鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛度好、抵抗變形能力強,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,一般工程力學(xué)的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業(yè)化程度高,可進行機械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。
鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。
另外還有無熱橋輕鋼結(jié)構(gòu)體系,建筑本身是不節(jié)能的,本技術(shù)用巧妙的特種連接件解決了建筑的冷熱橋問題;小桁架結(jié)構(gòu)使電纜和上下水管道從墻里穿越,施工裝修都方便。
中國雖然早期在鐵結(jié)構(gòu)方面有的成就,但長期停留于鐵制建筑物的水平。直到19世紀(jì)末,我國才開始采用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。新中國成立后,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了很大的發(fā)展,不論在數(shù)量上或質(zhì)量上都遠遠超過了過去。輕鋼結(jié)構(gòu)的樓面由冷彎薄壁型鋼架或組合梁、樓面OSB結(jié)構(gòu)板,支撐、連接件等組成。所用的材料是定向刨花板,水泥纖維板,以及膠合板。在這些輕質(zhì)樓面上每平方米可承受316~365公斤的荷載。
強度
鋼材的強度指標(biāo)由彈性極限σe,屈服極限σy,和抗拉極限σu,設(shè)計時以鋼材的屈服強度為基礎(chǔ),屈服強度高可以減輕結(jié)構(gòu)的自重,節(jié)省鋼材,降低造價??估瓘姸圈襲即是鋼材破壞前所能承受的應(yīng)力,此時的結(jié)構(gòu)因塑性變形很大而失去使用性能,但結(jié)構(gòu)變形大而不垮,滿足結(jié)構(gòu)抵抗罕遇地震時的要求?!襲/σy值的大小,可以看作鋼材強度儲備的參數(shù)。