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什么是鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)是主要由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)。主要用于橋梁、建筑、燈塔、船類等領(lǐng)域。除鋼結(jié)構(gòu)以外，還有木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕，且施工簡便，特別適用于大型廠房、場館、超高層等領(lǐng)域。如圖：

鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1、材料強(qiáng)度高，自身重量輕

鋼材強(qiáng)度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強(qiáng)度的比值相對較低，因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小，自重輕，便于運(yùn)輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。

2、鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高

適于承受沖擊和動(dòng)力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。

3、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機(jī)械化程度高

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。

4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好

由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可以作成氣密性，水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等。

5、低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保，可重復(fù)利用

鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除幾乎不會(huì)產(chǎn)生建筑垃圾，鋼材可以回收再利用。

鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)

1、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火

鋼結(jié)構(gòu)最致命的弱點(diǎn)是鋼的耐火性能非常差，鋼的內(nèi)部晶體組織對溫度非常敏感，溫度升高或者降低都會(huì)使鋼材性能發(fā)生變化，鋼結(jié)構(gòu)通常在450℃～650℃時(shí)就會(huì)失去承載能力，發(fā)生很大的形變，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，結(jié)果因變形過大而不能繼續(xù)使用。

從鋼材的機(jī)械性能與溫度的關(guān)系可以得出，總的趨勢是隨著溫度的升高，鋼材的強(qiáng)度降低,變形增大。在200℃以內(nèi)，鋼材性能沒有很大變化；430℃～540℃之間強(qiáng)度急劇下降；600℃時(shí)強(qiáng)度很低不能承擔(dān)荷載，此外在250℃附近有蘭脆現(xiàn)象，約260℃～320℃時(shí)有徐變現(xiàn)象。

附：蘭脆現(xiàn)象指溫度在250℃左右的區(qū)間內(nèi)，抗拉強(qiáng)度局部性提高，屈服強(qiáng)度有所回升，強(qiáng)度提高而塑性降低，材料有轉(zhuǎn)脆現(xiàn)象。徐變現(xiàn)象指在260℃～320℃的區(qū)間內(nèi)，在應(yīng)力持續(xù)不變的情況下，鋼材以很緩慢的速度繼續(xù)變形的現(xiàn)象。結(jié)合200℃以內(nèi)材料性能無大變化的性能看，結(jié)構(gòu)表面所受輻射溫度應(yīng)不超過200℃，目前鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)規(guī)定這個(gè)溫度以150℃為宜，超過這一溫度就應(yīng)該采取防火隔熱保護(hù)。

2、鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差

特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護(hù)。對處于海水中的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)，需采用“鋅塊陽極保護(hù)”等特殊措施予以防腐蝕。

與混凝土結(jié)構(gòu)的區(qū)別

混凝土結(jié)構(gòu)以混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)，包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。

特點(diǎn)：1 和其他材料的結(jié)構(gòu)相比，混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：整體性好，可灌筑成為一個(gè)整體；可模性好，可灌筑成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)；耐久性和耐火性好；工程造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用低。

2 主要缺點(diǎn)是：混凝土抗拉強(qiáng)度低，部分地采用了鋼筋混凝土樓板。容易出現(xiàn)裂縫；結(jié)構(gòu)自重比鋼、木結(jié)構(gòu)大；室外施工受氣候和季節(jié)的限制；新舊混凝土不易連接，增加了補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)的困難?；炷两Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：此外，混凝土結(jié)構(gòu)施工工序復(fù)雜，周期較大，且受季節(jié)和氣候的影響較大。如遇損傷，則修復(fù)比較困難?；炷恋母魺帷⒏袈曅阅芤草^差。