鋼結(jié)構(gòu)的分類和特點
目前工程中使用的鋼管結(jié)構(gòu)可按截面形狀、結(jié)構(gòu)形式和制作方法進行分類。按截面形式,鋼管結(jié)構(gòu)可分為圓管結(jié)構(gòu)(CHS)、方(矩)形管結(jié)構(gòu)(RHS)和其他形狀三類。由于在外表和受力性能方面的優(yōu)越性,圓管結(jié)構(gòu)和方管結(jié)構(gòu)的應(yīng)用廣。按結(jié)構(gòu)形式來分,鋼管結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)架(網(wǎng)殼)、桁架、框架和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)四種。鋼管結(jié)構(gòu)形式是指采用圓管和方管作構(gòu)件,管與管之間通過相貫焊接連接的形式。按制作方法來分,鋼管結(jié)構(gòu)可分為熱軋鋼管結(jié)構(gòu)、冷軋鋼管結(jié)構(gòu)、焊接鋼管結(jié)構(gòu)三種。熱軋鋼管壁厚較厚、制作成本高,冷軋鋼管壁厚相對較薄。
圓管和方(矩)形鋼管結(jié)構(gòu)的特點如下:圓管和方(矩)形截面都具有雙軸對稱、截面形心和剪心重合等特點;圓管和方管截面,截面慣性矩對各軸相同,作為受彎和受壓構(gòu)件的優(yōu)勢突出;截面閉合,抗扭剛度大、板件局部穩(wěn)定好,尤其是圓管截面,截面的極軸分布均勻,抵抗扭矩特別;外觀簡潔、平滑,桿件可直接焊接于同一點,可不用節(jié)點板,以節(jié)省鋼材。
相比于普通的鋼結(jié)構(gòu),鋼管結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢如下:一、相比于普通開口截面形式的型鋼而言,圓管和方(矩)形截面具有表面平整、無死角和外表面積小等特點,這樣有利于節(jié)省和涂料,便于除塵。二、鋼管截面的風(fēng)阻力系數(shù)小,應(yīng)用于暴露在流體(如風(fēng)、水流)中時有著顯著的優(yōu)點。三、鋼管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間可利用。例如填充混凝土(鋼管混凝土結(jié)構(gòu)),不僅能提高構(gòu)件的承載力,而且還能延長構(gòu)件的耐火(平均可達2小時);管內(nèi)注水,可利用內(nèi)部水循環(huán)進行。四、管內(nèi)能夠傳輸液體,目前已根據(jù)該特點了輸油管橋、排雨水管等。五、管內(nèi)還可以放預(yù)應(yīng)力索,施加體內(nèi)預(yù)應(yīng)力