钢结构的特点
钢结构与其他结构相比,主要有以下特点。
1.钢材强度高,结构重量轻
钢材与其他一些建筑材料(如砖石和混凝土等)相比,虽然密度大,但强度却高得多,故其
密度与强度的比值较小,承受同样荷载时,钢结构的跨越能力更大;当荷载和强度均相同时,例
如,以同样的强度去承受同样的荷载,钢屋架的质量最多仅为钢筋混凝土屋架的i/4~1/3,冷
弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10。由此带来的优点是:可减轻基础负荷,大幅降低基础和地基
造价,同时还方便运输和吊装。
2.材质均匀,塑性和韧性好
钢材在冶炼、浇注和轧制过程中的质量可以严格控制,材质波动范围小。与其他建筑材料
相比,钢材的内部组织较均匀,接近各向同性,在使用应力阶段很接近理想的弹塑性体,因此钢
结构的实际受力和工程力学计算结果比较符合,所以设计比较准确可靠。钢材有良好的塑性,
可通过应力重分布调节构件中可能出现的局部应力高峰,结构破坏前一般都会产生显著的变
形,也不会因偶然超载而突然破坏。钢材还有良好的韧性,能承受动力荷载。钢结构的抗震性
能优于其他结构。
3.便于工业化生产,施工周期短
大批量钢结构构件一般均在专业化工厂由专用机具加工制作,速度快,精度高,构件在工
地的拼装工艺也很成熟,一般不受季节限制,从而缩短了施工周期。由于钢结构的制作精度
高,所以特别适用于强调互换性和装配性的结构。与钢筋混凝土结构相比,钢结构较易加固、
修复和更换。
4.密闭性好
对于有气密性和水密性要求的结构,采用钢结构可达到完全密封。
5.具有一定的耐热性,但防火性能较差
温度在200 oC以内时,钢材性能变化很小。当温度超过200℃以后,材质变化较大,
250℃附近有蓝脆现象,约260~320℃时有徐变现象,430~540℃之间强度急剧下降,到
600℃时钢材强度几乎丧失不能承担荷载,因此,设计规定当钢材表面温度超过150℃后,即
需用隔热层加以保护。对有防火要求者,需按相关规定采取隔热保护措施。
6.耐腐蚀性差
新建钢结构一般都需要采用油漆、喷铝、镀锌等进行防锈涂装,在涂装前还需要认真除锈,
每隔一定的时间还需再度涂装,所以维修费用较高,这是钢结构的主要缺点。
7.容易产生噪声
在动荷载作用下,某些钢结构容易因振动而产生噪声,在对环境有要求的场所需采取必要
的消声措施或采用其他结构。