未來鋼結構建築/特性

結構鋼的特性

在將結構鋼用於建築之前，需要考慮以下特性。這些特性有助於確定鋼材的質量。使用高質量的鋼材可以確保建造出可靠且持久的建築。最重要的組成部分包括以下內容：

1. 密度

材料的密度定義為單位體積的質量。結構鋼的密度為 7.75 到 8.1 g/cm3。

2. 彈性模量

彈性模量或楊氏模量是衡量物體在施加力或應力時發生變形趨勢的指標。結構鋼的典型值在 190-210 吉帕斯卡之間。

3. 泊松比

它是材料收縮量與伸長量的比值。泊松比越低，物體在拉伸時厚度收縮越少。結構鋼的合格值為 0.27 到 0.3。

4. 抗拉強度

物體的抗拉強度是指物體在斷裂之前可以拉伸到的極限值。斷裂點是指物體在施加應力後斷裂的點。結構鋼具有很高的抗拉強度，因此在建築中比其他材料更受歡迎。

5. 屈服強度

屈服強度或屈服點是指物體發生永久變形時的應力值。當應力消除後，物體無法恢復到原來的形狀。由碳製成的結構鋼的屈服強度為 187 到 758 兆帕。由合金製成的結構鋼的屈服強度為 366 到 1793 兆帕。

6. 熔點

由於結構鋼型別的差異很大，因此沒有定義的熔點值。熔點是指物體在加熱時開始熔化的溫度。

7. 比熱

比熱或熱容是指使物體溫度升高一定量所需的熱量。比熱值越高，表示物體的隔熱能力越強。比熱值的單位為焦耳每千克開爾文。由碳製成的結構鋼的比熱值為 450 到 2081，而由合金製成的結構鋼的比熱值為 452 到 1499。

8. 硬度

硬度是指物體在施加力時抵抗形狀變化的能力。硬度測量方法有三種。分別是劃痕法、壓痕法和回彈法。由合金製成的結構鋼的硬度值為 149-627 公斤。由碳製成的結構鋼的硬度值為 86 到 388 公斤。

現代鋼結構建築由許多隨著時間推移而不斷改進的獨立構件組成。藉助 CAD，製造商能夠生產出更多尺寸和格式的鋼結構建築。建築的建造使用不同的鋼材形狀和部件。在大多數發達國家，都可以獲得標準的已批准形狀。較小的鋼結構建築是預製的，因此組裝起來很簡單。較大的鋼結構建築需要熟練的工人來確保結構安全組裝。

結構鋼主要有五種組成部分，包括拉力構件、壓力構件、彎曲構件、組合力構件及其連線。

構件	描述
拉力構件	拉力構件可以在桁架和開式鋼網架中充當腹板和絃杆。它們承受拉力，防止建築中使用的其他構件承受拉力。
壓力構件	柱子、支撐或立柱構成壓力構件。它們是桁架和梁中的豎向構件，處於受壓狀態。
彎曲構件	梁、次梁、桁架、窗臺、過樑被稱為彎曲構件。每個構件都有其特定的應用，但通常彎曲構件承受彎矩和剪力。
組合力構件	組合力構件也稱為樑柱，它們承受彎曲壓力。連線構件將整個建築連線在一起。
連線	鋼樑構成建築的基本骨架，並提供強大的支撐和強度。這些梁通常支撐著樓層或屋頂。工字梁被廣泛使用，有各種尺寸。工字梁既可以用作梁，也可以用作柱子。工字梁或 I 梁用於幾乎所有金屬建築的建造。它在各個方向上都具有強度。鋼結構建築的每個結構構件都可以用不同尺寸的工字梁製造。類似地，鋼筋是一種用於製造鋼筋混凝土的鋼筋。將鋼筋插入混凝土中以增加強度並賦予混凝土柔韌性。這些鋼筋在混凝土建築或在建築中使用大量混凝土的建築中至關重要。鋼樑用於支撐樓層或天花板。它們橫向排列在桁架上。它們通過樑託連線在一起。