鋼結構,簡單地(dì)說主要是用鋼材製成的結構,從(cóng)廣義上講機械設備大部分都是由(yóu)鋼(gāng)結構組成的。建築(zhù)鋼結構一般是以熱軋型鋼(角鋼、工字鋼、槽鋼、鋼管等)、鋼(gāng)板、冷加工(gōng)成形的薄壁型鋼以及鋼索作為基本元(yuán)件,通過下(xià)料(liào)、加工、組裝和焊接等連接方式,按一定的規律連接起來製成基本構(gòu)件後,再(zài)經過現場安裝(zhuāng)、檢(jiǎn)驗交付使用的產品。
目前,鋼結構產品已在國(guó)民經濟各部門和各產業取得非常廣泛的應(yīng)用。在傳(chuán)統的工業部門,如工業與民用建築業中的鋼結構都大規模應用了建築鋼結(jié)構。建築鋼結構如此廣泛(fàn)的應用,原因是在於建築鋼結構與其(qí)他材料製成(chéng)的結構相比(bǐ),具有(yǒu)下列特點。
(1)質輕、質地均勻;鋼與混凝土、木材相(xiàng)比,雖然質量密度大(dà),但其屈(qū)服點較混凝土和木材要高得(dé)多,其質量密度與屈服(fú)點的比值相對較低。在承載(zǎi)力相同的條件下,鋼結構與鋼筋混凝土結構、木結構相比,構件較小,重量較輕,便於運輸和安裝。鋼材質地均(jun1)勻,各(gè)向同性,彈性模量大(dà),具有良好的塑性和韌性,為(wéi)理想的彈塑性體,完全符合目前所采用的計算方法(fǎ)和基本理論。
(2)生產、安裝工業化(huà)程度高,施工周期短;建築鋼(gāng)結(jié)構生產具備成批大件生產和高(gāo)度準確性(xìng)的特點,可以采用工廠製作、工地安裝的(de)施工方法,所以其生產作(zuò)業麵多,可縮短施(shī)工周期,進而為降低造價、提高(gāo)效益創造條件。
(3)密閉性能好;鋼材本身組織非常致(zhì)密,當采(cǎi)用焊接連接,甚至螺栓連接時都可以做到完(wán)全密封不滲漏。因此,一些要求氣密性和水密(mì)性(xìng)好的高壓(yā)容器、大型油庫、氣櫃、管道等(děng)板殼結構都采用(yòng)鋼結構。
(4)抗震(zhèn)及(jí)抗動力荷載性能好;鋼結構因自重輕、質地均勻(yún),具(jù)有(yǒu)較(jiào)好(hǎo)的延性,因而抗(kàng)震及抗動力荷載(zǎi)性能好。
(5)鋼結(jié)構的(de)耐熱性好,但防火(huǒ)性差;溫度在250℃以內,鋼的性質變化很小(xiǎo),溫度達300℃以上(shàng),強度逐(zhú)漸下降,達到450一 650℃時,強(qiáng)度降為零。因此,鋼結構可用於溫度不(bú)高於250℃的場合。在自身有特殊防火要求的建築中,鋼結構必(bì)須用耐火材料予以維護。在防火設計不當或防火層處(chù)於破壞的狀況下,有可能產生災難性的後果。
(6)鋼結構抗腐蝕性較差;鋼結構的(de)最大缺(quē)點是易於鏽蝕。新建造的鋼結構一般都(dōu)需仔細除鏽、鍍鋅或(huò)刷塗料,所以隔一定時間又要重新刷塗料,這就使鋼結構維護(hù)費用比(bǐ)鋼筋混凝土結構高。隨著高科技的發展(zhǎn),鋼結構易(yì)鏽蝕(shí)、防火性能比(bǐ)混凝土差的問(wèn)題逐漸得到解決。一方麵從鋼材(cái)本(běn)身解決,如(rú)采用耐(nài)候(hòu)鋼(gāng)和耐火高(gāo)強(qiáng)度(dù)鋼;另一方麵采(cǎi)用高效防(fáng)腐塗料,特別是防腐(fǔ)、防火合一的(de)塗料。
(7)鋼材的低溫脆性;當鋼(gāng)材在其臨界溫度以下服(fú)役(yì)時容易發生脆性(xìng)斷裂,所以在低溫狀態下使用的鋼結構的設計應充(chōng)分考(kǎo)慮鋼(gāng)材的抗凍(dòng)性。
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