用 H 型鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼等熱軋型鋼和鋼板組成的以及用冷彎薄壁型鋼制成的承重構(gòu)件或承重結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為鋼結(jié)構(gòu)，如鋼梁、鋼屋架、鋼框架、鋼網(wǎng)架、鋼塔架等都是最常見的鋼結(jié)構(gòu)。
一、鋼結(jié)構(gòu)的特點
與應(yīng)用最為廣泛的混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有如下一些主要特點：
( l )強度高，重量輕。由于鋼材的強密比(強度與質(zhì)量密度之比值)較鋼筋混凝土大近 7 倍，因此在相同承載力下，以鋼構(gòu)件的截面為小，重量為輕。例如，在跨度和荷載相同的條件下，鋼屋架的重量約為鋼筋混凝土屋架的 1 / 3 一 1 / 4 。由此帶來的優(yōu)點是：便于構(gòu)件的運輸和吊裝，基礎(chǔ)和地基處理的費用與工程量也可大大減少。
( 2 )質(zhì)地均勻，各向同性。，鋼材的這個性質(zhì)符合結(jié)構(gòu)計算時通常所作的假定，因而鋼結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果與其實際情況最為相符，計算可靠;鋼材的彈性模量較大，結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形就較小;鋼材有良好的塑性性能，可自動調(diào)節(jié)構(gòu)件中可能出現(xiàn)的局部應(yīng)力高峰，且結(jié)構(gòu)在破壞前一般都會產(chǎn)生顯著的變形，事故有預(yù)告，可及時防患;鋼材還具有良好的韌性，對承受動力荷載適應(yīng)性強。鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好。
( 3 )施工質(zhì)量好，且工期短。鋼結(jié)構(gòu)一般都在專業(yè)工廠由機械化生產(chǎn)制造，而后運至工地現(xiàn)場安裝，工業(yè)化生產(chǎn)程度高，質(zhì)量容易監(jiān)控和保證。工地占地面積少和環(huán)境污染少，適于都市市區(qū)建造。工期短，效益好。
( 4 )密閉性好。
( 5 )用螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)，可裝拆，適用于移動性結(jié)構(gòu)。
由于以上特點，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍極廣，有些情況下無法用其他建筑材料的結(jié)構(gòu)代替。
二、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的注意點
在選用鋼結(jié)構(gòu)后要注意以下幾個方面：
( 1 )防腐。鋼材的耐腐蝕性較差，因而需采取防腐措施，我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對鋼結(jié)構(gòu)的防護作了如下規(guī)定：“鋼結(jié)構(gòu)除必須采取防銹措施(除銹后涂以油漆或金屬鍍層等)外，尚應(yīng)在構(gòu)造上盡量避免出現(xiàn)難于檢查、清刷和油漆之處以及能積留濕氣和大量灰塵的死角或凹槽。閉口截面構(gòu)件應(yīng)沿全長和端部焊接封閉，?！颁摻Y(jié)構(gòu)防銹和防腐蝕采用的涂料、鋼材表面的除銹等級以及防腐蝕對鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求等應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準 《 工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范 》 ( GB 5 0 046 )和 《 涂裝前鋼材表面銹蝕和除銹等級 》 ( GB 8923 )的規(guī)定。在設(shè)計文件中應(yīng)注明所要求的鋼材除銹等級和涂料(或鍍層)及涂(鍍)層厚度。”www.Examw.CoM
( 2 )防火。鋼結(jié)構(gòu)有一定的耐熱性但不防火，當(dāng)其溫度到達 450一 650 ℃ 時，強度下降極快，在 600 ℃ 時已不能承重，只有在 200 ℃ 以下時鋼材的性質(zhì)變化不大。因此鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)表面長期受輻射熱≥150 ℃ 或在短期內(nèi)可能受到火焰作用時，應(yīng)采取有效的防護措施。我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中對鋼結(jié)構(gòu)的防火作了如下規(guī)定：“鋼結(jié)構(gòu)的防火應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準 《 建筑設(shè)計防火規(guī)范 》 ( GBJ 16 )和 《 高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 》 ( GB 50 045 )的要求，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火保護層應(yīng)根據(jù)建筑物的防火等級對各不同的構(gòu)件所要求的耐火極限進行設(shè)計。防火涂料的性能、涂層厚度及質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準 《 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 》 ( GB 14907 )和國家現(xiàn)行標準 《 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 》 ( CECS24 )的規(guī)定。
( 3 )防失穩(wěn)。由于鋼材強度大、構(gòu)件截面小、厚度薄，因而在壓力和彎矩等作用下帶來了構(gòu)件甚至整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題。在設(shè)計中考慮如何防止結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失穩(wěn)，是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要特點。
( 4 )防脆斷。前面介紹鋼結(jié)構(gòu)的特點中曾言及鋼材具有良好的塑性性能，但要注意這只是一個方面。當(dāng)鋼材處于復(fù)雜受力狀態(tài)且為承受三向或二向同號應(yīng)力時，當(dāng)鋼材處于低溫工作條件下或受有較大應(yīng)力集中時，鋼材均會由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈?，產(chǎn)生突然的脆性破壞，這是很危險的。因此設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)時如何防止鋼材的脆性破壞又是一個必須重視的問題。
一、鋼結(jié)構(gòu)的特點
與應(yīng)用最為廣泛的混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有如下一些主要特點：
( l )強度高，重量輕。由于鋼材的強密比(強度與質(zhì)量密度之比值)較鋼筋混凝土大近 7 倍，因此在相同承載力下，以鋼構(gòu)件的截面為小，重量為輕。例如，在跨度和荷載相同的條件下，鋼屋架的重量約為鋼筋混凝土屋架的 1 / 3 一 1 / 4 。由此帶來的優(yōu)點是：便于構(gòu)件的運輸和吊裝，基礎(chǔ)和地基處理的費用與工程量也可大大減少。
( 2 )質(zhì)地均勻，各向同性。，鋼材的這個性質(zhì)符合結(jié)構(gòu)計算時通常所作的假定，因而鋼結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果與其實際情況最為相符，計算可靠;鋼材的彈性模量較大，結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形就較小;鋼材有良好的塑性性能，可自動調(diào)節(jié)構(gòu)件中可能出現(xiàn)的局部應(yīng)力高峰，且結(jié)構(gòu)在破壞前一般都會產(chǎn)生顯著的變形，事故有預(yù)告，可及時防患;鋼材還具有良好的韌性，對承受動力荷載適應(yīng)性強。鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好。
( 3 )施工質(zhì)量好，且工期短。鋼結(jié)構(gòu)一般都在專業(yè)工廠由機械化生產(chǎn)制造，而后運至工地現(xiàn)場安裝，工業(yè)化生產(chǎn)程度高，質(zhì)量容易監(jiān)控和保證。工地占地面積少和環(huán)境污染少，適于都市市區(qū)建造。工期短，效益好。
( 4 )密閉性好。
( 5 )用螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)，可裝拆，適用于移動性結(jié)構(gòu)。
由于以上特點，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍極廣，有些情況下無法用其他建筑材料的結(jié)構(gòu)代替。
二、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的注意點
在選用鋼結(jié)構(gòu)后要注意以下幾個方面：
( 1 )防腐。鋼材的耐腐蝕性較差，因而需采取防腐措施，我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對鋼結(jié)構(gòu)的防護作了如下規(guī)定：“鋼結(jié)構(gòu)除必須采取防銹措施(除銹后涂以油漆或金屬鍍層等)外，尚應(yīng)在構(gòu)造上盡量避免出現(xiàn)難于檢查、清刷和油漆之處以及能積留濕氣和大量灰塵的死角或凹槽。閉口截面構(gòu)件應(yīng)沿全長和端部焊接封閉，?！颁摻Y(jié)構(gòu)防銹和防腐蝕采用的涂料、鋼材表面的除銹等級以及防腐蝕對鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求等應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準 《 工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范 》 ( GB 5 0 046 )和 《 涂裝前鋼材表面銹蝕和除銹等級 》 ( GB 8923 )的規(guī)定。在設(shè)計文件中應(yīng)注明所要求的鋼材除銹等級和涂料(或鍍層)及涂(鍍)層厚度。”www.Examw.CoM
( 2 )防火。鋼結(jié)構(gòu)有一定的耐熱性但不防火，當(dāng)其溫度到達 450一 650 ℃ 時，強度下降極快，在 600 ℃ 時已不能承重，只有在 200 ℃ 以下時鋼材的性質(zhì)變化不大。因此鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)表面長期受輻射熱≥150 ℃ 或在短期內(nèi)可能受到火焰作用時，應(yīng)采取有效的防護措施。我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中對鋼結(jié)構(gòu)的防火作了如下規(guī)定：“鋼結(jié)構(gòu)的防火應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準 《 建筑設(shè)計防火規(guī)范 》 ( GBJ 16 )和 《 高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 》 ( GB 50 045 )的要求，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火保護層應(yīng)根據(jù)建筑物的防火等級對各不同的構(gòu)件所要求的耐火極限進行設(shè)計。防火涂料的性能、涂層厚度及質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準 《 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 》 ( GB 14907 )和國家現(xiàn)行標準 《 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 》 ( CECS24 )的規(guī)定。
( 3 )防失穩(wěn)。由于鋼材強度大、構(gòu)件截面小、厚度薄，因而在壓力和彎矩等作用下帶來了構(gòu)件甚至整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題。在設(shè)計中考慮如何防止結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失穩(wěn)，是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要特點。
( 4 )防脆斷。前面介紹鋼結(jié)構(gòu)的特點中曾言及鋼材具有良好的塑性性能，但要注意這只是一個方面。當(dāng)鋼材處于復(fù)雜受力狀態(tài)且為承受三向或二向同號應(yīng)力時，當(dāng)鋼材處于低溫工作條件下或受有較大應(yīng)力集中時，鋼材均會由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈?，產(chǎn)生突然的脆性破壞，這是很危險的。因此設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)時如何防止鋼材的脆性破壞又是一個必須重視的問題。