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結(jié)構(gòu)組成

• 主要構(gòu)件：由型鋼和鋼板等制成的構(gòu)件組成，如鋼梁、鋼柱、鋼桁架等 145。
• 連接方式：構(gòu)件之間通常采用焊縫、螺栓和鉚釘連接 145。

特點

• 材料性能：
  • 強度高，自重輕：鋼材強度較高，彈性模量也高，與混凝土和木材相比，其密度與屈服強度的比值相對較低。在同樣受力條件下，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小，自重輕，便于運輸和安裝，適于跨度大、高度高、承載重的結(jié)構(gòu) 。
  • 韌性、塑性好，材質(zhì)均勻：鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，近于各向同性勻質(zhì)體，適于承受沖擊和動力荷載，具有良好的抗震性能，鋼結(jié)構(gòu)的實際工作性能也比較符合計算理論，可靠性高 14。
• 施工便捷：
  • 制造安裝機(jī)械化程度高：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高，工地拼裝速度快，能夠有效縮短工期，是工業(yè)化程度
  • 施工受環(huán)境影響小：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝，受天氣、季節(jié)等自然環(huán)境因素影響相對較小，可在較短時間內(nèi)完成主體結(jié)構(gòu)施工。
• 其他優(yōu)點：
  • 密封性能好：由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可作成氣密性、水密性均很好的高壓容器、大型油池、壓力管道等 14。
  • 空間利用率高：鋼結(jié)構(gòu)建筑中，柱、梁等結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對纖細(xì)，占用空間小，可增加建筑物內(nèi)部的使用空間和有效面積，提高空間利用率 36。
  • 造型美觀：鋼結(jié)構(gòu)可以通過不同的構(gòu)件組合和連接方式，實現(xiàn)多樣化的建筑造型，如大跨度的拱形、穹頂形、懸挑形等，為建筑師提供了更大的設(shè)計自由度，能夠創(chuàng)造出獨特、新穎的建筑外觀。

缺點

• 耐熱不耐火：當(dāng)溫度在 150℃以下時，鋼材性質(zhì)變化很小，但溫度在 300℃-400℃時，鋼材強度和彈性模量均顯著下降，溫度在 600℃左右時，鋼材的強度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中，鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料加以保護(hù)以提高耐火等級 14。
• 耐腐蝕性差：特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護(hù)，對處于海水中的海洋平臺結(jié)構(gòu)，還需采用 “鋅塊陽極保護(hù)” 等特殊措施予以防腐蝕 14。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 工業(yè)建筑：廣泛應(yīng)用于大型廠房，如汽車制造車間、機(jī)械加工車間、電子廠房等，因為其能夠提供較大的無柱空間，滿足生產(chǎn)設(shè)備的布置和工藝流程的要求，同時施工速度快，可早日投入生產(chǎn) 14。
• 公共建筑：包括體育館、展覽館、歌劇院、機(jī)場航站樓、火車站等大型公共建筑。這些建筑通常需要大跨度的空間來滿足功能需求，鋼結(jié)構(gòu)的高強度和大跨度性能能夠?qū)崿F(xiàn)這一點，同時還能營造出獨特的建筑造型 14。
• 高層建筑：在超高層建筑中應(yīng)用越來越多，由于鋼結(jié)構(gòu)自重輕，可減小基礎(chǔ)荷載，同時其良好的抗震性能也提高了建筑在地震多發(fā)地區(qū)的安全性 124。
• 住宅建筑：輕鋼結(jié)構(gòu)住宅近年來逐漸興起，具有施工速度快、節(jié)能環(huán)保、居住舒適等優(yōu)點，適用于多層和低層住宅建筑 136。