1、鋼結(jié)構(gòu)的材料特點(diǎn)

材質(zhì)均勻，各向同性，這與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不同，在一定的應(yīng)力幅度范圍內(nèi)幾乎都為彈性，材料利用的潛力比混凝土結(jié)構(gòu)大，與結(jié)構(gòu)力學(xué)的計(jì)算模型更容易接近，這樣更容易反映其真實(shí)的結(jié)構(gòu)受力情況。良好的連接性能，便于工廠化生產(chǎn)、運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)組裝。鋼結(jié)構(gòu)所具有的可焊性和連接性，使得構(gòu)件更容易做成需要的形狀，結(jié)構(gòu)的形式也可更加多樣性。鋼結(jié)構(gòu)的連接主要是焊接連接和螺栓連接、鉚釘連接，以及栓焊混合連接，這要結(jié)合實(shí)際工程符合相應(yīng)的規(guī)范要求。

2、鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與材料特性密切相關(guān)，主要有：鋼結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。這一點(diǎn)可以通過材料本身物理特性和截面特性來實(shí)現(xiàn)，尤其需要注意的是大跨結(jié)構(gòu)，其剛度往往是控制結(jié)構(gòu)安全的主要因素，因而如何增加截面的慣性矩、回轉(zhuǎn)半徑等幾何特性顯得更加突出，如大跨度的門式剛架，其剛度的增加主要靠截面特性來實(shí)現(xiàn)，而采用高強(qiáng)度鋼材往往并不起明顯效果。鋼結(jié)構(gòu)必須有足夠的穩(wěn)定性。因其輕質(zhì)高強(qiáng),截面往往無需做混凝土結(jié)構(gòu)那樣大，細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件，尤其是拉彎和壓彎的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的局部以致整體穩(wěn)定性對(duì)結(jié)構(gòu)起到關(guān)鍵作用，所以支撐系統(tǒng)的設(shè)置是一些鋼結(jié)構(gòu)，尤其是排架結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)等較柔的結(jié)構(gòu)中尤其重點(diǎn)考慮的，在設(shè)置完善配套的支撐系統(tǒng)的同時(shí)還要注意荷載的傳遞的影響，因?yàn)橐环矫嬉蛑蔚脑O(shè)置會(huì)使得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)，剛度增加，同時(shí)也可能增加了結(jié)構(gòu)體系的附加內(nèi)力，產(chǎn)生一些不利的影響，這些影響也需要消除。鋼結(jié)構(gòu)必須注意防腐防火。鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性和防火性能不如混凝土結(jié)構(gòu)，因而包裹混凝土、涂刷防火防腐涂料或采取其他一些措施是必不可少的，要區(qū)分構(gòu)件的重要性根據(jù)不同的要求，以確保主體鋼結(jié)構(gòu)的絕對(duì)安全、附屬部分也能正常工作。此外還要注意鋼結(jié)構(gòu)的使用維護(hù)，以便鋼結(jié)構(gòu)達(dá)到使用壽命的耐久性要求。鋼結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化：鋼結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)，無論是柱梁的拼接、支撐的連接和拼接還是柱腳與基礎(chǔ)的連接，其通過焊接還是螺栓連接來設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)或者焊接與螺栓連接混合連接，均應(yīng)保證連接處能可靠傳遞荷載，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)不得低于構(gòu)件的承載能力，使節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)構(gòu)造與實(shí)際受力情況吻合，傳力途徑明確、直接，連接可靠，構(gòu)造合理，避免附加內(nèi)力的產(chǎn)生，還要便于維護(hù)和確保質(zhì)量，為此采用國家標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和細(xì)化節(jié)點(diǎn)都是有效的辦法。鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)消除荷載內(nèi)應(yīng)力，鋼結(jié)構(gòu)因受溫度影響較大尤其是冬季寒冷夏季炎熱以及早晚溫差大的地區(qū)，其溫度應(yīng)力有時(shí)是不容忽視的；再有，在焊接過程中會(huì)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力。因而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮溫度應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力等對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響，采取措施消除這些不利因素。鋼結(jié)構(gòu)的其他優(yōu)勢(shì)：自重輕，施工周期短。因其自重輕，同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)能較大節(jié)省基礎(chǔ)造價(jià)。另外鋼結(jié)構(gòu)中的鋼梁腹部的空隙可布置管道等,減少管道占據(jù)空間，也使管道更容易布置等。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能環(huán)保，因在鋼結(jié)構(gòu)拆除時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生大量建筑垃圾，鋼材回收利用價(jià)值也較高等等。

3、鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)

構(gòu)件加工運(yùn)輸?shù)跹b要細(xì)致，因鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的截面厚度較薄，構(gòu)件的截面尺寸要求嚴(yán)格，因而構(gòu)件的加工質(zhì)量至關(guān)重要。在運(yùn)輸過程中應(yīng)保證構(gòu)件不變形不受損，到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，堆放場(chǎng)地要通風(fēng)且防潮防腐，且一般置于吊裝運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)，便于運(yùn)輸和吊裝。鋼結(jié)構(gòu)既然有防火防腐要求,因而防火防腐涂料本身的質(zhì)量和涂裝就要加強(qiáng)監(jiān)督和管理,包括金屬表面基層的處理、油漆的遍數(shù)和涂刷厚度以及檢驗(yàn)要求等。鋼結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性更高的要求，因而施工順序要合理，保證施工過程的穩(wěn)定，必要時(shí)增加臨時(shí)支撐來保障：焊縫、螺栓的孔距等連接部位要有專業(yè)人員實(shí)施并專項(xiàng)檢測(cè)。鋼結(jié)構(gòu)施工要盡可能選擇合適的季節(jié)和溫度，或應(yīng)積極考慮到溫差等帶來的不利影響以便預(yù)先想到預(yù)案來采取措施防止，對(duì)于焊接殘余應(yīng)力也要充分認(rèn)識(shí)到其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，如選擇合適的施焊順序，避免焊縫過于集中等等。

4、結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)是目前廣泛采用的土木工程結(jié)構(gòu)形式，用于重型、輕型各類廠房和高層多層民用建筑以及各種大型公共建筑場(chǎng)館等，有著廣闊的發(fā)展前景，因構(gòu)件截面不大，更便于合理布置功能分區(qū)，但造價(jià)有時(shí)偏高，本文僅僅就其材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工要點(diǎn)談了一些看法，我們要充分利用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)避免其不利的一面，使鋼結(jié)構(gòu)更好的造福于社會(huì)，豐富建筑形式和提高人民的生產(chǎn)生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)。

本文作者：賈雪 單位：吉林省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院