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关于钢结构的几点说明

2020-04-04 22:59:28 佛山市昊顺商贸有限公司 阅读

什么是钢结构

钢结构是主要由钢制材料组成的结构。主要用于桥梁、建筑、灯塔、船类等领域。除钢结构以外,还有木结构、混凝土结构、砖混结构等结构等。钢结构由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,特别适用于大型厂房、场馆、超高层等领域。如图:

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钢结构的特点

1、材料强度高,自身重量轻

钢材强度较高,弹性模量也高。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最高的一种结构。

4、钢结构密封性能好

由于焊接结构可以做到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。

5、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。

钢结构的缺点

1、钢结构耐热不耐火

钢结构最致命的弱点是钢的耐火性能非常差,钢的内部晶体组织对温度非常敏感,温度升高或者降低都会使钢材性能发生变化,钢结构通常在450℃~650℃时就会失去承载能力,发生很大的形变,导致钢柱、钢梁弯曲,结果因变形过大而不能继续使用。

从钢材的机械性能与温度的关系可以得出,总的趋势是随着温度的升高,钢材的强度降低,变形增大。在200℃以内,钢材性能没有很大变化;430℃~540℃之间强度急剧下降;600℃时强度很低不能承担荷载,此外在250℃附近有兰脆现象,约260℃~320℃时有徐变现象。

附:兰脆现象指温度在250℃左右的区间内,抗拉强度局部性提高,屈服强度有所回升,强度提高而塑性降低,材料有转脆现象。徐变现象指在260℃~320℃的区间内,在应力持续不变的情况下,钢材以很缓慢的速度继续变形的现象。结合200℃以内材料性能无大变化的性能看,结构表面所受辐射温度应不超过200℃,目前钢结构行业规定这个温度以150℃为宜,超过这一温度就应该采取防火隔热保护。

2、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。

与混凝土结构的区别

混凝土结构以混凝土为主制作的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。

特点:1 和其他材料的结构相比,混凝土结构的优点具体体现在以下几个方面:整体性好,可灌筑成为一个整体;可模性好,可灌筑成各种形状和尺寸的结构;耐久性和耐火性好;工程造价和维护费用低。

2 主要缺点是:混凝土抗拉强度低,部分地采用了钢筋混凝土楼板。容易出现裂缝;结构自重比钢、木结构大;室外施工受气候和季节的限制;新旧混凝土不易连接,增加了补强修复的困难。混凝土结构的缺点具体体现在以下几个方面:此外,混凝土结构施工工序复杂,周期较大,且受季节和气候的影响较大。如遇损伤,则修复比较困难。混凝土的隔热、隔声性能也较差。