钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。我国是较早用铁制造承重结构的国家,远在秦始皇时代(公元前246-219年),就已经用铁做简单的承重结构, 而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。公元3-6世纪, 聪明勤劳的我国人民就用铁链修建铁索悬桥,四川泸定大渡河铁索桥,云南的元江桥和贵州的盘江桥等都是我国早期铁体承重结构的例子。 我国虽然早期在铁结构方面有**的成就,但由于2000多年的封建制度的束缚,科学不发达,因此,长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末,建筑轻钢结构技术,我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远**过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术,在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等
钢结构特点
1材料强度高,自身重量轻
钢材强度较高,轻钢结构技术施工,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,轻钢结构技术,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较高的一种结构。
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,*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。[1]
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。
钢结构发展:应关注三大领域
根据行业发展状况,海洋石油工程装备、钢结构住宅、钢结构桥梁等3个领域的发展应当引起国家有关主管部门的关注,如果受到重视和政策鼓励,完全可以实现产业倍增的目标。
海洋石油的产量在2015年要达到1亿吨,海洋工程装备企业的目标是要为深海1500米~3000米的开采提供大量装备,产业水平及规模必须提高;钢结构住宅符合绿色环保、节能减排和循环经济政策,轻钢结构技术企业,其工业化、标准化的钢结构住宅产品具有广阔和无限的市场空间;全国59万座公路桥梁中钢结构桥梁不足1%,铁路系统高速发展,新建线路以桥代路,80%均是预应力钢筋混凝土桥梁。而钢结构桥梁在日本占到41%,美国占到33%,由此可见我国钢结构桥梁的市场需求和产业发展与发达国家还有很大差距。