钢结构材料性能一瞥

钢结构材料性能一瞥

钢结构是指用钢板和热轧、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。在全球范围内，特别是发达国家和地区，钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构建筑已成为国际现代化都市建筑发展的主流，特别是随着结构解析和钢构技术的提升，这种趋势更加明显。

钢结构具有以下特点：

一、钢结构重量轻。钢结构的容重虽然较大，但与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。

二、钢材的塑性和韧性好。塑性好，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证。

三、钢材更接近于匀质和各向同性体。钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。

四、钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短。钢结构由各种型材组成，制作简便。大量钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造;精确度高。制成的构件运到现场拼装，采用螺栓连接，且结构轻，故施工方便，施工周期短。此外，已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。

五、钢结构的密封性好。钢结构的气密性和水密性较好。

六、钢结构的耐热性好，但防火性能差。钢材耐热而不耐高温。随着温度的升高，强度就降低。当周围存在着辐射热，温度在150度以上时，就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾，结构温度达到500度以上时，就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构的耐火等级，通常都用混凝土或砖把它包裹起来。

七、钢材易于锈蚀，应采取防护措施。钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护。

钢结构与其它结构相比，在使用功能、设计、施工、以及综合经济方面都具有优势，在住宅建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面：

一、钢结构住宅比传统建筑能更好地满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6%。

二、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖，保温性能好，节能50%，每户每平方米可节约取暖纳凉费用18元。

三、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，能够避免建筑物的倒塌性破坏。如1995年的日本阪神大地震中，1999年的台湾大地震中未倒塌的几乎全部为H型钢制作的钢结构建筑物。

四、建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。

五、施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，因而可降低综合造价，综合造价降低5%。加快资金周转，大大提高投资效益。

六、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，可回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再生或降解，不会造成很多垃圾。

七、具有较高的性能价格比。

八、建筑风格灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，满足用户的不同需求。

九、符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业的水平。

综上所述，钢结构是有很大市场的住宅结构体系。钢结构厂房钢结构可随着人们审美观的不同，使用功能要求的不同，设计各种造型、尺度、空间的新型房型。