制作,由鋼板和各種型材加工而成的構件一般是在金屬結構廠制作,具備成批生產加工的條件,制作準確度和梢密度均較高。運往施工現場后通過連接整體組裝,安裝簡便,施工機械化程度高,周期短,可以全天候施工作業,其施工速度可提高到混凝土結構的1.5倍左右,從而降低施工管理成本。對采用螺栓連接的鋼結構,易于拆裝搬遷,適宜于結構加固、改建和拆遷。
特點4、鋼結構密閉性好鋼結構的材料和焊接連接可以做到完全密封,適宜建造對氣密性和水密性有一定要求的高壓容器、大型油庫、油罐、輸油或輸水壓力管道等。
特點5、鋼結構造型美觀,具有輕盈靈巧的效果鋼結構可以較大程度地超越結構形式的束縛,通過各種線形的構件組合出多種形式的空間和新奇優美的形象,其強大的造型潛力是砌體結構所難以企及的。
特點6、鋼結構符合可持續發展的需要鋼結構產業對資源和能源的利用相對合理,對環境破壞相對較少,是一項綠色環保型建筑產業二鋼材是具有很高再循環利用價值的材料,邊角料都可以回收利用。對同樣規摸的建筑物,鋼結構建造過程中有害氣體的排放量只相當于混凝土結構的65%。
結構建筑物由于很少使用砂、石、水泥等散料,從而在根本上避免了揚塵,廢棄物堆積和噪聲等污染問題。但是,鋼結構也存在著可能會影響其選擇應用的一些缺點,主要有:
1、失穩和變形過大造成破壞鋼結構質輕的優點來p于其構件一般截面小而薄,受壓時易為穩定承載力和剛度要求所控制,使強度難以得到充分發揮。所以設計時需要附設加勁肋或綴材達到增強結構的穩定承載力,減小結構使用階段變形的目的,從而相應增加了構件連接的工作量和繁雜程度口
2、鋼結構耐腐蝕性差鋼材容易腐蝕,對鋼結構特別是薄壁構件必須往意防腐保護,因此其維護費用較高。處于較強腐蝕性介質內的建筑物不宜采用鋼結構。在施工過程中應避免使結構受潮、淋雨,構造上應盡量避免存在難于檢查、維修的死角口
3、鋼材耐熱但不耐火鋼材受熱時,當溫度在250℃以內時,其主要力學性能(如屈服點和彈性模懸)降低不多。溫度超過250℃以后.材質發生較大變化,強度逐步降低。溫度達600T時,鋼材已不能繼續承載。因此,《鋼結構設計規范》〔GB 50017一2003)規定鋼材表面溫度超過150℃后即需加以隔熱防護,對需防火的結構,應按相關的規范采取防護和保護措施。
4、鋼結構可能發生脆性斷裂鋼結構在低溫和某些條件下,可能發生脆性斷裂。
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