钢结构的特点
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钢结构八大基础知识一、钢结构的特点1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高5、钢结构可以准确快速地装配6、容易做成密封结构7、钢结构易腐蚀8、钢结构耐火性差二、常用钢结构用钢的牌号及性能1、炭素结构钢:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等2、低合金高强度结构钢3、优质碳素结构钢及合金结构钢4、专门用途钢三、钢结构的材料选用原则钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
展开全文《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号,是在条件许可时的首先选择,并不禁止其它型号的使用,只要使用的钢材满足规范的要求即可。
四、主要钢结构技术内容(1)高层钢结构技术。
根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。
钢构件质轻延性好,可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。
(2)空间钢结构技术。
空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观,施工速度快。
以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。
具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD。
除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。
(3)轻钢结构技术。
伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。
由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条,圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系,柱距可从6m到9m,跨度可达30m或更大,高度可达十几米,并可设轻型吊四。
钢结构住宅六大特点1.超强结构抗震性能:钢是一种高强度材料,并且可以进行高精度加工,能够承受更大的荷载。
相比传统的砖混结构,钢结构住宅具有更好的抗震性能,能够在地震发生时更好地保护居民的安全。
2.快速施工周期:钢结构住宅采用预制组装的方式进行施工,可以在工厂进行制造,并且具有模块化的设计。
这样可以大大减少施工时间,提高施工效率。
相比传统的砖混结构,钢结构住宅的施工周期可以缩短30%左右。
3.环保节能:钢材可以循环利用,有利于资源的合理利用。
而且钢结构住宅可以采用更好的保温、隔热材料,减少能源的消耗。
相比传统的砖混结构,钢结构住宅能够更好地满足当代住宅对于环保节能的要求。
4.灵活多样的设计:钢材的强度和可塑性使得钢结构住宅的设计更加灵活多样化。
可以实现更大的跨度和高度,打破了传统结构限制,为建筑师提供了更多的设计空间。
同时,钢结构住宅还可以通过改变墙体材料和布局等方式,实现不同的内部空间布局,满足不同需求的人群。
5.轻质高强度:由于钢是一种轻质高强度材料,相比传统的砖混结构,钢结构住宅可以减少自身重量,并且提高抗震性能。
这样可以减少地基对建筑物的要求,降低建筑成本。
而且钢结构住宅可以采用轻型材料进行装修,使得整体建筑更加轻便。
6.长寿命和可再生利用:钢材具有较长的使用寿命,相比传统的砖混结构住宅更加耐久。
而且钢结构住宅可以进行拆卸和重新组装,可以实现可再利用,适应不同需求和变化的环境。
综上所述,钢结构住宅具有超强的结构抗震性能、快速施工周期、环保节能、灵活多样的设计、轻质高强度以及长寿命和可再生利用等六大特点。
这些特点使得钢结构住宅在现代建筑领域具有广阔的发展前景,并且能够更好地满足人们对于安全、环保、舒适的居住需求。
钢结构的名词解释|优缺点有哪些钢结构的名词解释:钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。
结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。
因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
钢结构的特点:1、材料强度高,自身重量轻钢材强度较高,弹性模量也高。
与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。
2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。
钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。
钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。
所以钢结构可靠性高。
3、钢结构制造安装机械化程度高钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。
工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。
钢结构是工业化程度最高的一种结构。
4、钢结构密封性能好由于焊接结构可以做到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。
5、钢结构耐热不耐火当温度在150℃以下时,钢材性质变化很小。
因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150℃左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护。
温度在300℃ -400℃时.钢材强度和弹性模量均显著下降,温度在600℃左右时,钢材的强度趋于零。
在有特殊防火需求的建筑中,钢结构必须采用耐火材料加以保护以提高耐火等级。
6、钢结构耐腐蚀性差特别是在潮湿和腐蚀性介质的环境中,容易锈蚀。
一般钢结构要除锈、镀锌或涂料,且要定期维护。
对处于海水中的海洋平台结构,需采用“锌块阳极保护”等特殊措施予以防腐蚀。
7、低碳、节能、绿色环保,可重复利用钢结构建筑拆除几乎不会产生建筑垃圾,钢材可以回收再利用。
钢结构的优缺点:优点钢结构与其它建设相比,在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势,造价低,可随时移动。
钢结构基本知识用型钢材或钢板制成基本结构,根据使用要求,通过焊接或螺栓连接等方法,按照一定规律组成的承载机构叫钢结构。
钢结构在各项工程建设中的应用极为广泛,如钢结构桥梁、钢结构厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑和塔轨机构等。
一、钢结构的特点:1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高5、钢结构可以准确快速地装配6、容易做成密封结构7、钢结构易腐蚀8、钢结构耐火性差二、常用钢结构用钢的牌号及性能1、炭素结构钢:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等2、低合金高强度结构钢3、优质碳素结构钢及合金结构钢4、专门用途钢三、钢结构的材料选用原则钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号,是在条件许可时的首先选择,并不禁止其它型号的使用,只要使用的钢材满足规范的要求即可。
四、主要钢结构技术内容:(1)高层钢结构技术。
根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。
钢构件质轻延性好,可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。
(2)空间钢结构技术。
空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观,施工速度快。
以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。
具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD****。
除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。
(3)轻钢结构技术。
伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。
1.钢结构特点:1)建筑钢材强度高,塑性和韧性好2)钢结构的重量轻3)材质均匀,和力学计算的假定比较符合4)钢结构制作简便,施工工期短5)钢结构密闭性好6)钢结构耐腐蚀性差7)钢结构耐热不耐火8)钢结构可能发生脆性断裂。
2.塑性:承受静力荷载时,材料吸收变形的能力;韧性:承受动力荷载时,材料吸收能量的能力;塑性好指结构在一般条件下不会因超载而突然破坏,只是变形增大,应力重分配,应力变化趋于平稳;韧性好指结构适宜在动力荷载下工作,其良好的耗能能力和延性使钢结构具有优越的抗震能力。
3.钢结构极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆。
正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用和耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。
4.钢结构必须满足的功能包括:1)结构应能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种情况,包括荷载和温度变化、基础不均匀沉降以及地震作用等2)在正常使用情况下结构具有良好的工作性能3)在正常维护下结构具有足够的耐久性4)在偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性。
5.钢结构的适用范围:工业厂房、大跨结构、高耸结构、多层或高层建筑、承受振动荷载影响及地震作用的结构、板壳结构、可拆卸或移动的结构、轻型钢结构、钢-混凝土组合结构、其他结构。
6.塑性与脆性破坏的区别:塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构建可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度f后才发生。
u7.脆性破坏前塑性破坏很小,甚至没有塑性变形,计算应力可能小于钢材的屈服,断裂从应力集中处开始。
点fy8.用作钢结构的钢材应满足1)较高的强度2)足够的变形能力3)良好的工艺性能4)对环境有良好的适应性。
9.伸长率:试件被拉断的绝对变形值与试件原标距之比的百分数,其代表材料在单向拉伸时的塑性应变的能力。
第一章绪论1 钢结构的特点:1 轻质高强;2 塑性韧性好;3 材质均匀、各项同性、与力学假定吻合、计算结果精确可靠;4 制造简便、拆卸搬运方便、施工周期短;5 密闭性好、不渗漏;6 耐热性好、耐火性差;7 耐腐蚀性差。
2 钢结构的应用范围:1 大跨度结构;2 重型工业厂房;3承受动力荷载或地震作用的结构;4高层建筑与高耸结构;5 道路桥梁结构;6 水利水工结构;7 轻型房屋钢结构;8 可拆卸、移动房屋及移动结构;9 建筑小品3 钢结构的结构形式:桁架结构框架结构网络结构拱与拱架结构板式结构张拉结构4 钢结构的发展方向:1 高效能钢材的发展和应用;2 钢结构设计方法的改进;3 结构形式的革新;4 钢结构的加工制造。
5 塑性:承受静力荷载时,材料吸收变形能的能力。
塑性好,会使结构一般情况下不会由于偶然超载而突然断裂,给人以安全保证。
6 韧性:承受动力荷载时,材料吸收能量的多少。
韧性好说明材料具有良好的动力工作性能。
7 极限状态:当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态称为结构的极限状态。
8 承载能力极限状态:结构和连接的强度破坏、疲劳破坏和过度变形而不适于继续承载,结构和构件失稳、倾覆、变为机动体系。
9 正常使用极限状态包括:影响正常使用或外观的变形、影响正常使用的振动、影响正常使用的或耐久性的局部破坏等状态。
(要求分别采用荷载的标准组合、频遇组合和准永久组合,并使变形等不超过相应的规定限值。
)10 可靠度:结构在规定时间内,在规定条件下,完成预定功能的概率。
用Ps表示。
11 失效概率:结构不能完成预定功能的概率。
用Pf表示。
12 全概率设计法:对结构的各种基本变量均采用随机变量或随机过程来描述,对结构进行精确的概率分析,求得结构最优失效概率作为结构可靠度的直接度量。
13 结构优化设计:以质量最轻和造价最低为目标,包括确定最优结构方案和最优截面尺寸。
第二章钢结构的材料1 钢结构对材料的要求:1 较高的抗拉强度fu和屈服点fy;2 较好的塑性、韧性;3 良好的工艺性能(冷、热加工,可焊性);4 对环境的良好适应性。
钢结构优缺点和其它材料的结构相比,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,单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。
大量的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一、概述在这实际的三维世界里,任何结构物本质上都是空间性质的,只不过出于简化设计和建造的目的,人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。
与此同时,无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展,而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力,体现出大自然的美丽和神奇。
空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力,而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。
钢结构的特点和应用一、钢结构的特点钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。
和其它材料的结构相比,钢结构有如下一些特点:(一)材料的强度高,塑性和韧性好钢材和其它建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比,强度要高得多。
因此,特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。
钢材还具有塑性和韧性好的特点。
塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂;韧性好,结构对动力荷载的适应性强。
良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。
另一方面,由于钢材的强度高,做成的构件截面小而壁薄,受压时需要满足稳定的要求,强度有时不能充分发挥。
图!—!—! 给出同样断面的拉杆和压杆受力性能的比较:拉杆的极限承载能力高于压杆。
这和混凝土抗压强度远远高于抗拉强度形成鲜明的对比。
(二)材质均匀,和力学计算的假定比较符合钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体,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和工程力学计算结果比较符合。
钢材在冶炼和轧制过程中质量可以严格控制,材质波动的范围小。
(三)钢结构制造简便,施工周期短钢结构所用的材料单纯而且是成材,加工比较简便,并能使用机械操作。
因此,大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件,精确度较高。
构件在工地拼装,可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓,有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装,以缩短施工周期。
小量的钢结构和轻钢屋架,也可以在现场就地制造,随即用简便机具吊装。
此外,对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固,用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。
(四)钢结构的质量轻钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多。
以同样的跨度承受同样荷载,钢屋架的质量最多不过钢筋混凝土屋架的! " # 至! " $,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近% " !&,为吊装提供了方便条件。
什么是钢结构建筑钢结构建筑是指使用钢材作为主要结构材料的建筑物,它相对于传统的混凝土结构有着许多独特的优势。
在现代建筑中,钢结构建筑已经成为一种常见而重要的建筑形式,广泛应用于高层建筑、大跨度空间和工业厂房等领域。
本文将介绍钢结构建筑的特点、优势和应用等方面。
首先,钢结构建筑具有优异的抗震性能。
由于钢材的高抗拉强度和良好的延性,钢结构建筑可以更好地抵御地震力量,减少房屋损坏和人员伤亡。
钢结构建筑还具有较高的稳定性,能够抵抗风力和其他外力的影响。
其次,钢结构建筑具有较轻的自重。
相比于传统的混凝土结构,使用钢结构可以大幅减轻建筑的自重,从而降低了地基要求和施工成本。
此外,钢结构还能够实现模块化设计和工业化生产,提高了建筑施工的效率和质量。
钢结构建筑还具有灵活性和可塑性。
由于钢材的可加工性强,可以轻松地进行结构调整和扩充。
这意味着钢结构建筑可以更好地适应不同的功能需求和空间布局。
同时,钢结构建筑还可以采用更多样化的外立面材料,呈现出不同的建筑风格和设计效果。
另外,钢结构建筑也具有可持续发展的特点。
钢材可以回收再利用,减少了对自然资源的消耗。
同时,钢结构建筑具有较长的使用寿命和较低的维护成本,减少了建筑的能源消耗和环境污染。
因此,钢结构建筑在可持续建筑领域有着广阔的应用前景。
钢结构建筑在现代建筑中有着广泛的应用。
首先,钢结构建筑被广泛用于高层建筑。
由于钢材的高强度和轻质性能,它可以在更高的高度下支撑建筑物的重量,实现更高的建筑高度。
此外,钢结构建筑的模块化设计和工业化生产也适用于高层建筑的快速施工。
其次,钢结构建筑也广泛应用于大跨度空间。
传统的混凝土结构在大跨度空间中往往需要大量的支撑结构,而钢结构可以使用更少的材料实现相同的结构强度。
因此,钢结构建筑在体育馆、展览馆和机场等大跨度空间的建设中得到了广泛应用。
此外,钢结构建筑也常用于工业厂房。
钢结构具有较高的承重能力和抗腐蚀性能,可以满足工业设备的支撑和运行需求。
钢结构的特点
1.钢结构工程是以钢材制作为主的结构
钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的
2.强度高,塑性和韧性好
塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂
韧性好,结构对动力荷载的适应性强
良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能
3.适用于跨度大或荷载很大的构件和结构
4.拉杆的极限承载能力高于压杆。
这和混凝土抗压强度远远高于抗拉强度形成鲜明的对比。
5.钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体
而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的
钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合
6.大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件
精确度较高
7.钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻
屋盖结构的质量轻,对抵抗地震作用有利
质轻的屋盖结构对可变荷载的变动比较敏感
荷载超额的不利影响比较大
8.钢材耐腐蚀的性能比较差
钢材耐热但不耐火
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
减轻自重可以获得明显的经济效果, 钢结构强度高而质量轻
2.重型厂房结构
车间里吊车的起重质量大
车间的主要承重骨架往往全部或部分采用钢结构
3.受动力荷载影响的结构
由于钢材具有良好的韧性,设有较大锻锤或产生动力作用等其它设备的厂房对于抗震能力要求高的结构,用钢来做也是比较适宜的
4.可拆卸的结构
钢结构不仅质量轻,还可以用螺栓或其它便于拆装的手段来连接。
需要搬迁的结构,钢结构最为适宜。
5.高耸结构和高层建筑
高耸结构包括塔架和桅杆结构,
高层建筑的骨架,也是钢结构应用范围的一个方面
6. 容器和其它构筑物
用钢板焊成的容器具有密封和耐高压的特点,
广泛用于油罐、煤气罐、高炉、热风炉等
7. 轻型钢结构
钢结构质量轻对使用荷载特别轻的小跨结构也有优越性。
因为使用荷载特别轻时,小跨结构的自重也就成了一个重要因素。
高强度钢材的研制开发
我国目前普遍采用的钢材有Q235,Q345,Q390,Q420
屈服强度2
/235mm N f y 等等
对于连接材料,E43,E50,E55
高强度螺栓应用35号钢,45号钢
8.8级螺栓,10.9级螺栓
型钢截面,传统的有角钢、槽钢、工字钢
钢和混凝土组合构件的应用
钢和混凝土组合构件是一种各取所长的结合
钢的强度高,宜受拉,混凝土则宜受压
两种材料结合,都能充分发挥各自优势,是一种合理的结构
钢结构体系及其组成的构件
1. 用于房屋建筑的主要结构形式
①单层工业厂房常用的结构
由一系列的平面承重结构用支撑构件联成空间整体
外荷载主要由平面承重结构承担
纵向水平荷载由支撑承受和传递
平面承重结构又可有多处形式
最常见的为横梁与柱刚接的门式刚架和横梁(桁架)与柱铰接的排架
②大跨度单层房屋的结构形式众多,常用的有以下几种
平板网架,为由杆件形成的倒置四角锥组成,或者由三个方向交叉的桁架组成 网壳,分为很多种,筒状网壳;球状网壳
空间桁架或空间刚架体系
悬索,悬索结构是一种极为活跃的结构
杂交结构,不同结构形式组合在一起的结构
张拉集成结构,张拉集成结构是一种主要用拉索通过预应力张拉与少量压杆组成的结构 索膜结构,由索和膜组成,具有自重轻,体形灵活多样的优点,适宜用于大跨度公共建筑
2.用于桥梁的主要结构形式
3.用于塔桅的主要结构形式
4.各种结构形式组成构件的分类。