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钢结构特点和适用性

 
钢结构特点:
钢结构的主要特点有:轻质高强,材质均匀,稳定,生产工业化程度高,施工周期短,韧性好,密封性好,耐腐蚀性较差,耐火性差。
钢结构的适用性:
    建筑结构设计选用材料时,主要是从技术性能及经济性出发。
    钢结构轻质高强,但单价相对较高。所以当其他传统的自重荷载与总荷载之比较大时(70%以上),把传统结构改成钢结构就可以使结构自重大幅减轻,总荷载也大幅减小,带来可观的整体效果。反之,结构减轻带来的效益还不如单价提高的负效应,采用钢结构就不经济。大梁的轻钢厂房代替传统的混凝土厂房,其主要原因就是混凝土屋面的结构自重占总荷载的80%以上,轻钢厂房屋面重20~30kg每平方米代替了250kg每平方米以上的钢筋混凝土屋面,其整体效应相当可观。而多层钢结构楼面之所以目前还不能大面积推广,问题也在其活荷载比例较高,减轻结构自重对总荷载的影响不够显著。
    钢结构轻质高强,所以在地震时,受地震作用小。钢结构韧性好,延性好,对变形的耐受性好,便于极限状态下的结构内力重分布,还可以通过塑性变形及维护材料的破损吸收地震能量。所以在强震区,采用钢结构有其内在的优势。当然,主体结构采用钢结构后,楼面屋顶及墙板也要向轻质化发展。
钢结构生产工业化程度高,现场用工少,工期短,这对于劳动力价格不断上升,社会发展结构显著加快的今天无疑是一种竞争的优势。在我国沿海地区,这一优势更加显著。沿海地区软土地基分布较广,钢结构的使用可减小基础费用,也是不可忽视的优点,所以在沿海地区,钢结构的使用比内地更为广泛。
对于大跨度结构,超高层建筑及高耸结构这类结构,结构效应函数显著增大,或者是因结构本身的增大会产生二次循环效应的结构,采用钢结构较为合理,而传统的结构到了一定尺度就不能胜任了。
    总之,钢结构的推广有其内在的技术,经济原因。钢结构的发展与社会的发展息息相关,设计者应充分研究钢结构的特点,所设计建筑物的特点,自然和社会环境的特点及其向光性,在适当的时机选用钢结构,才能符合安全,实用,经济美观的设计原则。