兰州钢结构工程施工更符合建筑工业化和环保要求。钢结构为单一材料,便于组成.佳承载截面,构件便于加工与 业化制造安装.可进行大部件或模块化组装,生产效率高,施工周期短,同时施丁上过程中湿作业少.污染轻,非常符合我国建筑 一业化、产业化技术政策的要求。
钢结构具有灵活的适应性。由其建成的丁业厂房或公用建筑,便于拆迁重建或改建、扩建,而且也便千灾后修复、加固与补强。同时其拆除后还可作为再生资源回收利用或国防需要的物资储备。
除上述优点外,钢材性能有以下的木足之处,会影响到钢结构的应用,需在工程设计中引起注意。
(1) 钢结构的耐腐蚀性差,容易因锈蚀们降低结构承载力与使用寿命。故应根据工作环境的腐蚀介质条件和全寿命周期技术经济合理性设防的原则,以及相关技术规范采取可靠的长效防护措施,包括合理布性结构.采用管材构件,高质阰除锈处理与长效复合涂层等。
(2) 钢结构耐火性差,裸霹钢构件的耐火时限仅为 15rnin, 当温度超过 300°C后,其屈服强度与抗拉强度均显著下降,故钢构件应按相关规范规定的分类与耐火极限要求及防护技术要求,采取涂层或板材隔热等可靠的防护措施。对工作环境温度长期超过 100°C钢构件,规范也规定应采取防护措施予以保护。
(3) 钢材存在冷脆倾向,特别在交变荷载作用或低温环境条件,可引起构件在应力尚低于钢材屈服强度的情况下突然断裂砐坏^此脆性断裂的特征是:无显著变形,应力低,无事故先兆,突然发生灾难性破坏.断口平齐而光滑等 其主要原因有以下儿个方面:
1) 材质缺陷的影响。钢材中化学成分碳、硫、磷、氧、氮、氢等元素含量过高时,将会降低钢材的塑性和韧性,而增加脆性倾向。其中磷、氮、氢均会导致冷脆的发生。同时钢材在轧制加 或冷却中也会产生初应力。非金属杂质夹杂、气泡、折叠、分层等,这些缺陷也将降低钢材抗脆性断裂的能力。
2) 应力集中的影响。构件因连接与构造盂要不可避免存在孔洞、开槽、截面变化,这些部位在荷载作用 产生应力生中,常是导致脆性破坏的危险因素。此外,应力状态对钢材的朔性和韧性的影响很大。研究表明,钢结构受扑构件在局部高应力集中区往往产生双向和气向拉应力状态,在该应力状态下钢材塑性变形降低,脆性破坏的可能性也大大增加。
3) 低温和腐蚀介质的影响。在低温环境下钢材强度略有提高,而塑性和韧性降低,尤其在温度下降到某-温度区间时,冲击韧性值急剧下降,承受动力荷载作用的构件会产生低温疲劳破坏。当钢结构处在有腐蚀介质的环境中,构件使用一段时间后,构件内部存在的缺陷在腐蚀介质的作用下较快地扩展,达到临界尺寸即突然裂损。如某一钢铁企业的4000立方级大型高炉的外燃式热风炉壳体投产使用十多年后,在焊缝及焊缝附近的壳体产生树枝状裂纹.裂纹沿晶界发展。经检测腐蚀介质主要有 等腐蚀元素,裂纹产生源于应力腐蚀。