建筑结构设计资料集-(4)(钢结构分册)

1 总则
　　钢结构的特点
　　一、钢材材质均匀，是接近理想的弹塑性材料。钢结构的实际受力状态与按力学计算的结果比较符合，可靠性较高。
　　二、钢材强度高，结构重量轻。
　　三、钢材的塑性和韧性好。材料有好的塑性，就能进行内部应力的重分布； 当结构的强度不足时，不会突然破坏，仅只增大变形，故易于被发现。韧性好的材料对动力荷载的适应性强。由于钢材有良好的塑性和韧性，在地震作用下能较多地吸收能量又能抵抗反复的动力作用，从而大大提高了钢结构的抗震性能。
　　四、钢结构制作简便，施工工期短，但应注意施工中可能带来的不利影响。
　　1.钢材轧制型材品种多，结构制作简易迅速。
　　2.建筑材料的运输量少，施工场地占地面积小，安装方便，施工周期短。
　　3.钢材在冷加工（冷弯、冲孔、剪切等）过程中会产生局部冷作硬化区，焊接时会产生热影响区，在这些区域中钢材的硬度和脆性将有所提高而塑性和韧性下降。在重要结构中，宜根据不同情况采取相应措施以消除其不利影响。
　　五、焊接钢结构的密闭性很好，适合于要求密闭的板壳结构。
　　六、钢结构适应性强，易于建造大跨度、大柱距的灵活性车间，又便于拆迁、加固，以及改、扩建。
　　七、钢结构有一定的耐热性，但不防火。钢材受热温度在200。C以内时，其力学性能变化不大，超过300。C以后，强度和弹性模量急剧下降，到600。C时，已不能承载。
　　无保护层的钢结构，其耐火极限为0.258h，故对有防火要求的钢结构应按相应规定采取防火保护措施。
　　八、钢结构在低温、材质不良和多向拉应力的情况下，有可能发生脆性断裂。另外，钢材的内部缺陷在腐蚀介质作用下会较快地扩展，导致突然断裂，这种现象称为“延迟断裂”，它主要发生在高强度螺栓中。
　　九、影响钢结构耐久性的主要因素有：
　　1.钢结构耐腐蚀性差 应加以防护或采用耐候钢。
　　2.时效 即随着时间的增长，表现为钢材的强度提高而塑性和韧性下降，这种现象称为时效。钢材在塑性变形又加热的作用下能加速时效。必要时可使用耐时效钢（人工时效后冲击值下降甚少）。
　　3.疲劳 钢结构在多次重复荷载的作用下，由于内部裂纹的不断扩展，会发生疲劳破坏。
　　十、钢结构有普通钢结构（简称普钢，下同）、薄壁冷弯型钢结构（简称薄钢，下同）和钢管结构等，其设计指标、计算方法和构造规定等均有所不同。
　　钢结构设计的基本要求
　　一、贯彻执行国家的技术经济政策，从工程的实际情况出发，选择结构体系和构造方案，合理选用材料，积极采用新结构、新技术、新材料，做到技术先进、经济合理、安全可靠、确保质量。
　　二、钢结构的方案设计应遵循下列原则：
　　1.应满足生产工艺、建筑形式和功能的要求。
　　2.在选择结构方案和构件截面时，不要孤立地考虑某一个问题，应进行全面的技术经济分析和比较，如上部结构和基础、柱截面大小和建筑面积、横梁高度和层高、厂房屋架高度和墙架结构等均需统一考虑。
　　3.在可能条件下逐步向结构定型化、构件和连接标准化的方向发展。
　　4.实行集中使用材料的原则，即将钢材集中使用于承受主要荷载的构件上，使承受其他荷载及偶然荷载所需的钢材耗量减至*小限度。
　　5.在保证结构安全可靠的前提下，对结构构件可采取兼有多种功能的原则。
　　6.在技术经济指标方面，应考虑节约材料，减少施工及运输费用和缩短工期等主要因素，以形成*佳的综合指标。
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