钢桁架的结构和应用范围

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文字说明：

    用型钢或钢板制成基本构件，根据使用要求，通过焊接或螺栓连接等方法，按照一定规律组成的承载机构叫钢桁架。

钢桁架的特点和应用范围  
    钢桁架结构通常由钢板和型钢等制成的柱、梁、桁架、板等构件组成，各部分之间用焊缝、螺栓或铆钉连接，是主要的建筑结构之一，在各项工程建设中的应用极为广泛，如钢桥、钢厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑和塔轨机构等。   
    (一)钢桁架的特点  
    和其他材料的结构相比，钢结构具有如下特点：  
    1．钢材的强度高，结构的重量轻  
    钢材的密度虽然比其他建筑材料大，但它的强度很高，同样受力情况下，钢桁架自重小，可以做成跨度较大的结构。  
    2．钢材的塑性韧性好  
    钢材的塑性好，桁架在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂。钢材的韧性好，使结构对动荷载的适应性较强。  
    3．钢材的材质均匀，可靠性高  
    钢材内部组织均匀、各向同性。钢桁架的实际工作性能与所采用的理论计算结果符合程度好，因此，桁架的可靠性高。  
    4．钢材具有可焊性  
    由于钢材具有可焊性，使钢桁架的连接大为简化，适应于制造各种复杂形状的结构。  
    5．钢桁架制作、安装的工业化程度高  
    钢桁架的制作主要是在专业化金属桁架厂进行，因而制作简便，精度高。制成的构件运到现场安装，装配化程度高，安装速度快，工期短。  
    6．钢桁架的密封性好  
    钢材内部组织很致密，当采用焊接连接，甚至采用铆钉或螺栓连接时，都容易做到紧密不渗漏。  
    7．钢桁架耐热，不耐火  
    当钢材表面温度在1500C以内时，钢材的强度变化很小，因此钢桁架适用于热车间。当温度超过1500C时，其强度明显下降。当温度达到500—600t时，强度几乎为零。所以，发生火灾时，钢桁架的耐火时间较短，会发生突然的坍塌。对有特殊要求的钢桁架．要采取隔热和耐火措施。  
    8．钢材的耐腐蚀性差  
    钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀性介质环境中容易锈蚀，需要定期维护，增加了维护费用。  
    (二)钢桁架的应用范围  
    1．大跨度结构  
    结构跨度越大，自重在全部荷载中所占比重也就越大，减轻桁架自重可以获得明显的经济效果。钢桁架强度高而重量轻，特别适合于大跨结构，如大会堂、体育馆、飞机装配车间以及铁路、公路桥梁等。  
    2．重型工业厂房结构  
    在跨度、柱距较大，有大吨位吊车的重型工业厂房以及某些高温车间，可以部分采用钢桁架(如钢屋架、钢吊车梁)或全部采用钢桁架(如冶金厂的平炉车间，重型机器厂的铸钢车间，造船厂的船台车间等)。  
    3．受动力荷载影响的结构  
    设有较大锻锤或产生动力作用的厂房，或对抗震性能要求高的结构，宜采用钢桁架，因钢材有良好的韧性。  
    4．高层建筑和高耸结构  
    当房屋层数多和高度大时，采用其他材料的结构，给设计和施工增加困难。因此，高层建筑的骨架宜采用钢桁架。  
    高耸结构包括塔架和桅杆结构，如高压电线路的塔架、广播和电视发射用的塔架、桅杆等，宜采用钢桁架。  
    5．可拆卸的移动结构  
    需要搬迁的结构，如建筑工地生产和生活用房的骨架、临时性展览馆等，用钢结构最为适宜，因钢结构重量轻，而且便于拆装。  
    6．容器和其他构筑物  
    冶金、石油、化工企业大量采用钢板制作容器，包括油灌、气罐、热风炉、高炉等。此外，经常使用的还有皮带通廊栈桥、管道支架等钢构筑物。  
    7．轻型钢桁架
当荷载较小时，小跨度结构的自重也就成为一个重要因素，这时采用钢桁架较为合理。这类结构多用圆钢、小角钢或冷弯薄壁型钢制作。