1、鋼結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成。鋼結(jié)構(gòu)是由鋼材組成的結(jié)構(gòu)，是建筑結(jié)構(gòu)的主要類(lèi)型之一。

鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、重量輕、整體剛度好、抗變形能力強(qiáng)，特別適用于大跨度和超高超重型建筑的施工；材料均質(zhì)性好，各向同性好，是理想的彈性體，.符合一般工程力學(xué)的基本假設(shè)；材料具有良好的塑性和韌性，變形量大，能很好地承受動(dòng)載荷；建設(shè)周期短；工業(yè)化程度高，可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。

鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、材料強(qiáng)度高、重量輕

該鋼具有高強(qiáng)度和高彈性模量。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強(qiáng)度之比較低，因此在相同受力條件下，鋼結(jié)構(gòu)截面小，重量輕，便于運(yùn)輸和安裝，適用于大跨度、高高度、重載結(jié)構(gòu)。

2、鋼材韌性好，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高

適用于承受沖擊和動(dòng)載荷，具有良好的抗震性能。鋼的內(nèi)部組織均勻，接近各向同性的均質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能更符合計(jì)算理論。因此，鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高。

3、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機(jī)械化程度高

鋼結(jié)構(gòu)部件易于在工廠制造和現(xiàn)場(chǎng)組裝。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠化機(jī)械化制造精度高、生產(chǎn)效率高、現(xiàn)場(chǎng)組裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度.高的結(jié)構(gòu)。

4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好

由于焊接結(jié)構(gòu)可完全密封，可制成氣密性和水密性良好的高壓容器、大型油池、壓力管道等。

5、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火

當(dāng)溫度低于150℃時(shí)，鋼的性能變化很小。因此，鋼結(jié)構(gòu)適用于高溫車(chē)間，但當(dāng)結(jié)構(gòu)表面受到150℃左右的熱輻射時(shí)，應(yīng)加隔熱板保護(hù)。當(dāng)溫度在300℃～400℃之間時(shí)，鋼的強(qiáng)度和彈性模量明顯下降，溫度在600℃左右。，鋼的強(qiáng)度趨于零。在有特殊防火要求的建筑物中，鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料保護(hù)，以提高耐火等級(jí)。

6 鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差

特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，很容易被腐蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)需要除銹、鍍鋅或涂漆，并需要定期維護(hù)。對(duì)于海洋平臺(tái)在海水中的結(jié)構(gòu)，應(yīng)采取“鋅塊陽(yáng)極保護(hù)”等特殊措施來(lái)防止腐蝕。

7、低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保、可重復(fù)使用

鋼結(jié)構(gòu)建筑的拆除幾乎不產(chǎn)生建筑垃圾，鋼材可以回收再利用。

鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)缺點(diǎn)

1、優(yōu)勢(shì)

與其他建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)在使用、設(shè)計(jì)、施工、綜合經(jīng)濟(jì)等方面具有優(yōu)勢(shì)，且造價(jià)低廉。可以隨時(shí)移動(dòng)。

1）與傳統(tǒng)建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)房屋能更好地滿足建筑中大開(kāi)間靈活分隔的要求，通過(guò)減小立柱截面積、采用輕量化等方式提高面積利用率和室內(nèi)有效使用面積墻板增加約6%。

2）節(jié)能效果好，墻體采用輕質(zhì)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化C型鋼、方鋼、夾芯板，保溫性能好，抗震性好，節(jié)約能源50%。

3）鋼結(jié)構(gòu)體系用于住宅建筑可以充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)良好的延展性、強(qiáng)塑性變形能力和優(yōu)良的抗震抗風(fēng)能力，大大提高住宅的..性和可靠性。特別是在地震和臺(tái)風(fēng)的情況下，鋼結(jié)構(gòu)可以避免建筑物的倒塌。

4）建筑總重量輕，鋼結(jié)構(gòu)住宅系統(tǒng)重量輕，約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半，可大大降低基礎(chǔ)造價(jià)。

5）建設(shè)速度快，建設(shè)周期比傳統(tǒng)住宅系統(tǒng)至少縮短三分之一。一個(gè)1000平方米的房子只需要5個(gè)工人一起工作20天就可以完成。

6）環(huán)保效果好。鋼結(jié)構(gòu)房屋建造中使用的砂石和灰燼量大大減少。使用的材料主要是綠色的，....回收或降解的材料。當(dāng)建筑物被拆除時(shí)，大部分材料可以重復(fù)使用或降解而不會(huì)造成浪費(fèi)。 .

7) 靈活而充實(shí)。大開(kāi)間設(shè)計(jì)，室內(nèi)空間可劃分多種方案，可滿足用戶需求不同的需求。

8）符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。鋼結(jié)構(gòu)適用于工廠大批量生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化程度高，可將節(jié)能、防水、隔熱、門(mén)窗等..產(chǎn)品集于一體，應(yīng)用齊全，集設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工于一體，提高建筑業(yè)水平。

2、缺點(diǎn)

1）鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量問(wèn)題

① 復(fù)雜性

鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量問(wèn)題的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在造成質(zhì)量問(wèn)題的因素很多，造成質(zhì)量問(wèn)題的原因也很復(fù)雜。即使是性質(zhì)相同的質(zhì)量問(wèn)題，有時(shí)原因也不盡相同，因此質(zhì)量問(wèn)題的分析、判斷和處理增加了復(fù)雜性。例如，焊接裂紋可能出現(xiàn)在焊縫金屬或母材的熱影響中，無(wú)論是在焊縫表面還是在焊縫內(nèi)部；裂紋的方向可以平行于焊道，也可以垂直于焊縫。對(duì)于焊道，裂紋可以是冷裂紋，也可以是熱裂紋；原因還包括焊接材料選擇不當(dāng)和焊接預(yù)熱或后加熱不當(dāng)。

②嚴(yán)重性

鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量問(wèn)題的嚴(yán)重性為：一般，影響施工順利進(jìn)行，造成工期延誤，增加成本，嚴(yán)重，建筑物倒塌，造成人員傷亡，財(cái)產(chǎn)損失，社會(huì)影響惡劣.

③ 變異性

鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量問(wèn)題會(huì)隨著外界的變化和時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷發(fā)展變化，質(zhì)量缺陷會(huì)逐漸體現(xiàn)出來(lái)。例如，由于鋼構(gòu)件焊縫中應(yīng)力的變化，在沒(méi)有裂紋的原始焊縫中出現(xiàn)裂紋：焊后由于焊縫中氫的作用可產(chǎn)生延遲裂紋。又如構(gòu)件長(zhǎng)期超載，鋼構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)下拱彎曲變形，造成隱患。

④ 頻繁發(fā)生

由于我國(guó)現(xiàn)代建筑以混凝土結(jié)構(gòu)為主，從事施工的管理人員和技術(shù)人員對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)和施工技術(shù)比較陌生。主要具體施工人員不了解鋼結(jié)構(gòu)工程的科學(xué)施工方法，導(dǎo)致施工過(guò)程中事故頻發(fā)。

2）鋼結(jié)構(gòu)易腐蝕

必須保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)，尤其是尤其是薄壁構(gòu)件，因此在強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中的建筑物不宜采用鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)涂裝前應(yīng)徹底除銹，油漆質(zhì)量和涂層厚度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的要求。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止結(jié)構(gòu)受潮、雨淋，并盡量避免結(jié)構(gòu)存在檢查維修的死角。新建鋼結(jié)構(gòu)一般要每隔一定時(shí)間重新粉刷一次，維護(hù)成本高。國(guó)內(nèi)外正在開(kāi)發(fā)各種不易腐蝕的高性能涂料和耐候鋼，鋼結(jié)構(gòu)耐蝕性差的問(wèn)題有望得到解決。

3）鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火

當(dāng)溫度超過(guò)250℃時(shí)，材料會(huì)發(fā)生很大的變化，不僅強(qiáng)度會(huì)逐漸降低，還會(huì)出現(xiàn)藍(lán)脆和蠕變。當(dāng)溫度達(dá)到600℃時(shí)，鋼材進(jìn)入塑性狀態(tài)，不能繼續(xù)承受載荷，鋼材的強(qiáng)度幾乎為零。

4）鋼結(jié)構(gòu)斷裂

在低溫和一定條件下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)特別注意鋼結(jié)構(gòu)的脆性斷裂和厚板的層狀撕裂。

5) 鋼材更貴

采用鋼結(jié)構(gòu)后，結(jié)構(gòu)成本會(huì)略有增加，往往會(huì)影響業(yè)主的選擇。事實(shí)上，上層建筑造價(jià)在工程總投資中所占比例很小，增幅在10%左右。以高層建筑為例，漲幅不足2%。顯然，不應(yīng)將結(jié)構(gòu)成本的單一因素作為決定使用哪種材料的依據(jù)。如果綜合考慮各種因素，特別是工期的優(yōu)勢(shì)，鋼結(jié)構(gòu)將越來(lái)越受到重視。

2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

混凝土是由水泥、沙子、石子和水、外加劑材料和外加劑按一定比例混合而成的。凝固后硬如石頭，抗壓能力好，但抗拉能力差，容易受拉斷裂。為了解決這一矛盾，充分發(fā)揮混凝土的抗壓能力，常在混凝土或相應(yīng)部位的受拉區(qū)加入一定數(shù)量的鋼筋，使兩種材料粘結(jié)成一個(gè)整體，共同承受外力。這種帶鋼筋的混凝土稱(chēng)為鋼筋混凝土。

結(jié)構(gòu)原理

由于混凝土的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度，因此在拉應(yīng)力作用下的梁和板不能使用素混凝土結(jié)構(gòu)。如果混凝土梁和板的張力如果在該區(qū)域布置鋼筋，則混凝土開(kāi)裂后的拉力可以由鋼筋承擔(dān)，從而可以充分發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度高和鋼筋抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，共同發(fā)揮作用。抵抗外力的影響，提高混凝土梁板的承載能力。能力。

由于混凝土硬化后混凝土與鋼筋之間的結(jié)合力，鋼筋與混凝土性能不同的兩種材料可以有效地協(xié)同工作。它由分子力（膠合力）、摩擦阻力和機(jī)械咬合力三部分組成。起決定性作用的是機(jī)械咬合力，占總粘附力的一半以上。將光滑鋼筋的端部做成鉤子，將鋼筋焊接成鋼筋骨架和鋼筋網(wǎng)，可以增強(qiáng)鋼筋與混凝土的結(jié)合力。為..鋼筋與混凝土的可靠結(jié)合，防止鋼筋銹蝕，鋼筋周?chē)仨氂幸欢ê穸鹊幕炷帘Ｗo(hù)層。如果結(jié)構(gòu)處于具有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，則應(yīng)增加保護(hù)層的厚度。

梁、板等受拉構(gòu)件中的受拉鋼筋根據(jù)彎矩圖的變化沿縱向布置在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受拉側(cè)。在柱和拱等結(jié)構(gòu)中，也使用鋼筋來(lái)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗壓能力。它有兩種配置方式：一種是沿受壓方向配置縱向鋼筋，與混凝土一起承受壓力；另一種是配置橫向鋼筋網(wǎng)和垂直于受壓方向的螺旋箍筋，防止混凝土受壓橫向膨脹。 ，使混凝土處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)，從而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力。由于這樣配置的鋼筋不直接承受壓力，因此也稱(chēng)為間接鋼筋。在受彎構(gòu)件中垂直于縱向鋼筋的方向上，必須布置配筋和箍筋，以更好地保持結(jié)構(gòu)的完整性，承受混凝土收縮和溫度變化引起的應(yīng)力，承受橫向剪力。

結(jié)構(gòu)特性

混凝土收縮和蠕變（蠕變）對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)很重要。混凝土中會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，鋼筋中會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力，因?yàn)殇摻顣?huì)在混凝土硬化時(shí)阻止其自由收縮?；炷恋男熳儠?huì)導(dǎo)致受壓構(gòu)件中鋼筋與混凝土之間的應(yīng)力重新分布，并增加受彎構(gòu)件的撓度。在靜不定結(jié)構(gòu)中，會(huì)引起內(nèi)力重新分布。在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)必須考慮混凝土的這些特性。

由于混凝土的極限拉伸應(yīng)變值較低（約0.15 mm/m）和混凝土的收縮，在使用荷載條件下，構(gòu)件的受拉區(qū)容易出現(xiàn)裂縫。為避免混凝土開(kāi)裂，減小裂縫寬度，可采用預(yù)應(yīng)力法；混凝土是預(yù)應(yīng)力的。實(shí)踐證明，在正常情況下，寬度小于0.3毫米的裂縫不會(huì)降低鋼筋混凝土的承載力和耐久性。

在-40～60℃的溫度范圍內(nèi)，混凝土和鋼材的物理力學(xué)性能不會(huì)發(fā)生明顯變化。因此，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以在各種氣候條件下使用。當(dāng)溫度高于60℃時(shí)，會(huì)破壞混凝土材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度會(huì)明顯降低。當(dāng)溫度達(dá)到200℃時(shí)，混凝土強(qiáng)度下降30-40%。因此，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不應(yīng)在高于200℃的溫度下使用：當(dāng)溫度超過(guò)200℃時(shí)，必須使用耐熱混凝土。