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钢结构的优缺点
日期:2015-6-1 9:53:56 作者:佚名 来源:本站原创
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与其他材料的结构相比,钢结构有如下一些优点:

(1)钢材材质均匀,计算准确

钢材在冶炼和轧制过程中质量可以严格控制,材质波动小,钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此,钢结构的实际受力情况与工程力学计算结果比较符合,可简化为理想弹塑性体,计算结果可靠。

(2)钢结构强度高、质量轻、塑性和韧性好

钢材与其他建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比,强度要高得多。钢结构承受同样荷载时要比其他结构轻。当跨度和荷载均相同时,钢屋架的重量仅为钢筋混凝土屋架的1/4 -1/3,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10。因而钢结构特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还有塑性和韧性好的特点。塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂;韧性好,结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。

(3)良好的加工性能和焊接性能

钢结构具有良好的冷热加工性能和焊接性能,便于在专业化的金属结构厂大批量生产出精度较高的构件,然后运至现场安装,既可保证质量,又可缩短施工周期。

(4)密封性好

钢材料的气密性、水密性均 良好,可用来制作压力容器、管道,甚至载人太空结构。

(5)钢材的可重复使用性

钢结构建筑是=种新型的节能环保的建筑体系,被誉为21世纪的“绿色建筑”。材料能回收循环使用,符合发展节能建筑和经济持续健康发展的要求。

(6)钢材耐热性较好

经受200℃以下的辐射热时,钢材的性能变化不大。

钢结构具有以下缺点:

(1)耐腐蚀性差

必须对钢结构采取防护措施,维护费用较高。在没有侵蚀性介质的一般厂房中,钢构件经过彻底除锈并涂上合格的油漆后,锈蚀问题并不严重。对处于湿度大,有侵蚀性介质环境中的结构,可采用耐候钢或不锈钢提高其抗锈蚀性能。

(2)有低温冷脆倾向

厚钢板焊接节点,应力复杂,有低温脆性破坏倾向。

(3)不耐火

当温度超过250℃时,会出现变蓝、变脆、强度增加的蓝脆现象,随后随着温度的升高,强度会显著下降。当温度达600℃时,钢材进入热塑性状态,完全丧失承载能力。有防火要求的建筑钢结构必须采用耐火材料加以保护。

(4)疲劳和稳定性问题较突出

钢构件常较柔细,或为薄壁构件,稳定问题需要关注。由于存在材料缺陷、应力集中、焊接残余应力、变形或开孔等,钢结构的疲劳断裂问题也比较突出。

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