鋼架結構的特點及應用範圍

 鋼結構的特點(diǎn)及應用範(fàn)圍

新中國成立之後，随著(zhe)經濟的發展，鋼結構也在其中發揮過重要的作用。例如第一個五年計劃，建設瞭(le)一大批鋼結構的廠房和橋梁。但受到鋼産量的約束
，在後面的很長一段時間裏，鋼結構被限制是用在其他結構不能代替的重大工程項目中，在一定程度上影響瞭(le)鋼結構的發展。随著(zhe)我國國民經濟的發展和科學技術的進步，以及鋼結構在建築中有許多的優點，鋼結構在我國的應用範圍也在不斷的擴大。

     鋼結構的特點

 1、經濟性

鋼結構採用瞭先進的技術和加工工藝以及大規模的生産方式，同時也存在安裝簡單迅速而節省大量的施工費用，使企業或開發商得以更快的投産見效。

用傳統的鋼筋混凝土建建築，費用不但高，並(bìng)且工期較長(zhǎng)，費用易受外在因素的影響，如才材料價格上漲、自然災害等等。

 2、施工進度

鋼結構能夠快速的交貨和安裝，在簽訂(dìng)合同後的四五個月内建築物可望安裝完成，並(bìng)且基本上不受冬季施工的影響。

而傳(chuán)統的鋼筋混凝土結構，施工的速度較慢，工期可達8~10個月甚至更長(zhǎng)。

3、承載能力

剛才強度高，且結構重量輕，鋼與磚石和混凝土相比，雖然密度大
，但強度更高，故其密度與強度的比值較小，承受同樣荷載時，鋼結構要比其他結構輕。

傳統的鋼筋混凝土建築，其結構本身重量往往等於(yú)其設計的荷載能力，預制構件重，對吊裝的設備(bèi)要求較高。

4丶基礎造價

鋼結構由於結構重量輕，柱底反力較小，從而節省瞭大量的地基處理費用。

傳統的鋼筋混凝土建築，由於(yú)本身結構自重複雜，因而基礎(chǔ)處理較複雜。在不良土質的情況下，構建總造價的一半以上要用於(yú)基礎(chǔ)
。

5、抗震性

鋼結構在破壞前有較大的變形，易於察覺和躲避。同時，由於重量輕和節點力學特性。，鋼結構建築具有較好的抗震性能。

傳統的鋼筋混凝土建築基於(yú)混凝土的特性，鋼筋混凝土建築與輕鋼結構相比更容易産(chǎn)生脆性破壞，且抗震性能要明顯低於(yú)鋼結構建築。

6、大空間及平面布置

鋼(gāng)結構建築内部空間寬敞，最多可以達(dá)到60m的跨度。可較輕松地進行擴建和改建，可靈活不設各種工業管線。

傳(chuán)統的鋼筋混凝土建築跨度受限制，必須要採(cǎi)用預應力等技術才能達到15m以上的跨度，内部空間布置受限制，柱多，空間浪費大。建成後較難改其結構。結構設計與其他專業配合較爲複雜。

7、移動性

鋼結構建築可採(cǎi)用螺栓連接，隻需要很少的費用就可以很容易的被拆散、轉移和易地組裝，有很強的移動(dòng)性。

傳統的鋼筋混凝土建築基本上不存在移動的可能性。

8、美觀性

鋼結構建築諸如何網架結構等，具有較強烈的時代感和多變的外表，适於表達建築師的想象。

傳(chuán)統的鋼筋混凝土建築
，尤其是工業建築，開工比較單一，呆闆缺少變(biàn)化
。

9、抗腐蝕性和耐火性

鋼結構建築如果長時間暴露於空氣或潮濕的環境當中而未加有效的防護時，表面就會腐蝕。腐蝕就能引起應力集中，促使結構早期破壞。鋼結構建築耐熱不耐火，由於鋼材的特性，鋼結構在450~650度就會失去承載能力。一般未加保護的鋼結構耐火性很低，這就需要採用保護措施，從而大大增加費用。

傳(chuán)統的鋼筋混凝土結構具有較強的抗腐蝕性和較強的耐火性。從(cóng)這方面講，鋼筋混凝土結構建築的經濟性較好。

10、鋼結構的低溫冷脆傾向

由厚鋼闆焊接而成的承受拉力和彎矩的構件及其連接節點，在低溫下有脆性破壞的傾向，應引起足夠的重視。

11、鋼材的可重複使用性

鋼結構加工制造過程中的餘料和碎屑，以及廢棄和破壞的鋼結構或構件，均可回爐重新冶煉成鋼材重複使用。因此鋼材被稱爲綠色建築材料或可持續發展的材料。

12、良好的加工性能和焊接性能

鋼材具有良好的冷熱加工性能和焊接性能，便於(yú)在金屬化的結構廠中大批量生産(chǎn)出精度較高的構件，然後再運至現場，進行工地拼接和吊裝，既可以保證質量，又可以縮短施工周期。

鋼結構的應用

1、大跨結構

結構跨度越大，自重在荷載中所占的比例就越大減輕結構的自重會帶來明顯的經濟效益。鋼材強度高結構重量輕的優勢正好适合大跨結構，因此鋼結構在大跨空間結構和大跨橋梁結構中得到廣泛的應用。所採用的結構形式有空間桁架、網架、網殼懸索、實腹或格構式拱架和框架等。

2、工業廠房

吊車(chē)起重量較大或者其工作繁重的車(chē)間的主要承重架多採(cǎi)用的是鋼結構。另外，有強烈輻射熱的車(chē)間，也常採(cǎi)用鋼結構。結構的形式多爲由鋼屋架和階形柱組成的門式剛架或排架，也有採(cǎi)用網架做屋蓋的結構形式。

3、受動力荷載的影響的結構

由於鋼材有良好的韌性，設有較大鍛錘或産生動力作用的其他設備的廠房，即使屋度跨度不大，也往往由鋼制成。對於抗震能力要求高的結構，採用鋼結構也是比較适宜的。

4、多層和高層建築

由於(yú)鋼結構的綜合效益指标優良，近年來在多、高層民用建築中也德到瞭(le)廣泛的應用。其結構形式主要有多層框架、框架-支撐結構、框筒、懸挂、巨型框架等等。

5、高聳結構

高聳結構包括塔架和桅杆結構，如高壓輸電線的塔架、廣播、通信和電視發射用的塔架和桅杆、火箭發射的塔架等等。

6、可拆卸的結構

鋼(gāng)結構不僅重量輕，還可以用螺栓或其他便於(yú)拆卸的手段來連接，因此非常适用於(yú)需要搬遷的結構，如建築工地、油田和生活用房等等。

鋼(gāng)筋混凝土結構施工用的模闆和支架，以及建築施工用的腳手架等也採(cǎi)用大量鋼(gāng)材制作。

7、容器和其他構築物

冶金、石油和化工企業中採用大量鋼闆做成的容器結構，包括油罐、煤氣罐等等。此外，經常使用的還有管道支架、鍋爐支架等其他鋼築物，海上採油平台也大都採用鋼結構。

8、輕型鋼結構

鋼結構質量輕不僅對大跨結構有利，對屋面活荷載特别輕的小跨結構也有優越性。因爲當屋面活荷載特别輕時，小跨結構的自重也成爲瞭(le)一個重要的因素。冷彎薄壁型鋼屋架在一定條件下的用鋼量可比鋼筋混凝土屋架的用鋼量還少。輕鋼結構的結構形式有實腹變(biàn)截面門式剛架、冷彎薄壁型鋼結構以及鋼管結構等。

從(cóng)以上的幾個方面對比可以看出，鋼混結構建築比傳(chuán)統的鋼筋混凝土建築更具有優越性，尤其是在工業建築這一方面。今後發展的趨勢是鋼結構建築和鋼筋混凝土建築組成的一種新型的組合建築，從(cóng)而有各自的優勢，取得更好的效果。