一、鋼結構工程的優缺點是怎樣的
1、材料強度高,自身重量輕
鋼材強度較高,彈性模量也高。與混凝土和木材相比,其密度與屈服強度的比值相對較低,因而在同樣受力條件下鋼結構的構件截面小,自重輕,便于運輸和安裝,適于跨度大,高度高,承載重的結構。
2、鋼材韌性,塑性好,材質均勻,結構可靠性高
適于承受沖擊和動力荷載,具有良好的抗震性能。鋼材內部組織結構均勻,近于各向同性勻質體。鋼結構的實際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結構可靠性高。
3、鋼結構制造安裝機械化程度高
鋼結構構件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機械化制造鋼結構構件成品精度高、生產效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結構是工業化程度最高的一種結構。
4、鋼結構密封性能好
由于焊接結構可以做到完全密封,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、鋼結構耐熱不耐火
當溫度在150℃以下時,鋼材性質變化很小。因而鋼結構適用于熱車間,但結構表面受150℃左右的熱輻射時,要采用隔熱板加以保護。溫度在300℃-400℃時。鋼材強度和彈性模量均顯著下降,溫度在600℃左右時,鋼材的強度趨于零。在有特殊放火需求的建筑中,鋼結構必須采用耐火材料加以保護以提高耐火等級。
6、鋼結構耐腐蝕性差
特別是在潮涅和腐蝕性介質的環境中,容易銹蝕。一般鋼結構要除銹、被鋅或涂料,且要定期維護。對處于海水中的海洋平臺結構,播采用“鋅塊陽極保護”等特殊措施予以防腐蝕。
主要鋼結構技術內容
鋼結構的主要技術內容
1.高層鋼結構技術
根據建筑高度和設計要求分別采用框架、框架支撐、筒體和巨型框架結構,其構件可采用鋼、勁性鋼筋混凝土或鋼管混凝土。鋼構件質輕延性好,可采用焊接型鋼或軋制型鋼,適用于超高建層建筑;勁性鋼筋混凝土構件剛度大,防火性能好,適用于中高層建筑或底部結構;鋼管混凝土施工簡便,僅用于柱結構。
2.空間鋼結構技術
空間鋼結構自重輕、剛度大、造型美觀,施工速度快。以鋼管為桿件的球節點平板網架、多層變截面網架及網殼等是我國空間鋼結構用量最大的結構型式。具有空間剛度大,用鋼量低的優點,在設計、施工和檢驗規程,并可提供完備的CAD。除網架結構外,空間結構尚有大跨懸索結構、索膜結構等。
3.輕鋼結構技術
伴隨著輕型彩色鋼板制成墻體和屋面圍護結構組成的新結構形式。由5mm以上鋼板焊接或軋制的大斷面薄壁H型鋼墻梁和屋面檁條,圓鋼制成柔性支持系統和高強螺栓連接構成的輕鋼結構體系,柱距可從6m到9m,跨度可達30m或更大,高度可達十幾米,并可設輕型吊四。用鋼量20~30kg/m2。現已有標準化的設計程序和專業化生產企業,產品質量好,安裝速度快,重量輕,投資少,施工不受季節限制,適用于各種輕型工業廠房。
4.鋼混凝土組合結構技術
以型鋼或鋼管理與混凝土構件組成的梁、柱承重結構為鋼混組合結構,近年來應用范圍日益擴大。組合結構兼有鋼與混凝土兩者的優點,整體強度大、剛性好、抗震性能良好,當采用外包混凝土構造時,更具有良好的耐火和耐腐蝕性能。組合結構構件一般可降低用鋼量15~20%。組合樓蓋及鋼管混凝土構件,還具有少支模或不支模、施工方便快速的優點,推廣潛力較大。適用于隨較大荷載的多層或高層建筑的框架梁、柱及樓蓋,工業建筑柱和樓蓋等。
5.高強度螺栓連接與焊接技術
高強螺栓是通過磨擦力來傳遞應力,由螺栓、螺母和墊圈三部分組成。高強螺栓連接施工簡便、拆除靈活、承載力高、抗疲勞性能和自鎖性好、安全性高等優點,工程中已取代了鉚接和部分焊接,成為鋼結構制作及安裝中的主要連接手段。在車間內制作的鋼構件,厚板應采用自動多絲弧埋焊,箱形柱隔板應采用熔咀電渣焊等技術。現場安裝施工中,應采用半自動焊技術和氣體保護焊藥芯焊絲及自保護藥芯焊絲技術。
6.鋼結構防護技術
鋼結構防護包括防火、防腐、防銹,一般是采用在防火涂料處理后無需再作防銹處理,但在有腐蝕氣體的建筑中尚需作防腐處理。國內防火涂料種類較多,如TN系列、MC-10等,其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、氯化橡膠漆、氟橡膠涂料及氯磺化涂料等。在施工中應根據鋼結構型式、耐火等級要求及環境要求選用合適的涂料及涂層厚度。