鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。在全球范圍內(nèi)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程領(lǐng)域中得到合理、廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)通常分為輕型鋼結(jié)構(gòu)、高層鋼結(jié)構(gòu)、住宅鋼結(jié)構(gòu)、空間鋼結(jié)構(gòu)和橋梁鋼結(jié)構(gòu)五大子類。

鋼結(jié)構(gòu)組成主要由型鋼和鋼板等制成的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，并采用硅烷化、純錳磷化、水洗烘干、鍍鋅等除銹防銹工藝。各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。

鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用主要用于橋梁、建筑、燈塔、船類等領(lǐng)域。除鋼結(jié)構(gòu)以外，還有木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)等。詳細(xì)>>

1、強(qiáng)度

鋼材的強(qiáng)度指標(biāo)由彈性極限σe，屈服極限σy，和抗拉極限σu，設(shè)計(jì)時(shí)以鋼材的屈服強(qiáng)度為基礎(chǔ)，屈服強(qiáng)度高可以減輕結(jié)構(gòu)的自重，節(jié)省鋼材，降低造價(jià)?！襲/σy值的大小，可以看作鋼材強(qiáng)度儲(chǔ)備的參數(shù)。

2、塑性

鋼材的塑性一般指應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)后，具有顯著的塑性變形而不斷裂的性質(zhì)。衡量鋼材塑性變形能力的主要指標(biāo)是伸長(zhǎng)率δ和斷面收縮率ψ。

3、冷彎性能

鋼材的冷彎性能是衡量鋼材在常溫下彎曲加工產(chǎn)生塑性變形時(shí)對(duì)產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。鋼材的冷彎性能是用冷彎實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)鋼材承受規(guī)定彎曲程度的彎曲變形性能。

4、沖擊韌性

鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下，斷裂過(guò)程中吸收機(jī)械動(dòng)能的一種能力，是衡量鋼材抵抗沖擊荷裁作用，可能因低溫、應(yīng)力集中，而導(dǎo)致脆性斷裂的一項(xiàng)機(jī)械性能。一般通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試件的沖擊試驗(yàn)來(lái)獲得鋼材的沖擊韌性指標(biāo)。

5、焊接性能

鋼材的焊接性能是指在一定的焊接工藝條件下，獲得性能良好的焊接接頭。焊接性能可分為焊接過(guò)程中的焊接性能和使用性能上的焊接性能兩種。我國(guó)采用焊接過(guò)程的焊接性能試驗(yàn)方法，也采用使用性使用性質(zhì)上的焊接性能試驗(yàn)方法。

6、耐久性

影響鋼材耐久性的因素很多。首先是鋼材的耐腐蝕性差，必須采取防護(hù)措施，防止鋼材腐蝕生銹。其次由于鋼材在高溫和長(zhǎng)期荷載作用下，其破壞強(qiáng)度比短期強(qiáng)度降低較多，故對(duì)長(zhǎng)期高溫作用下的鋼材，要測(cè)定持久強(qiáng)度。鋼材隨時(shí)間推移會(huì)自動(dòng)變硬、變脆、即“時(shí)效”現(xiàn)象。對(duì)低溫荷載作用下的鋼材要檢驗(yàn)其沖擊韌性。詳細(xì)>>

1、材料強(qiáng)度高，自身重量輕

鋼結(jié)構(gòu)使用的鋼材強(qiáng)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(qiáng)度的比值相對(duì)較低，因而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(yùn)輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。

2、鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高

適于承受沖擊和動(dòng)力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)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)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、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。

4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好

由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可以作成氣密性，水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等。

5、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火

當(dāng)溫度在150℃以下時(shí)，鋼材性質(zhì)變化很小。因而鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車間，但結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻射時(shí)，要采用隔熱板加以保護(hù)。溫度在300℃ -400℃時(shí).鋼材強(qiáng)度和彈性模量均顯著下降，溫度在600℃左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)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(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，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(duì)處于海水中的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)，需采用“鋅塊陽(yáng)極保護(hù)”等特殊措施予以防腐蝕。

7、低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保，可重復(fù)利用

鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除幾乎不會(huì)產(chǎn)生建筑垃圾，鋼材可以回收再利用。詳細(xì)>>

判定結(jié)構(gòu)為重鋼與輕鋼結(jié)構(gòu)沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但是可以以一些數(shù)據(jù)綜合考慮并加以判斷：

1、廠房行車起吊重量：大于等于25噸，可以認(rèn)為為重鋼結(jié)構(gòu)。

2、每平米用鋼量：大于等于50KG/㎡，可認(rèn)為是重鋼結(jié)構(gòu)。

3、主要構(gòu)件鋼板厚度：大于等于10MM，輕鋼結(jié)構(gòu)用的較少。

另外，還有一些參考值：如每平米造價(jià)，最大構(gòu)件重量，最大跨度，結(jié)構(gòu)形式，檐高等，以上這些在判斷廠房是否為重鋼或輕鋼時(shí)可以提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)然現(xiàn)在很多建筑都是輕、重鋼都有。但有一些我們可以較肯定的說(shuō)是重鋼：如：石化廠房設(shè)施、電廠廠房、大跨度的體育場(chǎng)館、展覽中心，高層或超高層鋼結(jié)構(gòu)。

實(shí)際上國(guó)家規(guī)范和技術(shù)文件都并沒(méi)有重鋼一說(shuō)，為區(qū)別輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)，也許稱一般鋼結(jié)構(gòu)為“普鋼”更合適。因?yàn)槠胀ㄤ摻Y(jié)構(gòu)的范圍很廣，可以包含各種鋼結(jié)構(gòu)，不管荷載大小，甚至包括輕型鋼結(jié)構(gòu)的許多內(nèi)容，輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程只是針對(duì)其“輕”的特點(diǎn)而規(guī)定了一些更具體的內(nèi)容，而且范圍只局限在單層門式剛架。

由此可見(jiàn)，輕鋼與重鋼之分不在結(jié)構(gòu)本身的輕重，而在所承受的圍護(hù)材料的輕重，而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念上還是一致的。詳細(xì)>>

焊縫連接

連接方法：鋼結(jié)構(gòu)中的焊縫連接，主要采用電弧焊，即在構(gòu)件連接處，借電弧產(chǎn)生的高溫，將置于焊縫部位的焊條或焊絲金屬熔化，而使構(gòu)件連接在一起。

應(yīng)用：屬剛接（可以承受彎矩），除了直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中，超低溫狀態(tài)下，均可采用焊縫連接。

螺栓連接

連接方法：高強(qiáng)度螺栓連接用特殊扳手?jǐn)Q緊高強(qiáng)度螺栓，對(duì)其施加規(guī)定的預(yù)拉力。

應(yīng)用：屬鉸接（彎矩為零）一般情況下均可使用，特點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)快，容易拆除，維修方便。

鉚釘連接

鉚接方法：鉚釘連接的施工程序，是先在被連接的構(gòu)件上，制成比釘徑大1.0～1.5毫米的孔。然后將一端有半圓釘頭的鉚釘加熱到呈櫻桃紅色，塞入孔內(nèi)，再用鉚釘槍或鉚釘機(jī)進(jìn)行鉚合，使鉚釘填滿釘孔，并打成另一鉚釘頭。

應(yīng)用：當(dāng)結(jié)構(gòu)受力較小的情況下使用。詳細(xì)>>

輕鋼結(jié)構(gòu)房屋優(yōu)點(diǎn)

1、安全可靠

以鋼材為主要建材的住宅單位體積承載力高，較傳統(tǒng)的磚木和磚混技術(shù)更穩(wěn)定、更牢固，抗震性能、抗風(fēng)性能、防水防火性能都要好，還擁有隔熱、隔音功能。鋼材具有很好的延性，能較好的消耗地震帶來(lái)的能量，所以抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高，保證了住宅的安全性。

2、建筑簡(jiǎn)易，施工期短

所有構(gòu)件均在工廠預(yù)制完成，現(xiàn)場(chǎng)只需簡(jiǎn)單拼裝，從而大大縮短了施工周期，一座6000平方米的建筑物，只需40天即可基本安裝完成。

3、經(jīng)久耐用，易于維修

通用電腦設(shè)計(jì)而成的鋼結(jié)構(gòu)建筑可以抗拒惡劣氣候，并且只需簡(jiǎn)單保養(yǎng)。

4、美觀實(shí)用

鋼結(jié)構(gòu)建筑線條簡(jiǎn)潔流暢，具有現(xiàn)代感。彩色墻身板有多種顏色可供選擇，墻體也可采用其它材料，因而更具有靈活性。

5、綠色環(huán)?？沙掷m(xù)

所有住宅都有一定的使用壽命，一般磚混結(jié)構(gòu)的住宅拆除的原材料無(wú)法再利用，而且會(huì)產(chǎn)生大量垃圾污染環(huán)境。鋼結(jié)構(gòu)住宅的鋼材可以100%回收，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，建造和拆除時(shí)對(duì)環(huán)境污染較少，符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。

輕鋼結(jié)構(gòu)房屋缺點(diǎn)

1、造價(jià)比傳統(tǒng)磚混和鋼混相對(duì)來(lái)說(shuō)要高一些。

2、鋼結(jié)構(gòu)住宅以其特有的鋼骨架和墻體，屋面等材料以及標(biāo)準(zhǔn)化、定型化的內(nèi)部布局和配套設(shè)施，很難適應(yīng)群眾對(duì)住房可“任意處理”的習(xí)慣。

3、鋼材的腐蝕：必須采用鍍鋁鋅鋼，才能最大程度的防腐，主體鋼結(jié)構(gòu)才能達(dá)到50年。

4、對(duì)新型材料要求比較多，鋼住宅的結(jié)構(gòu)配隔熱保溫等材料，將普遍采用輕質(zhì)的新型建筑材料等。詳細(xì)>>

鋼結(jié)構(gòu)房屋的使用壽命，一般在50-70年左右。

如果在使用過(guò)程中，能夠保障材料不出現(xiàn)銹蝕，不會(huì)有較強(qiáng)的外力作用，其使用壽命甚至可達(dá)90年左右。在國(guó)家相關(guān)規(guī)范中，沒(méi)有對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的建筑使用年限做具體要求，但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，按照荷載規(guī)范基本上是采用50年為基本周期的荷載統(tǒng)計(jì)值的，即是說(shuō)，正常設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)在50年內(nèi)出現(xiàn)因荷載過(guò)大而破壞的概率極小。詳細(xì)>>

1、定期防銹防腐保護(hù)

一般鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限中為50-70年，在鋼結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中因超荷載使用而遭到破壞的幾率很小。大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)損壞都是由銹蝕造成結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和物理性能降低產(chǎn)生的，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)使用超過(guò)25年的鋼結(jié)構(gòu)防腐有一定要求。所以要求鋼結(jié)構(gòu)外部的涂裝保護(hù)應(yīng)當(dāng)滿足鋼結(jié)構(gòu)的使用要求，一般情況下鋼結(jié)構(gòu)需3年進(jìn)行一歡維護(hù)保養(yǎng)(清理鋼結(jié)構(gòu)中塵埃、銹蝕及其他污物后再刷涂料)。油漆的品種、規(guī)格應(yīng)與原有涂料相同，否則兩種涂料達(dá)不到相容會(huì)帶來(lái)更大的危害，用戶要做到有計(jì)劃地定期維護(hù)和保養(yǎng)。

防止鋼結(jié)構(gòu)生銹方法：在后期的維護(hù)與保養(yǎng)過(guò)程中，非金屬的涂層保護(hù)法尤為常用。在構(gòu)件表面采用涂料、塑料保護(hù)起來(lái)，不使其和周圍的腐蝕介質(zhì)相接觸，以此來(lái)達(dá)到防腐的目的。此法效果好，價(jià)格低廉，而且涂料品種多，供選擇范圍廣，適用性強(qiáng)，不受構(gòu)件形狀和大小限制，能隨著構(gòu)件表面的任何形狀成膜，附著牢固，溫度變化時(shí)還能隨著構(gòu)件伸縮，使用方便。還可以給予構(gòu)件以外觀美麗的顏色。

2、定期防火處理保護(hù)

鋼材的耐溫性較差，其許多性能隨溫度升降而變化，當(dāng)溫度達(dá)到430-540℃之間時(shí)，鋼材的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和彈性模量將急劇下降，失去承載能力。必須用耐火材料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的維護(hù)。以前未采用防火涂料或防火漆處理。建筑物的耐火能力取決于建筑構(gòu)件耐火性能的好壞，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)其承載能力應(yīng)能延續(xù)一定時(shí)間，使人們能安全疏散、搶救物資和撲滅火災(zāi)。

防火措施為：所以外露鋼構(gòu)件刷防火涂料，具體要求是：鋼梁耐火時(shí)間為1.5h，鋼柱耐火時(shí)間為2.5h，使其符合建筑規(guī)范要求。

3、定期變形監(jiān)測(cè)維護(hù)

鋼結(jié)構(gòu)生銹對(duì)構(gòu)件破壞不僅表現(xiàn)為對(duì)構(gòu)件有效截面的減薄上，還表現(xiàn)為構(gòu)件表面產(chǎn)生的“銹坑”。前者使構(gòu)件承載力下降，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)整體承載力的下降，對(duì)薄壁型鋼和輕型鋼結(jié)構(gòu)尤為嚴(yán)重。后者使得鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“應(yīng)力集中”現(xiàn)象，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)在沖擊荷載或交變荷載作用下，可能會(huì)突然發(fā)生脆性斷裂。而發(fā)生這個(gè)現(xiàn)象時(shí)沒(méi)有任何變形征兆，事先不容易察覺(jué)和預(yù)防。為此，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)和主要構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力、變形和裂紋監(jiān)測(cè)非常重要。

變形監(jiān)測(cè)處理：鋼結(jié)構(gòu)在使用階段如果產(chǎn)生過(guò)大的變形，則表明鋼結(jié)構(gòu)的承載能力或穩(wěn)定性已經(jīng)不能滿足使用需要。此時(shí)，應(yīng)引起業(yè)主的足夠重視，迅速組織有關(guān)業(yè)內(nèi)人士，分析產(chǎn)生變形原因。提出治理方案并馬上實(shí)施，以防鋼結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)生更大的破壞。

4、其他病害的定期檢查與維護(hù)

對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行日常管理和維護(hù)時(shí)，除應(yīng)注意對(duì)銹蝕病害的檢查外，還應(yīng)注意對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查：

（1）焊縫、螺栓、鉚釘?shù)冗B接處是否出現(xiàn)裂縫、松動(dòng)、斷裂等現(xiàn)象。

（2）各桿件、腹板、連接板等構(gòu)件是否出現(xiàn)局部變形過(guò)大，有無(wú)損傷現(xiàn)象。

（3）整個(gè)結(jié)構(gòu)變形是否異常，有無(wú)超出正常的變形范圍。

日常管理檢查維護(hù)：為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)上述病害和異?，F(xiàn)象,避免造成嚴(yán)重后果，業(yè)主必須定期對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行周密的檢查。在掌握其發(fā)展變化情況的同時(shí)，應(yīng)找出病害和異?，F(xiàn)象形成的原因，必要時(shí)通過(guò)正確的理論分析，得出其對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的影響程度，采取合理措施加以治理。詳細(xì)>>