銀川鋼結(jié)構(gòu)已成為現(xiàn)代建筑工程中主要承重結(jié)構(gòu)體系之一。
1.鋼強(qiáng)度高,結(jié)構(gòu)重量輕。
鋼的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于混凝土和砌體結(jié)構(gòu),因此大跨度結(jié)構(gòu)、超高層建筑、高聳結(jié)合和重型工業(yè)廠房或重載結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)的理想選擇。與此同時(shí),由于結(jié)構(gòu)重量輕,可以減輕負(fù)荷,降低基礎(chǔ)和基礎(chǔ)成本,增加使用面積,縮短施工周期,降低運(yùn)輸成本。
2.鋼具有良好的塑性和韌性。
鋼的良好塑性可以防止結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定條件下因超載而突然斷裂,這是保證結(jié)構(gòu)不倒塌的優(yōu)異性能。另外,還可以重新分配局部高峰應(yīng)力,使應(yīng)力變化趨于緩慢。建筑鋼結(jié)構(gòu)在沖擊、重復(fù)載荷、多軸拉應(yīng)力作用下,具有較好的延性,保證了結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)荷載的適應(yīng)能力。與此同時(shí),由于鋼材具有較好的塑性和延性,抗震設(shè)防建筑鋼結(jié)構(gòu)能夠吸收能量,減弱地震反應(yīng),從而大大提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。唐山和汶川地震調(diào)查顯示,即使在地震中附近的高烈度區(qū)域,全鋼結(jié)構(gòu)建筑的地震也很輕。
3.鋼材料均勻,接近各向同性體,是一種理想的彈塑材料。
銀川鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)與按力學(xué)計(jì)算的結(jié)果比較符合,計(jì)算上的不確定性較小,計(jì)算結(jié)果可靠。
4.鋼材雖然不會(huì)像木頭那樣燃燒,但是受熱以后強(qiáng)度會(huì)下降
隨含碳量的不同,其強(qiáng)度的下降程度也略有不同。大體上,溫度在500度時(shí),強(qiáng)度下降約一半,溫度在1500度時(shí)便會(huì)熔解(該溫度叫做熔點(diǎn))。鋼材受熱以后,如同軟糖般會(huì)柔軟彎曲。由于鋼材的耐熱性能差,作為結(jié)構(gòu)材料使用時(shí),通常需要外包防火材料。這樣做就是為了不讓鋼材直接受熱。
5.鋼材的耐水性能弱
鋼材會(huì)生銹,鋼材生銹以后其強(qiáng)度會(huì)下降,會(huì)受到破壞。由于鋼材的耐水性差,所以通常用混凝土包裏。例如,與房屋基礎(chǔ)和地下室等土壤接觸的構(gòu)造部分,一般采用鋼筋混凝土構(gòu)造,不采用鋼構(gòu)造。即使在地面上,鋼結(jié)構(gòu)也需要涂上防銹材料或在鋼構(gòu)件周?chē)N上防銹材料,以避免鋼構(gòu)件直接接觸雨雪等潮濕環(huán)境。
鋼材的弱點(diǎn)就是易腐蝕和耐火性差。采用鋼材,首先要考慮的問(wèn)題就是遠(yuǎn)離火與水。
但是,混凝土里面的鋼材不會(huì)生銹。
鐵在水中會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生氧化鐵(Fe-O)。這種反應(yīng)在酸性環(huán)境中會(huì)加速進(jìn)行,在堿性環(huán)境中會(huì)停止?;炷潦菈A性材料,由于在堿性環(huán)境中鋼材不會(huì)生銹,因此,在混凝土中的鋼材也就不會(huì)生銹。空氣中的二氧化碳或者酸雨,會(huì)使混凝土從表面到里面發(fā)生中性化。混凝土發(fā)生中性化,則里面的鋼材就會(huì)生銹。鋼材生銹,其體積會(huì)膨脹,造成周?chē)炷涟l(fā)生破壞。這種現(xiàn)象稱(chēng)為混凝土脹裂。當(dāng)然,只要是沒(méi)有水,即便混凝土發(fā)生中性化,鋼材也不會(huì)生銹。把鋼柱柱腳用混凝土包裹時(shí),即使在土中也不容易生銹。因此,銀川鋼結(jié)構(gòu)在有可能接觸到水的部位,使用混凝士予以包裹,可以消除鋼材生銹的顧慮。