1钢结构的特点与疲劳
钢结构工程基础知识
钢结构八大基础知识一、钢结构的特点1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高5、钢结构可以准确快速地装配6、容易做成密封结构7、钢结构易腐蚀8、钢结构耐火性差二、常用钢结构用钢的牌号及性能1、炭素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等2、低合金高强度结构钢3、优质碳素结构钢及合金结构钢4、专门用途钢三、钢结构的材料选用原则钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。
四、主要钢结构技术内容（1）高层钢结构技术。
根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。
钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。
（2）空间钢结构技术。
空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。
以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。
具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。
除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。
（3）轻钢结构技术。
伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。
由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。
用钢量20～30kg/m2。
钢结构疲劳破坏的特点
钢结构疲劳破坏的特点钢结构是一种在建筑和工程领域中广泛应用的材料，具有高强度和耐久性。
然而，长期使用和外部环境的影响会导致钢结构发生疲劳破坏。
钢结构疲劳破坏的特点如下：1. 循环加载引起的损伤：钢结构在使用过程中会受到循环加载的作用，例如交通载荷、风荷载等。
这些循环加载会导致应力集中和应力变化，从而引起钢材中的微小损伤。
这些微小损伤逐渐积累，最终导致疲劳破坏。
2. 无明显预兆：与其他破坏形式不同，钢结构的疲劳破坏往往没有明显的预兆。
在结构表面通常无法观察到疲劳损伤的迹象，因此很难提前发现疲劳破坏的存在。
3. 隐蔽性：钢结构的疲劳破坏往往发生在结构内部，不易被观察到。
疲劳损伤往往从结构的焊缝、孔洞、缺陷等处开始，逐渐向结构的其他部位扩展。
由于隐蔽性，疲劳破坏往往在结构承载能力显著降低之前才被发现。
4. 疲劳裂纹的扩展：钢结构疲劳破坏的主要表现是疲劳裂纹的扩展。
当钢结构受到循环加载时，应力集中会导致结构中的孔洞或缺陷处产生微小裂纹。
这些裂纹会随着循环加载的重复作用而逐渐扩展，最终导致结构的失效。
5. 破坏突然性：钢结构的疲劳破坏往往是突然发生的，一旦疲劳裂纹扩展到临界尺寸，结构就会突然失效。
由于疲劳破坏没有明显的预兆，因此很难预测疲劳破坏的具体时间和位置，这给结构的使用和维护带来了一定的困难。
钢结构疲劳破坏的特点决定了我们在设计和维护钢结构时需要采取一系列的措施来预防和延缓疲劳破坏的发生。
首先，我们需要在设计阶段考虑到结构受到循环加载的情况，合理选择材料和结构形式，以提高结构的疲劳强度。
其次，在结构的使用阶段，需要定期进行结构检测和维护，及时发现和修复可能存在的疲劳损伤。
此外，对于一些特殊的应用场景，如桥梁和石油平台等，还需要采取更加严格的检测和维护措施，以确保结构的安全可靠性。
钢结构疲劳破坏具有循环加载引起的损伤、无明显预兆、隐蔽性、疲劳裂纹的扩展和破坏突然性等特点。
了解和掌握这些特点，对于预防和延缓钢结构的疲劳破坏具有重要意义，可以提高结构的使用寿命和安全性。
钢材的疲劳-常幅疲劳
1 β ＝3
n（对数尺）
疲劳容许应力幅[Ds]与应力循环次数n的关系曲线
钢材的疲劳——常幅疲劳
四、常幅疲劳验算 参数Ｃ和的取值
构件和连接类别
Ｃ β
1
1940×1012
2
861×1012
3
3.26×1012
4
2.18×1012
5
1.47×1012
6
0.96×1012
有光泽的晶粒状或人字纹。而疲劳破坏的主要断口特征是放射和年轮状花纹。
（3）疲劳对缺陷十分敏感。
钢材的疲劳——常幅疲劳
二、引起疲劳破坏交变荷载的两种类型 常幅交变荷载----常幅应力----常幅疲劳 变幅交变荷载----变幅应力----变幅疲劳 应力比（）
循环应力中绝对值最小的峰值应力smin与绝对值最大的峰值应力smax之比。= smin
钢材的疲劳——常幅疲劳
钢材的疲劳——常幅疲劳
一、疲劳破坏的特征 定义：钢材在循环荷载作用下，应力虽然低于极限强度，甚至低于屈服强度，但 仍然会发生断裂破坏，这种破坏形式就称为疲劳破坏。
破坏过程：裂纹的形成----裂纹的扩展----最后的迅速断裂而破坏
破坏特点： （1）疲劳破坏时的应力小于钢材的屈服强度，钢材的塑性还没有展开，属于脆性破 坏。 （2）疲劳破坏的断口与一般脆性破坏的断口不同。一般脆性破坏后的断口平直，呈
三、常幅疲劳 2. 焊接结构的疲劳
f
y
y
f
y
最大：
最小：
s m a x
f
f
y
f
y
Ds
f s
y
m a x
钢材的疲劳
材料的S/N曲线有三种方法可以得到： a) 手册、规范或文献 疲劳试验 b) 疲劳试验 lg c) 经验公式 由材料的S/N曲线到构件的S/N曲线，还需根据应力集中效应、尺寸效应、表面效应进行折减n 验算—由应力幅的分类进行区别
Δσ—已折减后的应力循环中的最大拉应力
和最小拉应力或压应力的差值（拉取正，压 取负）
6
2、影响因素
疲劳寿命（N）
疲劳失效时所经受的应力或应变的循环次数，疲劳计算时通常不考虑疲劳荷载的
施加时间，而仅以循环次数为计算依据。
一些疲劳基本概念:
最大应力σmax
最小应力σmin 应力范围Δ σ=σmax- σmin
应力幅σa=( σmax- σmin)/2= Δ σ/2
平均应力σm=( σmax+ σmin)/2 应力比R=σmin/σmax 循环特征
如：有些钢结构加固后，会对已出现疲劳裂纹有抑制扩展的作用，使之出现还会经历比较长的荷载循环次 数，因此《钢结构设计规范》GB50017—2003中的S—N曲线会远远低估这种钢结构的疲劳寿命。
《钢结构设计规范》GB50017—2003中的8类曲线是根据完好的结构试件的疲劳试 验结果得到的，对于存在疲劳损伤的钢结构不适用。但对于既有的钢结构，都存在 一定程度的损伤，因此曲线不宜被采用。 凡是改变已有的应力环境或措施，结构构造将无法使用《钢结构设计规范》 GB50017—2003中的数据和结果，对于现在多变的环境下的构造疲劳问题的研究 造成局限和困难。
2、影响因素
一般来说，应 力(应变)幅是影 响疲劳寿命的决 定因素
由于变动载荷和应变是导致疲劳
破坏的外动力，所以应该先进行 了解。变动载荷是指载荷大小，
甚至方向随时间变化的载荷。变
1钢结构对材料性能的要求
钢结构对材料性能的要求钢结构对材料性能的要求是多方面的，具体表现在以下方面：1．强度强度是材料的承载能力的体现，主要指标有:屈服点f y ——设计时钢材可达到的最大应力。
抗拉强度f u ——钢材破坏前能够承受的最大应力。
钢材达到 fu 时，已产生很大塑性变形而失去使用性能，但fu 高则可以增加结构的安全保障，故fu/fy 的值可看作钢材强度储备系数。
该两个指标均由静力拉伸试验得出静力拉伸试验2．塑性钢材的塑性为当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。
塑性好坏可用两个指标来表示：伸长率δ——试件拉断时原标距间长度伸长值与原标距比值的百分率。
根据试件原标距长度l0与试件中间部分的直径d0 的比值为10或5而分为δ10或δ5。
%100001⨯-=l l l δ式中，l1——试件拉断后标距间长度。
断面收缩率——试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率。
%100010⨯-=A A A ψ式中，A0 ——试件原来的断面面积；A1 ——试件拉断后颈缩区的断面面积；结构或构件在受力时（尤其承受动力荷载时）材料塑性好坏往往决定了结构是否安全可靠，因此钢材塑性指标比强度指标更为重要。
3．韧性钢材的韧性是钢材在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷载的能力，它是强度与塑性的综合表现。
钢材韧性通过冲击试验(图1)，测定冲击功来表示。
式中：ak——冲击韧性值；Ak——冲击功；An——试件缺口处的净截面积。
图1 冲击试验钢结构设计规范对钢材的冲击韧性ak有常温和负温要求的规定。
选用钢材时，根据结构的使用情况和要求提出相应温度的冲击韧性指标要求。
4．可焊性钢材的可焊性是指在一定工艺和结构条件下，钢材经过焊接能够获得良好的焊接接头的性能。
可焊性分为施工上的可焊性和使用性能上的可焊性。
施工上的可焊性指对产生裂纹的敏感性，使用性能上的可焊性是指焊接构件在焊接后的力学性能是否低于母材。
钢结构的特点
钢结构的特点钢结构的特点：1、轻质高强2、塑性、韧性好3、各向同性，性能稳定4、可焊性5、不易渗漏6.制造简便，施工周期短7、耐腐蚀性差8、耐热但不耐火9、存在稳定性问题。
应用范围：重型工业厂房，大跨度结构，高耸结构，与高层结构受动力荷载作用的结构，可拆卸与移动的结构，容器与管道，轻型钢结构其她建筑一一支架等。
钢结构的设计方法主要以概率极限状态设计法为主，对疲劳以及压力容器沿用以经验为主的容许应力设计法。
钢材力学性能指标包括：抗拉强度FU反映钢材受拉时所能承受的极限应力，伸长率衡量钢材断裂前所具有的塑性形变能力指标，以试件破坏后在标定的长度内残余应变表示，屈服点，断面收缩率衡量钢材塑性与韧性，冷弯性能判断钢材塑性变形能力与冶金质量与冲击韧性用于比较韧性的好坏。
钢结构的破坏形式：1、塑性破坏。
特征：构件应力超过屈服点，并且达到抗拉极限强度后，构件产生明显的变形。
断口：色泽发暗。
后果:在破坏前有很明显的变形，并有较长的变形持续时间，便于发现与补救。
2、脆性破坏:在破坏前无明显变形，没有任何预兆。
断口:平齐与呈有光泽的晶粒。
后果：突然发生的，危险性大，应尽量避免。
1）屈服点fy――应力应变曲线开始产生塑性流动时对应的应力（取屈服阶段波动部分的应力最低值），它就是衡量钢材的承载能力与确定钢材强度设计值的重要指标。
（2）抗拉强度fu ――应力应变曲线最高点对应的应力，它就是钢材破坏前所能承受的最大应力。
3）钢材的塑性一一当应力超过屈服点后，钢材能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。
塑性好坏可用断面收缩率与伸长率表示，通过静力拉伸试验得到。
元素对钢结构性能的影响：碳（C）――钢材强度的主要来源，但就是随其含量增加，强度增加，塑性、冷弯、冲击、抗疲劳降低，可焊性降低,抗腐蚀性降低。
硫（S）――有害元素，引起热脆与分层。
磷（P）――冷脆性。
抗腐蚀性略有提高，但可焊性、塑性与韧性降低。
锰（Mn）――合金元素。
对钢结构的认识范文
对钢结构的认识范文钢结构是一种常见的建筑结构形式，通过使用钢材作为主要结构材料，以钢材的高强度和耐久性为基础构建的建筑结构。
首先，钢材具有良好的力学性能，具有较高的屈服强度和抗拉强度。
相比于传统的建筑材料如木材和混凝土，钢材的强度大大超过了它们，使得钢结构可以在较小的截面尺寸下实现较大的跨度和高度。
这种高强度的特性使得钢结构成为追求开放空间和大跨度设计的理想选择，可以应用于各种类型的建筑，如居住建筑、商业建筑、体育场馆和工业厂房等。
其次，钢材具有较好的耐久性和抗腐蚀性能。
与混凝土相比，钢材不易受到湿度、潮气和温度的影响，较少出现开裂和脱落的问题。
钢材可以经受长时间的使用而不受损害，这使得钢结构建筑可以长期保持稳定和安全的使用状态。
此外，通过使用防腐涂层和工艺处理，可以进一步增强钢材的抗腐蚀性能，延长钢结构的使用寿命。
钢结构还具有施工工期短、质量可控、可拆卸和可回收利用的特点。
由于预制加工和现场焊接的应用，钢结构可以快速、高效地进行施工，缩短了项目的建设周期。
在制造过程中，可以通过控制每个构件的尺寸和质量，确保整个钢结构的质量稳定可靠。
此外，由于钢材是可拆卸的，可以方便地进行扩建、改造和修复工作。
在建筑拆除或废弃后，钢材还可以进行回收利用，减少资源的浪费和环境的污染。
钢结构在设计上也具有灵活性和创新性。
钢材的可塑性和可加工性能使得设计师可以创造出各种形状和结构的建筑。
钢结构可以实现更加灵活和自由的空间规划，创造出更加舒适和宜人的使用体验。
此外，钢结构还可以与其他材料如玻璃、石材和木材等进行组合使用，实现多材料的协同效应，创造出更加丰富和多样的建筑形象。
然而，钢结构也存在一些挑战和限制。
首先，钢材的价格相对较高，这导致钢结构在一些低成本项目中可能并不经济实用。
其次，钢结构对火灾的抗性较差，需要采取防火措施来保护钢材的完整性和稳定性。
此外，由于钢结构较为轻盈，建筑在遭受自然灾害如地震和风灾时需要更加全面的设计和加固措施，以保证建筑的安全性和可靠性。
什么是钢结构工程
引言概述：钢结构工程是一种以钢材为主要构造材料的建筑工程。
它具有高强度、轻质、耐久性强等优点，因此被广泛应用于各类建筑、桥梁、高层钢结构建筑等领域。
在上一篇文章中，我们简要介绍了钢结构工程的基本概念和发展历程。
在本文中，我们将更深入地探讨钢结构工程的主要特点和设计原则。
正文内容：一、钢材的特点1.高强度：相对于其他常见建筑材料，如混凝土、木材等，钢材具有更高的强度。
这使得钢结构工程能够承受更大的荷载和压力，提高了建筑的安全性和稳定性。
2.轻质：相对于混凝土结构而言，钢结构工程的自重轻，可以减小建筑物的总重量。
这有助于降低地基和基础工程的成本，并且可以减小对土地的压力。
3.可塑性强：钢材具有较好的可塑性，可以便于加工成各种形状的构件，满足不同建筑设计的要求，提高了建筑的美观性。
4.耐久性强：钢材在适当的条件下具有较好的耐腐蚀性，可以有效抵御氧化、湿度和温度变化等因素对其产生的侵蚀。
这使得钢结构工程能够长期保持稳定的结构性能。
二、钢结构工程的设计原则1.安全性：钢结构工程的设计必须以保证建筑物的安全为首要原则。
设计师需要充分考虑结构的抗震、防火、抗风等能力，以及承载能力和变形能力等指标，确保建筑物在各种极端情况下都能保持稳定和安全。
2.经济性：钢结构工程的设计不仅要满足安全性的要求，还要兼顾经济性。
设计师需要通过优化设计、降低材料和施工成本等手段，使得建筑物的总造价最小化，从而提高钢结构工程的竞争力。
3.功能性：钢结构工程的设计需要充分考虑建筑物的使用功能和需求。
设计师要与建筑师密切协作，合理布局空间和构件，满足不同功能和需求区域的使用要求，提高建筑物的使用寿命和使用效果。
4.美观性：钢结构工程作为一种现代建筑形式，需要注重建筑物的美观性。
设计师需要通过合理的形状、材料搭配、表面处理等手段，使得钢结构工程与周围环境协调一致，提高建筑物的艺术价值和文化内涵。
5.可持续性：钢结构工程的设计应该注重可持续发展的原则。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章绪论钢结构是用钢板、型钢，通过焊缝、螺栓等方式连接而成的结构。
主要内容有材料、连接、基本构件和结构设计。
钢结构与钢筋混凝土结构、木结构和砌体结构都是工程结构的不同分支，它们之间有许多共性。
例如，在结构体系、内力分析和设计程序等方面基本相同。
但由于材料性质不同，因而钢结构在构件的截面形式、构件的计算方法、连接方法及构造处理方面与其它结构有很大的差别。
钢结构内在的特性是由其原材料及构件的加工过程决定的，学习钢结构要注意它的特点。
§1.1我国钢结构的发展概况我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
钢结构是由生铁结构逐步发展起来的，中国是最早用铁制造承重结构的国家。
远在秦始皇时代（公元前二百多年），就有了用铁建造的桥墩。
以后在深山峡谷上建造铁链悬桥如四川大渡河桥，我国古代还建造了许多纪念性建筑，如山东济宁市的铁塔寺铁塔，镇江的甘露寺铁塔等，这些表明我国古代建筑和冶金技术方面的高度水平。
中国古代在金属结构方面虽有卓越的成就，但由于受到内部的束缚和外部的侵略，相当一段时间内发展较为缓慢。
即使这样，我国工程师和工人仍有不少优秀设计和创造，如1927年建成的沈阳黄姑屯机车厂钢结构厂房；1928～1931年建成的广州中心纪念堂圆屋顶；1934～1937年建成的杭州钱塘江大桥等。
19世纪后半期开始发展起来的结构力学理论、扎制钢材的普及使“铁结构设计”发展成了“钢结构设计”。
20世纪50年代后，钢结构的设计、制造、安装水平有了很大提高，建成了大量钢结构工程，有些在规模上和技术上已达到世界先进水平。
如采用大跨度网架结构的首都体育馆（平面为矩形）、上海体育馆（平面为圆形）、深圳体育馆，大跨度三角拱形式的西安秦始皇陵兵马俑陈列馆，悬索结构的北京工人体育馆、浙江体育馆，高耸结构中的200m高广州广播电视塔、210m高上海广播电视塔、194m高南京跨江线路塔、325m高北京气象桅杆等，板壳结构中有效容积达54000m3的湿式储气柜等。
近期，随着钢结构设计理论、制造、安装等方面技术的迅猛发展，各地建成了大量的高层钢结构建筑、轻钢结构、高耸结构、市政设施等。
如：位于上海浦东、420.5m高、88层、总建筑面积达28.7万m2的金贸大厦；总建筑面积达20万m2的上海浦东国际机场；主体建筑东西跨度288.4m、南北跨度274.7m、建筑高度70.6m、可容纳8万名观众的上海体育场；336m高、建于哈尔滨的黑龙江广播电视塔以及横跨黄浦江的南浦大桥、杨浦大桥等等。
96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用”变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求扩大钢结构住宅的市场占有率。
当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业的发展，已成为建筑业发展的重要任务。
§1.2钢结构的特点1.2.1钢结构的特点1.钢结构的优点（1）钢材的强度高，塑性、韧性好钢与混凝土、木材相比，虽然质量密度较大，但其屈服点较混凝土和木材要高得多，其质量密度与屈服点的比值相对较低。
在承载力相同的条件下，钢结构与钢筋混凝土结构、木结构相比，构件较小，重量较轻，便于运输和安装。
在跨度和荷载都相同时，普通钢屋架的重量只有钢筋混凝土屋架的1/4～1/3，冷弯薄壁轻型钢屋架只有1/10。
一般的钢筋混凝土高楼，典型楼层的自重约为10～12kN/m2，而钢结构高楼约为8～10，比前者减轻约30％以上，相应的地震作用液大大减小。
建筑工程中钢结构所选用的钢材都具有良好的塑性，在拉力作用下，应力应变曲线有明显的屈服平台，不会因超载而突然断裂。
钢材的塑性在一定条件下是可以利用的。
如梁和框架的塑性设计，允许在结构中出现塑性铰以及继之而来的内力重分布。
建筑钢材还具有较好的韧性，因此，有动力作用的重要结构经常用钢材来做。
钢筋混凝土要做成延性很好的框架，就需要增加配筋量，这使它在造价上无法与钢框架竞争。
（2）材质均匀、工作可靠性高钢材在冶炼和扎制过程中，质量得到严格的控制，材质波动的范围小。
钢材质地均匀，接近于各向同性体，弹性模量大，为理想的弹塑性体，与目前所采用的计算方法和基本理论符合较好，所以其可靠性高。
（3）钢结构制造简便、施工周期短、具有良好的装配性钢结构的构件是用各种扎制型材（型钢、板材）经切割、焊接等工序制造而成。
因此钢结构生产具备成批大件生产和高度准确性的特点，可以采用工厂制作、工地安装的施工方法，其生产作业面多，可缩短施工周期，进而为降低造价、提高效益创造条件。
（4、5）钢材具有可焊性由于焊接结构可以做到完全密封，一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、气柜、管道等板壳结构都采用钢结构。
（6）钢结构建筑是绿色建筑，具备可持续发展的特点钢结构加工制造过程中产生的余料和碎屑，以及废弃和破坏了的钢结构或构件，均可回炉重新冶炼成钢材使用。
因此钢材被称为绿色建筑材料或可持续发展的材料。
·抗震及抗动力荷载性能好钢结构因自重轻、质地均匀，具有较好的延性，因而抗震及抗动力荷载性能好。
·易于改造何加固钢材具有较好的可加工性能，连接简单，因此对已有结构进行改造和加固相对比较容易。
2.钢材的不足（1）耐腐蚀性较差钢结构的最大缺点是容易锈蚀，特别是在潮湿环境、腐蚀性介质中。
新建造的钢结构一般都需仔细除锈、镀锌或刷涂料。
以后隔一定时间又要重新刷涂料，维护费用较高。
目前国内外正在发展不易锈蚀的耐候钢，可大量节省维护费用，但还未能广泛采用。
（2）耐热但不耐火温度在250℃以内，钢的性质变化很小，温度达到300℃以上，强度逐渐下降，达到450～650℃时，强度降为零。
因此，钢结构可用于温度不高于250℃的场合。
在自身有特殊防火要求的建筑中，钢结构必须用耐火材料予以维护。
当防火设计不当或者当防火层处于破坏的状况下，有可能将产生灾难性的后果。
·钢材价格相对较高1.2.2钢结构的应用·形式·框架单层单跨框架单层多跨框架多层单跨框架多层多跨框架·桁架平面桁架空间桁架·拱架·索·壳体应用1．单层厂房结构厂房钢结构一般指重型、大型车间的承重骨架。
通常由檩条、天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁（桁架）、各种支撑及墙架等构件组成。
2．大跨度结构大跨度结构主要有网架结构、悬索结构和网壳结构等。
·网架结构网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。
具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
构成网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，由这些基本单元可组合成平面形状的三边形、四边形、六边形、圆形或其他任何形体。
一般而言，网架钢结构有下列三种节点形式：·焊接球节点·螺栓球节点·钢板节点·悬索及索桁架结构以一系列拉索为主要承重构件，这些索按一定的规律组成各种不同的形式，悬挂于相应的支撑结构上，使材料强度在受拉情况下得到充分发挥的结构形式。
节约钢材（以浙江省体育馆为例，仅17kg/m2）、外形美观、设计施工较复杂，适合于大跨度屋顶。
·网壳结构同网架结构一样，网壳也是由许多杆件按一定规律布置，通过节点连接成空间杆系结构，但网架的外形呈平板状，而网壳的外形呈曲面状。
一般为单层或双层，按其外形为单曲面或双曲面而构成网状穹顶、网状筒壳以及双曲抛物面网壳等多种形式。
网壳结构的特点：外形美观、通透感好，建筑空间大、用材省，设计施工较复杂。
苏州乐园宇宙大战馆球体屋面（穹顶）上海商务中心（网状网壳）3．多层、高层结构·多层住宅、办公楼多层住宅、办公楼柱距一般为6～9米，不超过8层，基础受力小，有利于抗震；资源耗用少；工业化程度高；施工速度快；可装拆；造价略高。
·小别墅轻钢小别墅一般2～3层。
造型多变、功能齐全、建造速度快、工业化程度高、造价略高。
高层结构·一般50层以上建筑用钢结构或钢－混组合结构·自重轻、抗震性能好，基础处理方便·柱用焊接方管（圆角）、H型钢或组合柱·梁用H型钢，上下翼缘用对接焊，腹板用高强螺栓作抗剪连接，柱与梁翼缘对应处有加强板·楼板用压型钢板加钢筋网加细石砼构成组合板，板与梁连接用销钉·外墙用玻璃或铝幕墙·基础用桩基加箱基，箱基作停车场·防火要求非常严格4．塔桅等耸结构高耸钢结构的结构形式多为空间桁架，其特点是高跨比较大，以水平荷载作用为主，可应用在以下几个方面：·输电塔·通讯及微波塔·多功能广播电视发射塔·桅杆·火炬塔、石油化工塔架5．桥梁结构桥梁钢结构的主要形式有：·桁架式桥（如武汉、南京长江大桥）（连续小跨距）·箱形桥梁（如立交桥、铁路桥），钢板焊成·拱形桥梁，中、小跨度·斜拉桥（如上海南浦、杨浦大桥）“H”型钢，大跨距、特大跨距（5）悬索桥（如江阴长江大桥）桁架梁1000米跨距6．可拆卸、移动结构钢结构不仅重量轻，还可以用螺栓或其他便于拆装的手段来连接，因此非常适用于需要搬迁的结构，如建筑工地、油田和需要野外作业的生产和生活用房的骨架等。
钢筋混凝土结构施工用的模板和支架，以及建筑施工用的脚手架等也大量采用钢材制作。
7．轻型钢结构轻型钢结构是一个很模糊的概念，没有严格的定义。
以下结构都可称为轻型钢结构：①由冷弯薄壁型钢组成的结构；②由热轧轻型型钢（工字钢、槽钢、 H型钢、L型钢、T型钢等）组成的结构；③由焊接轻型型钢（工字钢、槽钢、 H型钢、L型钢、T型钢等）组成的结构；④由圆管、方管、矩形管组成的结构；⑤由薄钢板焊成的构件组成的结构；⑥由以上各种构件组成的结构。
钢结构重量轻不仅对大跨结构有利，对屋面活荷载特别轻的小跨结构也有优越性，因为此时结构的自重液成为一个重要因素。
轻钢结构的结构形式有门式刚架、冷弯薄壁型钢结构以及钢管结构等。
轻钢结构因具有用钢量省、造价低、供货迅速、安装方便、外形美观、内部空旷等特点，在近年来得到迅速的发展，主要用于：·单层或多层厂房、仓库单层或多层厂房、仓库，有单跨或多跨，跨度一般不超过30m，省材、施工速度快、造价低、耗用资源少，吊车为轻级工作制且起重量一般不超过20t，单层的承重结构用钢量一般为10～30kg/m2,多层承重框架用钢量一般为30～60kg/m2。