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在土木工程中鋼結(jié)構(gòu)起什么作用

發(fā)布時間:2020/5/12 21:39:00 瀏覽次數(shù):21

 先從土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的特點說起:

(1)、強度:一般來說,結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受或者容納作用效應(yīng)的能力是由材料的強度來決定的??梢岳糜嘘P(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)來確定結(jié)構(gòu)鋼的構(gòu)件性能,這些標(biāo)準(zhǔn)中列出了鋼結(jié)構(gòu)可使用的材料,比如建筑結(jié)構(gòu)鋼要滿足CSA標(biāo)準(zhǔn)ASTM standardA992/A992M或者cAN/CSA G40.20/C40.21等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(2)、剛度、振動、變形等適用性參數(shù)由構(gòu)件的剛度來決定,進而由結(jié)構(gòu)體系的剛度來決定:結(jié)構(gòu)體系的實際剛度又由其構(gòu)件和連接件的分布來決定。不過簡單說來,構(gòu)件的剛度由材料的幾何截面特性以及材料的彈性模量來決定,結(jié)構(gòu)鋼的彈性模量通常為200GPa.而普通密度抗壓強度在20~40Gpa范圍內(nèi)的混凝土其彈性模量通常在20~28GPa范圍內(nèi);即使對于高強度混凝土來說,其彈性模量也不過在40~45GPa之間,由此可見,鋼結(jié)構(gòu)的鋼性是混凝土的十倍及五倍左右,所以鋼結(jié)構(gòu)的剛性有著顯著的優(yōu)勢。

(3)、延性:延性指的是某種材料拉伸的過程中無斷裂的塑性變形能力。一般情況下延性是結(jié)構(gòu)設(shè)計中,特別是抗震設(shè)計中比較重要的特性參數(shù),地震中幸存的建筑物直接依賴于主要結(jié)構(gòu)框架經(jīng)歷大的非彈性變形時的滯后耗能性。鋼結(jié)構(gòu)可以說是目前使用最廣泛的、韌性最好的工程材料之一。

(4)、韌性:衡量材料斷裂前吸收能量以及塑性變形的能力的指標(biāo)就是韌性。它可以抵抗缺口部位的不穩(wěn)定裂紋的擴展。韌性通常表示鋼結(jié)構(gòu)在制造、安裝以及使用過程中可以承受比較大的工業(yè)變形,是鋼結(jié)構(gòu)一個很重要的特點。正是因為鋼構(gòu)件的韌性才使其在彎曲、剪切、沖孔、鍛造、鉆孔等制作過程中降低了產(chǎn)生裂紋的可能性。鋼結(jié)構(gòu)足夠的斷裂韌性是必須具備的,特別對受到交變荷載以及沖擊荷載的建筑結(jié)構(gòu)來說更要具備此特性。

(5)、整體:由上可知,無論是從剛度、強度還是在延性方面,鋼結(jié)構(gòu)都要優(yōu)于鋼筋混凝土,并且鋼結(jié)構(gòu)可以比較容易建構(gòu)出有異國風(fēng)情的建筑形式,通常鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以提供******的設(shè)計靈活性以及******的空間利用率。鋼結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點就是:它還是一個理想的懸臂施工體系。適當(dāng)?shù)膽?yīng)用空腹鋼鐵托架以及構(gòu)件腹板開孔,可以為管道以及其它供電線路提供通道, 僅降低了樓層的高度,而且增加了審美吸引力。 

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