工字鋼是一種“工”字形截面型鋼,上下翼緣內(nèi)表面有傾斜度,一般為1:6,使得翼緣外薄而內(nèi)厚,因此造成工字鋼在兩個主平面的截面特性相差巨大,在應(yīng)用中難以發(fā)揮剛才的強度特性。雖然工字鋼市場上上也出現(xiàn)了加厚工字鋼,但工字鋼的結(jié)構(gòu)已經(jīng)決定了其抗扭性能短板。
H型鋼是當(dāng)今鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用廣泛的型材,它與工字鋼相比有很多區(qū)別。首先是翼緣,其次翼緣內(nèi)表面沒有傾斜度,上下表面平行。H型鋼的截面特性要明顯優(yōu)于 傳統(tǒng)的工字鋼、槽鋼和角鋼。
H型鋼,是一種截面面積分配更加優(yōu)化、強重比更加合理的經(jīng)濟斷面型材,因其斷面與英文字母“H”相同而得名。H型鋼的兩條 外邊內(nèi)側(cè)沒有斜度,是平直的。這使得H型鋼的焊接拼接比工字鋼操作簡單,單位重量的力學(xué)性能更好,可以節(jié)省大量的材料和施工時間。
工字鋼截面受直壓力好,耐拉,但是截面尺寸因翼板太窄,不能抗扭。H鋼則反之,兩者各有優(yōu)劣。
鋼材具有強度密度比高、延性好等優(yōu)點。鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于大會堂、體育館、展覽館、劇院等各種大跨公共建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)。大跨建筑結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多樣,是一個國家建筑科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。根據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定,跨度在60m以上的建筑結(jié)構(gòu)稱為大跨結(jié)構(gòu)。
按照全部或部分受力構(gòu)件需要預(yù)先張拉力才能建立結(jié)構(gòu)剛度,可將大跨度結(jié)構(gòu)分為剛性結(jié)構(gòu)體系、柔性結(jié)構(gòu)體系、剛-柔混合結(jié)構(gòu)體系。按照受力特點不同,大跨度結(jié)構(gòu)可分為平面結(jié)構(gòu)體系和空間結(jié)構(gòu)體系兩大類。屬于平面結(jié)構(gòu)體系的主要有:平面桁架、平面剛架、拱結(jié)構(gòu)及部分索結(jié)構(gòu)。屬于空間結(jié)構(gòu)體系的主要有:空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、部分懸索結(jié)構(gòu)、薄膜結(jié)構(gòu)、張拉整體結(jié)構(gòu)等。其中,空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代大跨屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)用多的結(jié)構(gòu)體系,其典型代表有網(wǎng)架、網(wǎng)殼、立體管桁架。本書將對大跨度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計進行系統(tǒng)介紹。
碳素結(jié)構(gòu)鋼是含碳小于0.8%的碳素鋼,這種鋼中所含的硫、磷及非金屬夾雜物比碳素結(jié)構(gòu)鋼少,機械性能較為優(yōu)良。
碳素結(jié)構(gòu)鋼按含碳量不同可分為三類:低碳鋼(C≤0.25%)、中碳鋼(C為0.25-0.6%)和高碳鋼(C>0.6%)。
碳素結(jié)構(gòu)鋼按含錳量不同分為正常含錳量(含錳0.25%-0.8%)和較高含錳量(含錳0.70%-1.20%)兩組,后者具有較好的力學(xué)性能和加工性能。
粘貼加固技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢:(1)比強度和比剛度高,加固后基本不增加原結(jié)構(gòu)的自重和原構(gòu)件的尺寸;(2)復(fù)合材料具有良好的性能和耐腐蝕性能;(3)柔性的復(fù)合材料對于任意封閉結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜的被加固結(jié)構(gòu)表面具有特別的優(yōu)勢。密封性好,減少了滲漏甚至腐蝕的隱患;(4)簡便易行、成本低在狹小空間亦可施工,特別適合現(xiàn)場(5)施工過程中無明火,適用于各種特殊環(huán)境。