钢结构建筑的稳定性设计、在各种类型的钢结构中,结构失稳造成的事故时有发生、要更好地保证钢结构稳定设计中构件不失稳定,保证工程质量及使用安全。
钢结构稳定性的概念。
钢结构强度小或失稳都会造成结构破坏,但是强度与稳定的概念并不相同、钢结构的强度是一个应力问题,指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载引起的应力(或内力)是否超过建筑材料的极限强度、钢材以其屈服点作为极限强度、而稳定是一个变形问题,构件所受外部荷载与结构内部抵抗力间是不稳定的,关键是找出这一不稳定的平衡状态,避免变形急剧增长而发生失稳破坏。
钢结构建筑材料有绿色优势
推动绿色建筑、低碳经济发展是发展钢结构的初衷。混凝土结构材料50年后就会成为建筑垃圾,钢结构却可以被回收利用,再加上重量比合理、抗震性能好、可焊接、可密闭等优点,发展钢结构是必由之路。其实,在“低碳”一词尚未出现时,中国就已经开始使用Q235、Q345钢材了,它们都属于低碳钢的范畴。
二、现行国家政策下钢材产量的优势
在上世纪80年代之前,中国产钢量小,国家提倡“少用”钢。在上世纪80年代之后,我国钢铁产量大增,国家提倡“合理用钢”。上世纪90年代,我国钢铁产量居世界首位。但由于我国炼钢技术落后,炼不出好钢,导致钢出口低迷。为此,国家开始推广、支持用钢,并成立了联合用钢小组。建筑行业用钢量大,近年来我国建筑行业一直蓬勃发展,这在一定程度上推动了钢结构行业向前发展。
钢结构在建筑上的应用优势。钢结构所具备的上述特点使其在建筑应用上具有砖混结构、混凝土结构所没有的独特优势。首先,钢结构自重轻,且延性好,因此所建建筑的抗震性能优良,因其总质量小,地震力效应相应也小,而其良好的延性也能对地震效应起到缓冲作用、混凝土施工时管道般需要在梁底通过,这样会占用较大空间,使楼层净高减少、而使用钢结构可在梁腹板处开孔走管道,因此建造相同的楼层高度,采用钢结构可达到提高层间净高的效果。此外,与传统结构需要“肥梁胖柱”才能建造较大开间相比,由于钢结构轻质高强,因此可以简中实现大跨与复杂几何结构,创造开放式住宅。