鋼結(jié)構(gòu)知識解析，太全了
一、什么是鋼結(jié)構(gòu)
什么是鋼結(jié)構(gòu)，用學(xué)術(shù)語言來說鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)在主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材的特點是強度高、自重 輕、整體剛性好、變形能力強，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜。鋼結(jié)構(gòu)是由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼 柱、鋼桁架等構(gòu)件；各構(gòu)件或部件之間采用焊縫、螺栓或鉚釘連接的結(jié)構(gòu)。
二、鋼結(jié)構(gòu)特點
1、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)的實際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。
2、材料強度高，自身重量輕，鋼材強度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強度的比值相對較低，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，便于運輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。
3、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 。
4、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火，當(dāng)溫度在150℃以下時，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，要采用隔熱板加以保護。溫度在300℃ -400℃時.鋼材強度和彈性模量均顯著下降，溫度在600℃左，鋼材的強度趨于零。 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以提高耐火等級。
5、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。對 處于海水中的海洋平臺結(jié)構(gòu)，需采用“鋅塊陽極保護”等特殊措施予以防腐蝕。
6、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機械化程度高，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 的一種結(jié)構(gòu)。
三、鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史
我國早期在鐵結(jié)構(gòu)方面就有卓越的成就，但由于封建制度的束縛，科學(xué)不發(fā)達，所以我國2000多年來長期停留于鐵制建筑物的水 平。直到19世紀(jì)末，我國才開始采用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。新中國成立后，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了很大的發(fā)展，不論在數(shù)量上或質(zhì)量上都遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超過了過去。2000年以后，我國國民經(jīng)濟顯著增長，國力明顯增強，鋼產(chǎn)量成為 大國。2008年前后，在奧運會的推動下， 出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑熱潮，強勁的市場需求，推動鋼結(jié)構(gòu)建筑迅猛發(fā)展，建成了一大批鋼結(jié)構(gòu)場館、機場、車站和高層建筑，其中 ，有的鋼結(jié)構(gòu)建筑在制作安裝技術(shù)方面具有 水平，如奧運會 體育場等建筑。在設(shè)計、制造和安裝等技術(shù)方面都達到 了較高的水平，掌握了各種復(fù)雜建筑物的設(shè)計和施工技術(shù)。
四、鋼結(jié)構(gòu)的主要特點
抗風(fēng)性
型鋼結(jié)構(gòu)建筑重量輕、強度高、整體剛性好、變形能力強。建筑物自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一，可抵抗每秒70米的颶風(fēng)，使生 命財產(chǎn)能得到有效的保護。
抗震性
低層別墅的屋面大都為坡屋面，因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由冷彎型鋼構(gòu)件做成的三角型屋架體系，輕鋼構(gòu)件在封完結(jié)構(gòu)性板 材及石膏板之后，形成了非常堅固的"板肋結(jié)構(gòu)體系"，這種結(jié)構(gòu)體系有著更強的抗震及抵抗水平荷載的能力，適用于抗震烈度為 8度以上的地區(qū)。
隔音性
隔音效果是評估住宅的一個重要指標(biāo)，輕鋼體系安裝的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音達40分貝以上；由輕鋼龍骨、保溫 材料石膏板組成的墻體，其隔音效果可高達60分貝。
保溫性
采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主，具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板，有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象，達到了更 好的保溫效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當(dāng)于1m厚的磚墻。
健康性
干作業(yè)施工，減少廢棄物對環(huán)境造成的污染，房屋鋼結(jié)構(gòu)材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合當(dāng)前環(huán) 保意識；所有材料為綠色建材，滿足生態(tài)環(huán)境要求，有利于健康。
耐久性
輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成，鋼骨采用超級防腐高強冷軋鍍鋅板制造，有效避免鋼板在施工和使用過程 中的銹蝕的影響，增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。結(jié)構(gòu)壽命可達100年。
舒適性
輕鋼墻體采用高效節(jié)能體系，具有呼吸功能，可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度；屋頂具有通風(fēng)功能，可以使屋內(nèi)部上空形成流動的空氣間 ，保證屋頂內(nèi)部的通風(fēng)及散熱需求。
五、鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢與劣勢
優(yōu)勢
1、鋼結(jié)構(gòu)住宅比傳統(tǒng)建筑能更好的滿足建筑上大開間靈活分隔的要求，并可通過減少柱的截面面積和使用輕質(zhì)墻板，提高面積 使用率，戶內(nèi)有效使用面積提高約6%。
2、節(jié)能效果好，墻體采用輕型節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化的C型鋼、方鋼、夾芯板，保溫性能好，抗震度好。節(jié)能50%，
3、將鋼結(jié)構(gòu)體系用于住宅建筑可充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的延性好、塑性變形能力強，具有優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能，大大提高了住宅的安 全可靠性。尤其在遭遇地震、臺風(fēng)災(zāi)害的情況下，鋼結(jié)構(gòu)能夠避免建筑物的倒塌性破壞。
4、建筑總重輕，鋼結(jié)構(gòu)住宅體系自重輕，約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半，可以大大減少基礎(chǔ)造價。
5、施工速度快，工期比傳統(tǒng)住宅體系至少縮短三分之一，一棟1000平米只需20天、五個工人方可完工。
6、環(huán)保效果好。鋼結(jié)構(gòu)住宅施工時大大減少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是綠色，100%回收或降解的材料，在建筑物 拆除時，大部分材料可以再用或降解，不會造成垃圾。
7、以靈活、豐實。大開間設(shè)計，戶內(nèi)空間可多方案分割，可滿足用戶的不同需求。
8、符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先 進成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化，提高建設(shè)產(chǎn)業(yè)的水平。
劣勢
1、復(fù)雜性
鋼結(jié)構(gòu)工程項目施工質(zhì)量問題的復(fù)雜性，主要表現(xiàn)在引發(fā)質(zhì)量問題的因素繁多，產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因也復(fù)雜，即使是同一性質(zhì)的 質(zhì)量問題，原因有時也不一樣，從而質(zhì)量問題的分析、判斷和處理增加了復(fù)雜性。例如焊接裂縫，其既可發(fā)生在焊縫金屬中，也 可發(fā)生在母材熱影響中，既可在焊縫表面，也可在焊縫內(nèi)部；裂縫走向既可平行于焊道，也可垂直于焊道，裂縫既可能是冷裂縫 ，也可能是熱裂縫；產(chǎn)生原因也有焊接材料選用不當(dāng)和焊接預(yù)熱或后熱不當(dāng)之分。
2、可變性
鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量問題還將隨著外界變化和時間的延長而不斷地發(fā)展變化，質(zhì)量缺陷逐漸體現(xiàn)。例如，鋼構(gòu)件的焊縫由于應(yīng)力 的變化，使原來沒有裂縫的焊縫產(chǎn)生裂縫：由于焊后在焊縫中有氫的活動的作用便可產(chǎn)生延遲裂縫。又如構(gòu)件長期承受過載，則鋼構(gòu)件要產(chǎn)生下拱彎曲變形，產(chǎn)生隱患。
3、嚴(yán)重性
鋼結(jié)構(gòu)工程項目施工質(zhì)量問題的嚴(yán)重性表現(xiàn)在：一般的，影響施工順利進行，造成工期延誤，成本增加，嚴(yán)重的，建筑物倒塌，造成人身傷亡，財產(chǎn)受損，引起不良的社會影響。
4、頻發(fā)性
由于我國現(xiàn)代建筑都是以混凝土結(jié)構(gòu)為主，從事建筑施工的管理人員和技術(shù)人員對鋼結(jié)構(gòu)的制作和施工技術(shù)相對比較生疏，以民工為主的具體施工人員更不懂鋼結(jié)構(gòu)工程的科學(xué)施工方法，導(dǎo)致施工過程中的事故時常發(fā)生。
六、鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景
中國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在近10余年期間發(fā)展迅速，已成為全球鋼結(jié)構(gòu)用量 、制造施工能力最強、產(chǎn)業(yè)規(guī)模 、企業(yè)規(guī)模 的鋼 結(jié)構(gòu)大國。
鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)：須重視“十二五”發(fā)展
各地重大鋼結(jié)構(gòu)工程的成功建設(shè)，說明我國的鋼結(jié)構(gòu)綜合技術(shù)水平已處于國際 水平。但我國的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在信息化、自動化 、標(biāo)準(zhǔn)化、科研創(chuàng)新方面同發(fā)達 相比還有不小的差距。2011年是 “十二五”規(guī)劃起始之年， 有關(guān)部委、行業(yè)協(xié)會及 企業(yè)集團、鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)都在進行調(diào)研、分析市場及未來發(fā)展趨勢。 發(fā)改委、工信部、科技部也正在研究有關(guān)戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè) 確定和規(guī)劃目標(biāo)，對具有國際 水平、自主創(chuàng)新能力強、國際競爭實力強大并可以占領(lǐng)更多市場的產(chǎn)業(yè)，將列入規(guī)劃并給予支 持、扶持政策。機遇也是挑戰(zhàn)，我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)能否上臺階、上規(guī)模，“十二五”期間的發(fā)展至關(guān)重要。
中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會經(jīng)過調(diào)查研究，在聽取有關(guān)專家意見和建議后，草擬了《關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在 “十二五”規(guī)劃的戰(zhàn)略思考及建 議草案》，在征求有關(guān)人員的意見后，協(xié)會將組織有關(guān)專家具體落實、完善，以促進“十二五”期間鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)取得更大發(fā)展。
鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)由于其經(jīng)濟和技術(shù)的優(yōu)越性、低碳減排、循環(huán)經(jīng)濟以及可工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，能更好的適應(yīng)并滿足當(dāng)前我國國民經(jīng)濟建設(shè)需要，也將成為具有市場廣闊、企業(yè)眾多、創(chuàng)新不斷、充滿蓬勃生機的新興產(chǎn)業(yè)之一。