钢结构知识

• 钢结构的定义
• 用型钢或钢板制成基本构件，根据使用要求，通过焊接或螺栓连接等方法，按照一定规律组成的承载机构叫钢结构。
• 钢结构的历史及现状
• 钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。钢结构是由生铁结构逐步发展起来的，我国是最早用铁制造承重结构的国家，远在秦始皇时代(公元前246-219年)，就有了用铁建造的桥墩。 而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。公元3-6世纪，我国人民就用铁链修建铁索悬桥，著名的四川泸定大渡河铁索桥，云南的元江桥和贵州的盘江桥等都是我国早期铁体承重结构的例子。中国古代在金属结构方面虽有卓越的成就，但由于受到内部的束缚和外部的侵略，相当一段时间内发展较为缓慢。直到19世纪末，我国才开始采用现代化钢结构，如1927年建成的沈阳黄姑屯机车厂钢结构厂房，1928～1931年建成的广州中心纪念堂圆屋顶等。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，钢结构的设计、制造、安装水平有了很大提高，建成了大量钢结构钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，如我国的人民大会堂钢屋架，北京和上海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。
• 钢结构的特点
• 轻质高强、质地均匀
• 在承载力相同的条件下，钢结构与钢筋混凝土结构、木结构相比，构件较小，重量较轻，便于运输和安装。
• 生产、安装工业化程度高，施工周期短
• 钢结构生产具备成批大件生产和高度准确性的特点，可以采用工厂制作、工地安装的施工方法，所以其生产作业面多，可缩短施工周期，进而为降低造价、提高效益创造条件。
• 密闭性能好
• 由于焊接结构可以做到完全密封，一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、气柜、管道等板壳结构都采用钢结构。
• 抗震及抗动力荷载性能好
• 钢结构因自重轻、质地均匀，具有较好的延性，因而抗震及抗动力荷载性能好。
• 具有一定的耐热性
• 温度在250℃以内，钢的性质变化很小，温度达到300℃以上，强度逐渐下降，达到450～650℃时，强度降为零。因此，钢结构可用于温度不高于250℃的场合。在自身有特殊防火要求的建筑中，钢结构必须用耐火材料予以维护。
• 钢结构抗腐蚀性较差
• 钢结构的最大缺点是易于锈蚀。新建造的钢结构一般都需仔细除锈、镀锌或刷涂料。以后隔一定时间又要重新刷涂料，维护费用较高。
• 钢结构的分类
• 钢结构属于建筑的一个分支，钢结构分为重钢和轻钢，重钢与轻钢结构也没有一个统一的标准，但我们可以以一些数据综合考虑并加以判断。厂房行车起吊重量：大于等于25吨，可以认为为重钢结构；每平米用钢量：大于等于50KG/M2，可认为是重钢结构，轻钢结构用的较少。实际上国家规范和技术文件都并没有重钢一说，为区别轻型房屋钢结构，也许称一般钢结构为“普钢”更合适。因为普通钢结构的范围很广，可以包含各种钢结构，不管荷载大小，甚至包括轻型钢结构的许多内容，轻型房屋钢结构技术规程只是针对其“轻”的特点而规定了一些更具体的内容，而且范围只局限在单层门式刚架。轻钢也是一个比较含糊的名词，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》所规定的具有轻型屋盖和轻型外墙（也可以有条件地采用砌体外墙）的单层实腹门式刚架结构，这里的轻型主要是指围护是用轻质材料。
• 钢结构的应用与前景
• 目前普遍应用的钢结构有：网架、桁架、框架、门式钢架等。由于钢结构制造的工业化程度较高，工作的可靠性高，并可以准确快速地装配，且容易做成密封结构，故多用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。随着钢结构设计理论、制造、安装等方面技术的迅猛发展，各地建成了大量的高层钢结构建筑、轻钢结构、高耸结构、市政设施等。不论是发达国家还是发展中国家，钢结构都是建筑工程未来的发展趋势。