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2011年二级注册建筑师考试之钢结构的特点和应用范围

2012-09-04 二级建筑师 点击: 次  建培教育

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一、钢结构的特点和应用范围

钢结构通常由钢板和型钢等制成的柱、梁、桁架、板等构件组成,各部分之间用焊缝、螺栓或铆钉连接,是主要的建筑结构之一。

(一)钢结构的特点

和其他材料的结构相比,钢结构具有如下特点:

1.钢材的强度高,结构的重量轻

钢材的密度虽然比其他建筑材料大,但它的强度很高,同样受力情况下,钢结构自重小,可以做成跨度较大的结构。

2.钢材的塑性韧性好

钢材的塑性好,结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂。钢材的韧性好,使结构对动荷载的适应性较强。

3.钢材的材质均匀,可靠性高

钢材内部组织均匀、各向同性。钢结构的实际工作性能与所采用的理论计算结果符合程度好,因此,结构的可靠性高。

4.钢材具有可焊性

由于钢材具有可焊性,使钢结构的连接大为简化,适应于制造各种复杂形状的结构。

5.钢结构制作、安装的工业化程度高

钢结构的制作主要是在专业化金属结构厂进行,因而制作简便,精度高。制成的构件运到现场安装,装配化程度高,安装速度快,工期短。

6.钢结构的密封性好

钢材内部组织很致密,当采用焊接连接,甚至采用铆钉或螺栓连接时,都容易做到紧密不渗漏。

7.钢结构耐热,不耐火

当钢材表面温度在1500C以内时,钢材的强度变化很小,因此钢结构适用于热车间。当温度超过1500C时,其强度明显下降。当温度达到500—600t时,强度几乎为零。所以,发生火灾时,钢结构的耐火时间较短,会发生突然的坍塌。对有特殊要求的钢结构.要采取隔热和耐火措施。

8.钢材的耐腐蚀性差

钢材在潮湿环境中,特别是处于有腐蚀性介质环境中容易锈蚀,需要定期维护,增加了维护费用。

(二)钢结构的应用范围

1.大跨度结构

结构跨度越大,自重在全部荷载中所占比重也就越大,减轻结构自重可以获得明显的经济效果。钢结构强度高而重量轻,特别适合于大跨结构,如大会堂、体育馆、飞机装配车间以及铁路、公路桥梁等。

2.重型工业厂房结构

在跨度、柱距较大,有大吨位吊车的重型工业厂房以及某些高温车间,可以部分采用钢结构(如钢屋架、钢吊车梁)或全部采用钢结构(如冶金厂的平炉车间,重型机器厂的铸钢车间,造船厂的船台车间等)。

3.受动力荷载影响的结构

设有较大锻锤或产生动力作用的厂房,或对抗震性能要求高的结构,宜采用钢结构,因钢材有良好的韧性。

4.高层建筑和高耸结构

当房屋层数多和高度大时,采用其他材料的结构,给设计和施工增加困难。因此,高层建筑的骨架宜采用钢结构。

高耸结构包括塔架和桅杆结构,如高压电线路的塔架、广播和电视发射用的塔架、桅杆等,宜采用钢结构。

5.可拆卸的移动结构

需要搬迁的结构,如建筑工地生产和生活用房的骨架、临时性展览馆等,用钢结构最为适宜,因钢结构重量轻,而且便于拆装。

6.容器和其他构筑物

冶金、石油、化工企业大量采用钢板制作容器,包括油灌、气罐、热风炉、高炉等。此外,经常使用的还有皮带通廊栈桥、管道支架等钢构筑物。

7.轻型钢结构

当荷载较小时,小跨度结构的自重也就成为一个重要因素,这时采用钢结构较为合理。这类结构多用圆钢、小角钢或冷弯薄壁型钢制作。

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