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用 H 型钢、工字钢、槽钢、角钢等热轧型钢和钢板组成的以及用冷弯薄壁型钢制成的承重构件或承重结构统称为钢结构,如钢梁、钢屋架、钢框架、钢网架、钢塔架等都是最常见的钢结构。
一、钢结构的特点与应用
最为广泛的混凝土结构相比,钢结构具有如下一些主要特点:
( 1 )强度高,重量轻。由于钢材的强密比(强度与质量密度之比值)较钢筋混凝土大近 7 倍,因此在相同承载力下,以钢构件的截面为小,重量为轻。例如,在跨度和荷载相同的条件下,钢屋架的重量约为钢筋混凝土屋架的 1 / 3 一 1 / 4 。由此带来的优点是:便于构件的运输和吊装,基础和地基处理的费用与工程量也可大大减少。
( 2 )质地均匀,各向同性。钢材的这个性质符合结构计算时通常所作的假定,因而钢结构的计算结果与其实际情况最为相符,计算可靠;钢材的弹性模量较大,结构在荷载作用下的变形就较小;钢材有良好的塑性性能,可自动调节构件中可能出现的局部应力高峰,且结构在破坏前一般都会产生显著的变形,事故有预告,可及时防患;钢材还具有良好的韧性,对承受动力荷载适应性强。钢结构抗震性能好。
( 3 )施工质量好,且工期短。钢结构一般都在专业工厂由机械化生产制造,而后运至工地现场安装,工业化生产程度高,质量容易监控和保证。工地占地面积少和环境污染少,适于都市市区建造。工期短,效益好。
( 4 )密闭性好。
( 5 )用螺栓连接的钢结构,可装拆,适用于移动性结构。
由于以上特点,钢结构的应用范围极广,有些情况下无法用其他建筑材料的结构代替。