
(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1-1-1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,对己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1/3至1/4,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10,为吊装提供了方便条件。对于需要远距离运输的结构,如建造在交通木便的山区和边远地区的工程,质量轻也是一个重要的有利条件。屋盖结构的质量轻,对抵抗地震作用有利。
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