和其他材料的結構相比,鋼結構具有以下一些特點:
一、鋼結構的重量輕
鋼材的容重雖然較大,但與其他建筑材料相比,它的強度卻高得多,因而當承受的荷裁和條件相同時,鋼結構要比其他結構輕,便于運輸和安裝,并可跨越更大的跨度。
二、 鋼材的塑性和韌性好
塑性好,使鋼結構一般不會因偶然超載或局部超載而突然斷裂破壞。韌性好,則使鋼結構對動力荷裁的適應性較強。鋼材的這些性能對鋼結構的安全可取提供了充分的保證。
三、鋼材更接近于勻質和各向同性體
鋼材的內部組織比較均勻,非常接近于勻質和各向同性體,在一定的應力幅度內幾乎是完全彈性的。這些性能和力學計算中的假定比較符合,所以鋼結構的計算結果較符合實際的受力情況。
四、鋼結構制造簡便,易于采用工業化生產,施工安裝周期短
鋼結構由各種型材組成,制作簡便。大量的鋼結構都在專業化的金屬結構制造廠中制造,精確度高。制成的構件運到現場拼裝,采用螺栓連接,且結構較輕,故施工方便,施工周期短。此外,已建成的鋼結構也易拆卸、加固或改造。
五、 鋼結構的密封性好
鋼結構的氣密性和水密性較好,因此一些要求密閉的高壓容器、等板殼結構,大多采用鋼結構。
六、鋼結構的耐熱性好,但防火性差
眾所周韌,鋼材耐熱面不耐高溫。隨著溫度的升高,強度就降低。當周圍存在著幅射熱,溫度在150”C以上時,就應采取遮擋措施。如果一旦發生火災,結構溫度達到500℃以上時,就可能全部瞬時奔潰。為了提高鋼結構的耐火等級,通常都用混凝土或磚把它包裹起來。
七、鋼材易于銹蝕,應采取防護措施
鋼材在潮濕環境中,特別是處于有腐蝕介質的環境中容易銹蝕,必須刷涂料或鍍鋅,而且在使用期間還應定期維護。這就使鋼結構經常性的維護費用比鋼筋混泥土結構高。 。.
另外,鋼結構價格比較昂貴,鋼材又是國民經濟各個部門必需的重要材料。從全局觀點來看,建筑中鋼結構的應用就受到一定的限制,并且設計時要盡量節約鋼材。但若采用其他建筑材料不能滿足要求或不經濟時,則可考慮采用鋼結構。
當前鋼結構在我國的合理應用范圍大致有如下幾個方面:
一、大跨度結構 用于大會堂、體育館、展覽館、影劇院、飛機庫、汽車庫等。采用的結構體系主要有框架結構、拱架結構、網架結構、懸索結構和預應力鋼結構。
二、廠房結構 如治金工廠的平爐車間、初軋車間、混鐵爐車間等;重型機器廠的鑄鋼車間,水壓機車間、鍛壓車間等;造船廠的船臺車間;飛機制造廠的裝配車間等。這些車間的主要承重骨架往往全部或部分采用鋼結構。
三、高層建筑 用于旅館、飯店、公寓、辦公樓等高層樓房。
四、塔桅結構 用于電視塔、微波塔、高壓輸電線路塔,化工排氣塔、大氣監測塔、石油鉆井塔,火箭發射塔以及無線電桅桿等。
五、板殼結構 冶金、石油、化工企業中大量采用鋼板造成的容器,煤氣庫、高爐、熱風爐等。
六、可拆卸結構 用于裝配式活動房屋、臨時性展覽館等。
七、輕鋼結構 用于中、小型房屋。