摘要：钢结构被应用于建筑领域已经有着数十年的时长了。为了能够突出展现钢结构住宅所具备的优点，在这篇文章当中极其简要地阐述了钢结构所拥有的优点以及相关经验 　　关键词：钢结构，经验，规范，防火 　　中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：

一．钢结构的优点

通常来讲，推出新型建筑形式的出发点乃材料的特性。钢结构是由钢板、热轧型钢或者冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料的结构开展比较，钢结构具有如下这般一些特点。

1.1 材料的强度高，塑性和韧性好

钢材跟混凝土、砖石、木材等其它建筑材料比起来，它的强度要高很多。所以，它特别适合用于跨度大或者荷载很大的构件以及结构，钢材具备塑性和韧性良好的特性。塑性良好，在一般状况下结构不容易因为超载而突然断裂；韧性上好，结构对于动力荷载的适应能力强。良好的吸能以及延性能力还让钢结构拥有优越的抗震性能。另一方面，因为钢材的强度非常高，制作而成的构件截面小并且壁薄，受压的时候要满足稳定的需求，强度有时候没办法充分展现 。

1.2 材质均匀，与力学计算的假定比较符合

钢材内部的组织，比较接近于那种匀质以及各向同性的状态，并且在一定应力幅度之内，几乎是完全具备弹性可言的。所以，钢结构实际的受力情形，和工程力学所计算出来的结果，是相对比较符合的。钢材于冶炼与轧制的进程当中，质量能够获得严格把控，材质波动所涵盖的范围较小。

1.3 钢结构制造简便，施工周期短

钢结构所采用的材料单一且为成材，其加工相对简便，能够运用机械操作，所以，大量的钢结构通常于专业化的金属结构厂制成构件，精确度颇高。构件在工地拼装时，能够采用安设简便的普通螺栓及高强度螺栓，有时还能够在地面进行拼装以及焊接成较大的单元再实施吊装，以此来缩短施工周期。另外，对于已建成的钢结构而言也比较易于进行改建与加固，采用螺栓连接的结构还能够依据需求予以拆迁。

1.4 钢结构的重量轻

钢材密度相较于混凝土等建筑材料而言是大的，然而钢结构却比钢筋混凝土结构轻，这其中的原因在于钢材的强度与密度的比值比起混凝土要大出许多。在承受同样荷载且跨度相同的情况下，钢屋架的重量最多超不过钢筋混凝土屋架重量的三分之一至四分之一，冷弯薄壁型钢屋架则甚至接近于十分之一，这为吊装创造了便于操作的条件。对于诸如建在交通不便的山区以及边远地区这类需要进行远距离运输的结构工程来说，重量轻同样是一项关键的有利因素。

但是呢，任何一种材料都并非是毫无瑕疵、完美无缺的，钢材的耐腐蚀性以及耐火性是比较欠缺不足的，而且的话，在对结构开展防护的时候钢结构一级防火要求，费用相较于钢筋混凝土结构而言要更高一些。然而呢，在不存在侵蚀性介质的一般厂房之中，假使构件经过了彻底地除锈处理，并且涂抹了合格达标的油漆，那么锈蚀问题也是不算特别严重的。近些年来出现的耐大气腐蚀的那种钢材，具备较好优良的抗锈性能，已经渐渐地逐步在推广应用开来，而且还取得了不错良好的效果。钢材要是长期经受100℃的辐射热的时候，强度并没有太大明显的变化，具备一定程度的耐热性能，可是当温度达到150℃以上之时，就必须得要用隔热层来加以保护了。钢材对火没有耐受能力，关键的结构一定要留意采取防火有关的举措，举例来说，借助蛭石板，以及蛭石喷涂层，或者石膏板等去实施防护 。

二．钢结构的设计规范

2.1设计规定

记得务必标明钢材的强度等级，连接材料的型号，焊缝的形式，焊缝的质量等级以及对施工的要求。A级钢不保障冲击韧性，含碳量并非作为交货条件，所以不可用于抗震设防以及焊接结构（此说法不算太精准，不过设计人能够接受钢结构一级防火要求，实际上可焊或者不可焊是由碳当量决定的，并非含碳量）；在实际工程里，除了大跨度重级工作制吊车梁的下翼缘对接，还有大跨度钢桥的受拉构件的对接这种对质量要求十分高的焊缝要求为一级焊缝之外，其他场合极少会用到一级 。平常大多是规定为二级。就角焊缝而言，除去在有熔透要求的情形下（像是针对轮压较大的吊车梁的上翼缘与腹板连接的角焊缝），其质量等级被要求为二级之外，其他的场合通常都是采用三级 。

一些搞设计的人员，在设计说明里头，常常会这样写道：“高强度螺栓采用承压型高强度螺栓10.9S”，然而，这可是一种不对的说法。对于担任设计工作的人而言，只要给出高强度螺栓的性能等级，以及连接材料摩擦面的抗滑移系数就行，压根没必要去规定制造厂家采用哪一种螺栓。

2.2.构件计算

在集中荷载较大的地方，要设置横向加劲肋或者开展局部承压计算，钢梁受压翼缘自由长度l1跟其宽度b1的比值超出规范限值之际，得进行整体稳定验算，箱型梁尽管抗扭特性比较好，然而截面尺寸不符合要求同样要进行整体稳定验算，支座反力较大的梁端支承加劲肋要依据轴压计算其在梁平面外的稳定性，并且对连接焊缝进行计算，构件宽厚比和高厚比有要求，尤其是在设计中考虑截面塑性发展与塑性设计时要求更严格（留意区分受压构件和受弯构件宽厚比的差异），单角钢受压构件长细比，要采用角钢的最小回转半径，而不是角钢平行轴的回转半径，轴心受压构件要按照规范规定计算剪力，设计桁架时桁架腹杆平面内、外的计算长度不能随意选取其几何长度，规范有其考量和规定，交叉腹杆的平面外计算长度要予以注意。

2.3连接计算

焊缝计算长度，要减去两倍焊脚尺寸，普通螺栓，不可仅依受剪承载力确定螺栓数量，高钢中规定，抗震设计时采用摩擦型高强螺栓，不过连接的极限承载力计算按螺杆与孔壁挂接触考虑，直接承受动力荷载的结构，不可采用承压型高强螺栓，摩擦型拼接时，螺栓沿受力方向的连接长度超过15D0，螺栓承载力要折减，大于60d0时折减系数为0.7，柱梁的刚性连接，需进行柱腹板在梁翼缘范围内的节点域计算，连接节点板在拉力和剪力下，需进行强度验算，在压力下不可忽略稳定性验算，桁架节点板自由边长与其厚度有要求，不然要采取措施，梁端支座底板厚度也需进行计算，轴心受压柱底与柱底板角焊缝也需计算。

三．钢结构建筑的防火设计

要依据建筑物火灾危险性的状况，以及其重要性的程度，恰当地去确定建筑耐火等级的高低。各个种类的建筑，因为其使用功能不一样，重要程度也有差别，所以火灾危险性存在着不同之处， 在我们进行设计的时候，要依据业主所提供的建筑要求，依照《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》，去确定建筑物的火灾危险性，接着再依据火灾危险性，来确定建筑的耐火等级，比如说有一个高度为60米的综合楼，按照《高规》它属于一类高层建筑，它的耐火等级应该是一级，其梁、柱、屋顶承重构件的耐火极限应当分别不低于2小时、3小时、1.5小时，要是我们在设计时没有正确核定耐火等级，所确定的耐火等级过高或者过低，都会致使我们设计出现失误，过高会造成浪费，过低则会造成不安全 。

在3.2进行设计之时，需要去选用恰当的、适用于钢结构的防火保护方法。当下，在我国，钢结构主要采用三种保护方法，分别是喷涂法，包敷法，水淋冷却法，这些方法皆是借助一定的技术手段，以此来提高钢结构的耐火极限。详细来讲，喷涂法是在钢结构的表面涂抹一层防火涂料，借此形成一个保护膜，进而提升建筑构件的耐火极限，它存在厚型与薄型的区别，不同厚度的涂层其耐火极限不一样；包敷法是运用砖、混凝土、硅钙板等材料把钢结构包裹起来，以此形成保护层，提高构件耐火极限；水淋冷却法是在钢结构的上部布设自动喷淋系统，当发生火灾的时候，启动喷淋在钢结构的表面形成一层连续的水膜，实现保护的作用。在进行设计期间，需依据不一样建筑针对构件给出的耐火极限要求，借助科学的对比方式，挑选出最为恰当的防火保护办法，以此达成经济以及安全方面的要求。