通過這個(gè)樂高積木想說明的是:無論是多復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu),其組成原理都是一樣的,都是由一個(gè)一個(gè)簡(jiǎn)單的構(gòu)件,通過螺栓或者焊接的方式連接在一起,從而形成一個(gè)雄偉的整體建筑物或者構(gòu)筑物。 萬變不離其宗,而鋼結(jié)構(gòu)的祖宗就是構(gòu)件和螺栓及焊縫。
構(gòu)成
每一個(gè)基本構(gòu)件都是由型鋼或者鋼板制成,下面看看什么是型鋼和鋼板組合截面。
鋼板焊接而成的組合截面
三塊鋼板焊接而成的組合截面-H型鋼梁
七塊鋼板焊接而成組合截面-十字形鋼柱
構(gòu)件與構(gòu)件之間主要是通過三種方式連接:螺栓、焊接、鉚釘
首先介紹一下螺栓
框架梁的螺栓連接
框架柱的螺栓連接
扭剪型高強(qiáng)摩擦型螺栓
滾珠型防盜螺母
第二種連接方法:焊縫連接。
第三種連接方法:鉚釘連接
目前已經(jīng)基本不用,在1900年前后,曾大量使用在美國(guó)的高層鋼結(jié)構(gòu)建筑物上,包括1887年建設(shè)的法國(guó)埃菲爾鐵塔上。
鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
隨著挖礦技術(shù)和提煉技術(shù)的不斷提高,生產(chǎn)每噸鋼材以及生產(chǎn)各種高強(qiáng)度的鋼材的生產(chǎn)率在不斷地提高,從而導(dǎo)致鋼材的成本原來越低。2015年的鋼材的價(jià)格約為1900元/噸,相當(dāng)于0.95元/每斤,比白菜還要便宜。我記得20年前的鋼材高峰期時(shí)可以去到3600元/噸。鋼材的確有很多的優(yōu)點(diǎn),我國(guó)每年消耗的鋼鐵占全..消耗總量的50%。
相比起磚石、木、混凝土等建筑材料而言,鋼的強(qiáng)度高、重量輕。
鋼材的強(qiáng)度高,以我們常用的Q345B鋼為例,這個(gè)Q345的意思就是屈服強(qiáng)度是345N/mm2,直觀一點(diǎn)就是一部普通小汽車1.5噸,我們只需要一根圓8的鋼筋就可以吊起來了。而C30素混凝土相對(duì)應(yīng)的抗拉強(qiáng)度是多少呢?2.01N/mm2。 相當(dāng)于鋼材強(qiáng)度的1/172倍。
如果采用高強(qiáng)度鋼絞線的話,其強(qiáng)度可以去到1860N/mm2,相當(dāng)于C30素混凝土的900倍以上。