一、钢结构有哪些优势?
1、材料强度高,自身重量轻
钢材强度较高,弹性也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。
2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高
适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。
3、钢结构制造安装机械化程度高
钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度*高的一种结构。
4、钢结构密封性能好
由于焊接结构可以做到完全密封,可以做成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。
5、钢结构耐热不耐火
当温度在150℃以下时,钢材性质变化很小。因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150℃左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护。温度在300℃-400℃时.钢材强度和弹性模量均显著下降,温度在600℃左右时,钢材的强度趋于零。在有特殊防火需求的建筑中,钢结构必须采用耐火材料加以保护以提高耐火等级。
6、钢结构耐腐蚀性差
特别是在潮湿和腐蚀性介质的环境中,容易锈蚀。一般钢结构要除锈、镀锌或涂料,且要定期维护。对处于海水中的海洋平台结构,需采用“锌块阳极保护”等特殊措施予以防腐蚀。
7、低碳、节能、绿色环保,可重复利用
钢结构建筑拆除几乎不会产生建筑垃圾,钢材可以回收再利用。
二、钢结构的不足之处又在哪里?
钢结构因其优势而得到广泛应用,近年来产生的钢结构住宅也促进了住宅产业化的发展进程,尤其钢结构使用过程的环保性还符合社会可持续发展的需要,带来了良好的综合效益、但钢材也存在其固有不足、比如钢材的耐腐蚀性和耐火性较差,因此钢结构使用时需要进行较严格的防护,其防护时费用高于钢筋混凝土结构、钢材虽有一定的耐热性,但在温度达150℃以上时,钢结构需要加隔热层加以保护、钢材不耐火,重要的结构必须注意采取防火措施、钢材的强度高,所做构件多数壁薄且截面较小,受压时为了在强度与稳定之间取得较优,往往满足了稳定的要求,而使得强度不能充分发挥等。
三、钢结构又有哪些设计原则呢?
(1)所做结构设计应符合建筑物的使用要求,有足够的强度、刚度和稳定性,有良好的耐久性;
(2)所设计结构应尽可能节约钢材,减轻钢结构重量;尽可能缩短制造、安装时间,应便于运输、便于维护,减少成本;
(3)尽量注意美观,对于结构有一定建筑美学要求。
钢结构设计服务于钢结构的施工与使用,钢结构工程使用目的是为了创造效益。公共建筑偏重于社会效益,工业建筑则偏重于经济效益。因此,“钢结构经济性”是钢结构设计的另一个重要方面。“钢结构经济性”原则应从总体上加以分析,不能仅从某一方面孤立地去考察。对门式刚架轻型钢结构房屋,全面评价结构体系的合理性应综合考虑用钢量、加工制作费、安装费、施工周期及基础费用等。因此,钢结构设计时,必须对钢结构体系的经济性进行深入分析和全面的考察,只有综合效益极佳的方案或钢结构体系才是合理的。
根据实际情况,合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。因此如果结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损全部毁坏;但是太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。
钢结构体系的“适用”原则是针对钢结构体系的功能要求而言的,钢结构体系适用性与建筑物的使用功能有密切联系。为此在结构设计时,必须把握以下方面:对建筑物的功能、特点和所处的环境条件有充分的了解,如建筑物是民用建筑还是工业建筑,民用建筑是用于展览馆还是体育馆等,工业建筑是钢结构仓库还是钢结构厂房,钢结构厂房的生产工艺对建筑结构的影响情况等。
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