浅谈钢结构的特点及其在土木工程中的应用.docx

浅谈钢结构的特点及其在土木工程中的应用中图分类号：TH文献标识码:A文章编号：1007-0745（2013）09-0267-01摘要：钢结构是世界早期工程结构中最先使用的结构类型之一由于钢结构具有强度高自重轻施工速度快抗震性能好等优点一直是被广泛采用的一种结构随着我国城市化的快速发展以及我国钢产量跃居世界前列建筑钢结构在综合经济效益方面和抗震能力上的优点发展钢结构建筑已成为土木工程建设的一项基本政策。关键词：钢结构土木工程强度高重量轻耐热性钢结构是世界早期工程结构中最先使用的结构类型之一由于钢结构具有强度高自重轻施工速度快抗震性能好等优点一直是被广泛采用的一种结构随着我国城市化的快速发展以及我国钢产量跃居世界前列建筑钢结构在综合经济效益方面和抗震能力上的优点发展钢结构建筑已成为土木工程建设的必经之路。1、土木工程中钢结构的特点钢结构是以钢材（钢板和型钢等）制作的结构在工程中钢结构得到广泛应用和发展是由于钢结构与其他结构相比具有下列特点。1.1材料强度高重量轻钢的密度虽然较大但强度却高得更多与其他建筑材料相比钢材的密度与屈服点的比值最小。在相同的荷载和约束条件下采用钢结构时结构的自重通常较小。当跨度和荷载相同时钢屋架的重量只有钢筋混凝土屋架重量的1/4~1/3若用薄壁型钢屋架或空间结构则更轻。1.2钢材材质均匀可靠性高钢材的内部组织均匀非常接近匀质体其各个方向的物理力学性能基本相同接近各向同性体；且在一定的应力范围内处于理想弹性工作状态符合工程力学所采用的基本假定。因此钢结构的计算方法可根据力学原理进行计算结果准确可靠。1.3钢材的塑性和韧性好钢材质地均匀有良好的塑性和韧性。由于钢材的塑性好钢结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏；钢材的韧性好则使钢结构对动荷载的适应性较强。良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了从分的保证。1.4工业化程度高钢结构构件在工厂制成能成批大量生产便于机械化制作生产效率高速度快成品精确度较高质量易于保证是工程结构中工业化程度最高的一种结构。采用工厂制造工地安装的施工方法可缩短建设周期降低造价提高经济效益。1.5钢材具有可焊接性由于建筑用钢材具有可焊接性使钢结构的连接大为简化可满足制造各种复杂结构形状的需要。但焊接时产生很高的温度温度分布很不均匀结构各部位的冷却速度也不同。1.6密封性好钢材的不渗漏行适用于密闭结构。钢材本身因组织非常致密当采用焊接连接甚至铆钉或螺栓连接时都易做到紧密不渗透。因此钢材是制造容器特别是高压容器大型油库气柜输油管道的良好材料。2、钢结构在实际土木工程中的应用根据钢结构的特性及其优缺点其合理的应用范围如下：2.1重型工业厂房的承重骨架和吊车梁重型工业厂房的特点是荷载大房屋高有的还受温度作用或设备的振动作用及大承载吨位吊车作用（例：有的达440t）。2.2大跨度建筑的屋盖结构钢材轻质高强可以跨越很大的跨度。结构跨度越大自重在全部荷载中所占的比重也就越大减轻自重可以或得明显的经济效益。因此钢结构强度高而质量轻的优点对于大跨度建筑结构特别突出（例如：公共建筑中的体育馆大会堂影剧院等）。2.3高耸结构钢结构常用于较大的无线电桅杆微波塔广播和电视发射塔架火箭发射塔等。由于将结构制造施工方便特别是其构件截面小可大大减少风荷载；自重轻可大大降低基础工程造价取得更大的经济效益。2.4大跨度桥梁结构跨度较大重载的铁路和公路桥多采用钢结构。1968年建成的南京长江大桥为铁路公路两用双层桥钢梁共10孔其中有9孔为3m*160m多跨连续桁架采用了16Mnq低合金钢。1991年建成的跨越黄浦江的上海市南浦大桥总长8346m主桥为双塔双索面斜拉桥全长846m采用钢梁与钢筋混凝土板相结合的组合梁结构中跨跨长423m是我国已建跨度最大的斜拉桥。2.5多、高层建筑结构高层建筑采用钢结构与采用混凝土结构相比具有下列优越性：（1）钢结构自重轻。高层钢结构自重一般为高层钢筋混凝土结构自重的1/2~3/5；（2）钢结构材料强度高。与钢筋混凝土结构相比钢结构柱截面面积小从而可增加建筑有效使用面积。3.结语综上所述钢结构凭借自身的各方面优点在土木工程建设行业中占据重要地位并且逐步发挥其自身的巨大优势所以未来钢结构必有更为广阔的发展空间。参考文献：[1]GB500