钢结构是现代建筑工程中较普遍的结构形式之一。(钢结构设计培训)据1995年的统计资料显示,我国建成的100幢超高层建筑中钢结构占了7栋,如北京156.4米高的国贸中心,183.5米高的京城大厦,上海365米高的金贸大厦,深圳310米高的地王大厦等。可以预测,随着城市规模的发展,钢结构在我国建筑业的应用具有非常广阔的前景。
一、钢结构的优点
1、钢结构的重量轻,虽然钢的比重大,但因其机械性能好,可以承受较大的荷载故钢结构件截面尺寸小,钢结构的重量小,便于运输。
2、材质均匀,与力学计算的假定比较符合。钢材内部组织比较均匀,接近于各向同性体,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此,钢结构的实际受力情况与建筑力学计算的结果比较符合。
3、钢结构制造、安装机械化程度高。钢结构具有某种段度的技术密集型性质,钢结构所用的材料单一,而且是成品,加工简便,机械化程度高,制造迅速,容易保证质量,适宜于成批大量生产,从构件的工厂加工到现场吊装,工业化程度大大高于具有劳动密集性质的现浇钢筋混凝土结构。
4、钢结构安装施工简便钢结构由专业化金属构件厂主产构件(梁、屋架、柱等)在工地上用电焊或螺栓(或高强螺栓)连接起来,施工安装简便迅速,可提高施工速度,已成为降低工程造价的最主要因素,结构造价问题已降到次要的地位。而且,螺栓连接的钢结构便于改造拆迁。
5、钢结构在平面布局上的灵活性,则是另一重要特点。在信息时代的今天,对室内平面、空间和内部设施的要求更加严格了。原先的布局和设备,不久就可能变成不太适用或完全不适用,钢结构却可为平面重新布局提供更大的可能性,从而延长建筑物的使用寿命。
钢结构虽然有这么多优点,但却有一个致命的缺点,不耐火。钢材虽然是不燃材料但在火灾高温作用下,其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低在550℃左右时,降低幅度更为明显,一般在15分钟左右就会丧失承重能力而垮塌。国内外钢结构建筑物的火灾案例都证明发生火灾后20分钟以内钢结构建筑物就会被烧垮变成一片废墟。1973年5月天津市体育馆火灾、1969年12月上海文化广场火灾、1972年8月北京二七机车车辆厂纤维板车间火灾、都曝露了钢结构耐火性能差的致命的弱点。