钢结构的特点及发展进展

1.钢结构的优点

（1）钢材强度高，塑性和韧性均较好。

1）强度高。钢与混凝土、木材相比，虽然密度较大，但其强度较混凝土和木材要高得多，其密度与强度的比值一般比混凝土和木材要小，因此在同样受力的情况下，钢结构与钢筋混凝土结构和木结构相比，尺寸较小，重量较轻。

2）塑性好。钢结构在一般的条件下不会因超载而突然断裂，增大了变形，故容易被发现。此外，钢结构还能将局部的高峰应力进行重分配，使应力变化趋于平缓。

3）韧性好。钢材适宜在动力荷载下工作，因此在地震区采用钢结构较为有利。

（2）钢结构的重量较轻。钢材密度大，强度高，但做成的结构却相对较轻。结构的轻质性可用材料的质量密度ρ和强度f的比值α来衡量，α值越小，结构就相对越轻。建筑钢材的α值在1.7～3.7×10^-4/m之间；木材的α值为5.4×10^-4/m；钢筋混凝土约为18×10^-4/m。以同样的跨度承受同样的荷载，钢屋架的重量最多为钢筋混凝土屋架的1/3～1/4。

（3）材质均匀，与力学计算的假定比较符合。钢材的内部组织比较均匀，接近各向同性，可视为理想的弹一塑性体材料，因此钢结构的实际受力情况和工程力学计算的结果比较符合，在计算中采用的经验公式不多，计算的不定性较小，计算结果比较可靠。

（4）工业化程度高，工期短。钢结构所用的材料皆可由专业化的金属结构厂轧制成各种型材，加工制作简便，准确度和精密度都较高。制成的构件可运到现场进行拼装，采用焊接或螺栓联接。因构件较轻，故安装方便，施工机械化程度高，工期短，有利于降低造价、发挥投资的经济效益。

（5）密封性好。钢结构采用焊接连接后可以做到安全密封，可用于对气密性和水密性要求较高的高压容器、大型油库、气柜油罐和管道等。(www.xing528.com)

（6）抗震性能好。钢结构由于重量较轻且结构体系相对较柔，故受到的地震作用较小；再加上钢材又具有较高的抗拉和抗压强度，以及较好的塑性和韧性，因此在国内外的历次地震中，钢结构是损坏最轻的结构。

（7）耐热性较好。温度在200℃以内时，钢材的性质变化很小；当温度达到300℃以上时，强度逐渐下降；600℃时，强度几乎为零，因此钢结构可用于温度不高于200℃的场合，但在有特殊防火要求的建筑中，钢结构必须采取保护措施。

2.钢结构的缺点

（1）耐腐蚀性差。钢材在潮湿环境中，特别是在有腐蚀性介质的环境中很容易锈蚀，因此新建造的钢结构应定期刷涂料加以保护，这导致维护费用较高。目前，国内外正在发展各种高性能的涂料和不易锈蚀的耐候钢，钢结构耐锈蚀性差的问题有望得到解决。

（2）耐火性差。钢结构耐火性较差，未加防护的钢结构在火灾中一般只能维持20min左右，因此钢结构应按设计要求采取防火措施，如在钢结构的外表面包混凝土或其他防火材料，或在构件表面喷涂防火涂料等。

（3）钢结构在低温条件下可能发生脆性断裂。钢结构在低温和某些条件下，可能发生脆性断裂、厚板的层状撕裂等，这些现象都应引起设计者的特别注意。

现在钢材已经被认为是可以持续发展的材料，因此从长远发展的观点来看，钢结构将有很好的应用发展前景。