一、鋼結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)勢(shì)?
1、材料強(qiáng)度高,自身重量輕
鋼材強(qiáng)度較高,彈性也高。與混凝土和木材相比,其密度與屈服強(qiáng)度的比值相對(duì)較低,因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小,自重輕,便于運(yùn)輸和安裝,適于跨度大,高度高,承載重的結(jié)構(gòu)。
2、鋼材韌性,塑性好,材質(zhì)均勻,結(jié)構(gòu)可靠性高
適于承受沖擊和動(dòng)力荷載,具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻,近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。
3、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機(jī)械化程度高
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度*高的一種結(jié)構(gòu)。
4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好
由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封,可以做成氣密性,水密性均很好的高壓容器,大型油池,壓力管道等。
5、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火
當(dāng)溫度在150℃以下時(shí),鋼材性質(zhì)變化很小。因而鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車間,但結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻射時(shí),要采用隔熱板加以保護(hù)。溫度在300℃-400℃時(shí).鋼材強(qiáng)度和彈性模量均顯著下降,溫度在600℃左右時(shí),鋼材的強(qiáng)度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中,鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料加以保護(hù)以提高耐火等級(jí)。
6、鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差
特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中,容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料,且要定期維護(hù)。對(duì)處于海水中的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu),需采用“鋅塊陽(yáng)極保護(hù)”等特殊措施予以防腐蝕。
7、低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保,可重復(fù)利用
鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除幾乎不會(huì)產(chǎn)生建筑垃圾,鋼材可以回收再利用。
二、鋼結(jié)構(gòu)的不足之處又在哪里?
鋼結(jié)構(gòu)因其優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用,近年來(lái)產(chǎn)生的鋼結(jié)構(gòu)住宅也促進(jìn)了住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程,尤其鋼結(jié)構(gòu)使用過(guò)程的環(huán)保性還符合社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要,帶來(lái)了良好的綜合效益、但鋼材也存在其固有不足、比如鋼材的耐腐蝕性和耐火性較差,因此鋼結(jié)構(gòu)使用時(shí)需要進(jìn)行較嚴(yán)格的防護(hù),其防護(hù)時(shí)費(fèi)用高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼材雖有一定的耐熱性,但在溫度達(dá)150℃以上時(shí),鋼結(jié)構(gòu)需要加隔熱層加以保護(hù)、鋼材不耐火,重要的結(jié)構(gòu)必須注意采取防火措施、鋼材的強(qiáng)度高,所做構(gòu)件多數(shù)壁薄且截面較小,受壓時(shí)為了在強(qiáng)度與穩(wěn)定之間取得較優(yōu),往往滿足了穩(wěn)定的要求,而使得強(qiáng)度不能充分發(fā)揮等。
三、鋼結(jié)構(gòu)又有哪些設(shè)計(jì)原則呢?
(1)所做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合建筑物的使用要求,有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,有良好的耐久性;
(2)所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能節(jié)約鋼材,減輕鋼結(jié)構(gòu)重量;盡可能縮短制造、安裝時(shí)間,應(yīng)便于運(yùn)輸、便于維護(hù),減少成本;
(3)盡量注意美觀,對(duì)于結(jié)構(gòu)有一定建筑美學(xué)要求。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)服務(wù)于鋼結(jié)構(gòu)的施工與使用,鋼結(jié)構(gòu)工程使用目的是為了創(chuàng)造效益。公共建筑偏重于社會(huì)效益,工業(yè)建筑則偏重于經(jīng)濟(jì)效益。因此,“鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性”是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要方面!颁摻Y(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性”原則應(yīng)從總體上加以分析,不能僅從某一方面孤立地去考察。對(duì)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋,全面評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體系的合理性應(yīng)綜合考慮用鋼量、加工制作費(fèi)、安裝費(fèi)、施工周期及基礎(chǔ)費(fèi)用等。因此,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行深入分析和全面的考察,只有綜合效益極佳的方案或鋼結(jié)構(gòu)體系才是合理的。
根據(jù)實(shí)際情況,合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?jì)的。因此如果結(jié)構(gòu)太剛則變形能力差,強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來(lái)時(shí),需要承受的力很大,容易造成局部受損全部毀壞;但是太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力,但容易造成變形過(guò)大而無(wú)法使用甚至全體傾覆。
鋼結(jié)構(gòu)體系的“適用”原則是針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系的功能要求而言的,鋼結(jié)構(gòu)體系適用性與建筑物的使用功能有密切聯(lián)系。為此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須把握以下方面:對(duì)建筑物的功能、特點(diǎn)和所處的環(huán)境條件有充分的了解,如建筑物是民用建筑還是工業(yè)建筑,民用建筑是用于展覽館還是體育館等,工業(yè)建筑是鋼結(jié)構(gòu)倉(cāng)庫(kù)還是鋼結(jié)構(gòu)廠房,鋼結(jié)構(gòu)廠房的生產(chǎn)工藝對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響情況等。
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