1、定義

鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛度好、抵抗變形能力強(qiáng)，適用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜；材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載；建筑工期短；其工業(yè)化程度高，可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。

鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼材，大大提高其屈服點(diǎn)強(qiáng)度；此外要軋制新品種的型鋼，例如H型鋼（又稱寬翼緣型鋼）和T形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。

另外還有無熱橋輕鋼結(jié)構(gòu)體系，建筑本身是不節(jié)能的，本技術(shù)用巧妙的特種連接件解決了建筑的冷熱橋問題；小桁架結(jié)構(gòu)使電纜和上下水管道從墻里穿越，施工裝修都方便。

2、特點(diǎn)

1）材料強(qiáng)度高，自身重量輕

鋼材強(qiáng)度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強(qiáng)度的比值相對(duì)較低，因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小，自重輕，便于運(yùn)輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。

2）鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高

適于承受沖擊和動(dòng)力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。

3）鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機(jī)械化程度高

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。

4）鋼結(jié)構(gòu)密封性能好

由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可以作成氣密性，水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等。

5）鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火

當(dāng)溫度在150℃以下時(shí)，鋼材性質(zhì)變化很小。因而鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車間，但結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻射時(shí)，要采用隔熱板加以保護(hù)。溫度在300℃ -400℃時(shí).鋼材強(qiáng)度和彈性模量均顯著下降，溫度在600℃左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中，鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料加以保護(hù)以提高耐火等級(jí)。

6）鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差

特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護(hù)。對(duì)處于海水中的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)，需采用“鋅塊陽極保護(hù)”等特殊措施予以防腐蝕。

7）低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保，可重復(fù)利用

鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除幾乎不會(huì)產(chǎn)生建筑垃圾，鋼材可以回收再利用。

1）鋼結(jié)構(gòu)的上游行業(yè)為鋼鐵等原材料供應(yīng)行業(yè)

鋼鐵行業(yè)是鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，鋼鐵行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步為鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的一些大企業(yè)已經(jīng)開始了建筑結(jié)構(gòu)用鋼的品種和技術(shù)的研發(fā)，相繼開發(fā)了高強(qiáng)鋼和耐火、耐候、耐海水、抗層狀撕裂、抗低溫用鋼，以及H 型鋼、高性能彩涂鋼板、冷彎型鋼等，為鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。

2）上下游對(duì)本行業(yè)的影響

鋼結(jié)構(gòu)的上游主要是鋼鐵行業(yè)，鋼材產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)直接影響本行業(yè)的采購成本。從整體上看，上游行業(yè)基本屬于競(jìng)爭性行業(yè)，生產(chǎn)用于鋼結(jié)構(gòu)的各類鋼板、鋼管、型鋼等鋼材，其中H 型鋼和中厚板是鋼結(jié)構(gòu)建筑中最為常用的產(chǎn)品。產(chǎn)業(yè)洞察研究數(shù)據(jù)2011 年粗鋼產(chǎn)量達(dá)6.96 億噸，產(chǎn)量相對(duì)飽和，鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)所需的原材料能獲得穩(wěn)定的供應(yīng)。

下游行業(yè)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展具有較大的牽引和驅(qū)動(dòng)作用，它們的需求變化直接決定了行業(yè)未來的發(fā)展?fàn)顩r。鋼結(jié)構(gòu)以其強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、可塑性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等綜合優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)廠房、市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、文教體育建設(shè)、電力、橋梁、海洋石油工程、航空航天等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)空間逐步擴(kuò)大。另外，一旦住宅鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)取得突破，逐步取代傳統(tǒng)建筑形態(tài)進(jìn)入住宅建設(shè)領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)將引來爆發(fā)性的增長。

1）屋面系統(tǒng)

是由屋架、結(jié)構(gòu)OSB面板、防水層、輕型屋面瓦（金屬或?yàn)r青瓦）及相關(guān)連接件組成的。邁特建筑輕鋼結(jié)構(gòu)的屋面，外觀可以有多種組合。材料也有多種。在保障了防水這一技術(shù)的前提下，外觀有了許多的選擇方案。

2）墻體結(jié)構(gòu)

輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的墻體主要由墻架柱、墻頂梁、墻底梁、墻體支撐、墻板和連接件組成。建筑輕鋼結(jié)構(gòu)住宅一般將內(nèi)橫墻作為結(jié)構(gòu)的承重墻，墻柱為C形輕鋼構(gòu)件，其壁厚根據(jù)所受的荷載而定，通常為0.84～2毫米，墻柱間距一般為400～600毫米， 建筑輕鋼結(jié)構(gòu)住宅這種墻體結(jié)構(gòu)布置方式，可有效承受并可靠傳遞豎向荷載，且布置方便。

1)強(qiáng)度

鋼材的強(qiáng)度指標(biāo)由彈性極限σe，屈服極限σy，和抗拉極限σu，設(shè)計(jì)時(shí)以鋼材的屈服強(qiáng)度為基礎(chǔ)，屈服強(qiáng)度高可以減輕結(jié)構(gòu)的自重，節(jié)省鋼材，降低造價(jià)?？估瓘?qiáng)度σu即是鋼材破壞前所能承受的最大應(yīng)力，此時(shí)的結(jié)構(gòu)因塑性變形很大而失去使用性能，但結(jié)構(gòu)變形大而不垮，滿足結(jié)構(gòu)抵抗罕遇地震時(shí)的要求?！襲/σy值的大小，可以看作鋼材強(qiáng)度儲(chǔ)備的參數(shù)。

2)塑性

鋼材的塑性一般指應(yīng)力超過屈服點(diǎn)后，具有顯著的塑性變形而不斷裂的性質(zhì)。衡量鋼材塑性變形能力的主要指標(biāo)是伸長率δ和斷面收縮率ψ。

3)冷彎性能

鋼材的冷彎性能是衡量鋼材在常溫下彎曲加工產(chǎn)生塑性變形時(shí)對(duì)產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。鋼材的冷彎性能是用冷彎實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)鋼材承受規(guī)定彎曲程度的彎曲變形性能。

4)沖擊韌性

鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下，斷裂過程中吸收機(jī)械動(dòng)能的一種能力，是衡量鋼材抵抗沖擊荷載作用，可能因低溫、應(yīng)力集中，而導(dǎo)致脆性斷裂的一項(xiàng)機(jī)械性能。一般通過標(biāo)準(zhǔn)試件的沖擊試驗(yàn)來獲得鋼材的沖擊韌性指標(biāo)。

5)焊接性能

鋼材的焊接性能是指在—定的焊接工藝條件下，獲得性能良好的焊接接頭。焊接性能可分為焊接過程中的焊接性能和使用性能上的焊接性能兩種。焊接過程中的焊接性能是指焊接過程中焊縫及焊縫附近金屬不產(chǎn)生熱裂紋或冷卻不產(chǎn)生冷卻收縮裂紋的敏感性。 焊接性能好，是指在一定焊接工藝條件下，焊縫金屬和附近母材均不產(chǎn)生裂紋。使用性能上的焊接性能是指焊縫處的沖擊韌性和熱影響區(qū)內(nèi)延性性能，要求焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)鋼材的力學(xué)性能不低于母材的力學(xué)性能。我國采用焊接過程的焊接性能試驗(yàn)方法，也采用使用性使用性質(zhì)上的焊接性能試驗(yàn)方法。

6)耐久性

影響鋼材耐久性的因素很多。首先是鋼材的耐腐蝕性差，必須采取防護(hù)措施，防止鋼材腐蝕生銹。防護(hù)措施有：定期對(duì)鋼材油漆維護(hù)，采用鍍鋅鋼材，在有酸，堿，鹽等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)條件下，采用特殊防護(hù)措施，如海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)采用“陽極保護(hù)”措施防止導(dǎo)管架腐蝕，在導(dǎo)管架上固定上鋅錠，海水電解質(zhì)會(huì)自動(dòng)先腐蝕鋅錠，從而達(dá)到保護(hù)鋼導(dǎo)管架的功能。其次由于鋼材在高溫和長期荷載作用下，其破壞強(qiáng)度比短期強(qiáng)度降低較多，故對(duì)長期高溫作用下的鋼材，要測(cè)定持久強(qiáng)度。鋼材隨時(shí)間推移會(huì)自動(dòng)變硬、變脆、即“時(shí)效”現(xiàn)象。對(duì)低溫荷載作用下的鋼材要檢驗(yàn)其沖擊韌性。

設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)通常會(huì)在以下方面提出特殊要求或者更高要求：

結(jié)構(gòu)件：材質(zhì)、表面粗糙度、公差、表面處理、直線度（或弧度）

連接：孔位偏差、螺栓等級(jí)；焊接方法、焊接標(biāo)準(zhǔn)、焊材；氣密性，要求進(jìn)行無損檢測(cè)、液體滲透檢測(cè)等

整體結(jié)構(gòu)：垂直度、水平度等

包裝：包裝材料、包裝方法

倉儲(chǔ)：環(huán)境溫度、環(huán)境濕度

運(yùn)輸：裝卸、車內(nèi)擺放、集裝箱內(nèi)擺放，等等。

鋼結(jié)構(gòu)也是有損壞的時(shí)候，我們要即時(shí)發(fā)現(xiàn)即時(shí)解決問題，鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)介紹鋼結(jié)構(gòu)損壞的主要因素有：

1）由荷載變化，超期服役，規(guī)范和規(guī)程改變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力不足；

2）構(gòu)件由于各種意外產(chǎn)生變形、扭曲、傷殘、凹陷等，致使構(gòu)件截面削弱，桿件翹曲，連接開裂等；

3）溫差作用下引起構(gòu)件或連接變形、開裂和翹曲；

4）由于化學(xué)物質(zhì)的侵蝕而產(chǎn)生腐蝕以及電化學(xué)腐蝕致使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面削弱；

5）其它包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工中的失誤及服役期中的違規(guī)使用和操作等。

鋼結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)措施主要有三種：

1） 截面補(bǔ)強(qiáng)法：在局部或沿構(gòu)件全長以鋼材補(bǔ)強(qiáng)，連成整體使之共同受力；

2） 改變計(jì)算簡圖：增設(shè)附加支承，調(diào)整荷載分布情況，降低內(nèi)力水平，對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)支座進(jìn)行強(qiáng)迫位移，降低應(yīng)力峰值；

3） 預(yù)應(yīng)力拉索法：利用高強(qiáng)拉索加固結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)或提高結(jié)構(gòu)整體承載力、剛度和穩(wěn)度。

中國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)呈現(xiàn)持續(xù)和快速的增長勢(shì)頭，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量從2002年的850萬噸增長到2009年的2294萬噸，年均復(fù)合增長率達(dá)到15.24%。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)估計(jì)，2010年，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量達(dá)到2600萬噸。2011年，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量約為2900萬噸。我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)正處于迅猛發(fā)展時(shí)期。

中國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)總體集中度較低。年產(chǎn)量1萬噸以下、1-5萬噸、5-30萬噸、30萬噸以上的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)數(shù)量分別為4000-5000、100、20、6-8;擁有鋼結(jié)構(gòu)特級(jí)制造資質(zhì)的企業(yè)51家，擁有輕型鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)專項(xiàng)甲級(jí)資質(zhì)的企業(yè)82家，而同時(shí)擁有上述資質(zhì)及專業(yè)承包一級(jí)資質(zhì)的企業(yè)更少。隨著行業(yè)不斷發(fā)展，行業(yè)內(nèi)并購整合現(xiàn)象將成為常態(tài)。