[美国低层、多层建筑钢结构和轻钢结构]美国金属建筑的主要市场分布：工业(生产用厂房、仓库及辅助设施等)、商业(商场、旅馆 、展览馆、医院、办公大楼等)、社区(私有及公有社区活动中心及建筑如学校、体育馆、图书...+阅读
和其它材料的结构相比，钢结构具有以下特点：
一、钢结构重量轻
钢结构的容重虽然较大，单与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。
二、钢材的塑性和韧性好
塑性好，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证
三、钢材更接近于匀质和各向同性体
钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。
四、钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短
钢结构由各种型材组成，制作简便。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造；精确度高。制成的构件运到现场拼装，采用螺栓连接，且结构轻，故施工方便，施工周期短。此外，已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。
五、钢结构的密封性好
钢结构的气密性和水密性较好。
六、钢结构的耐热性好，但防火性能差
钢材耐热而不耐高温。随着温度的升高，强度就降低。当周围存在着辐射热，温度在150度以上时，就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾，结构温度达到500度以上时，就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构的耐火等级，通常都用混凝土或砖把它包裹起来。
七、钢材易于锈蚀，应采取防护措施
钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护 。
钢结构与其它结构相比，在使用功能、设计、施工、以及综合经济方面都具有优势，在住宅建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面：
一、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6%。
二、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖，保温性能好，节能50%，每户每平方米可节约取暖纳凉费用18元。
三、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，能够避免建筑物的倒塌性破坏。如95年的日本阪神大地震中，99年的台湾大地震中未倒塌的几乎全部为H型钢制作的钢结构建筑物。
四、建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。
五、施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，因而可降低综合造价，综合造价降低5%。加快资金周转，大大提高投资效益。
六、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，可回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再生或降解，不会造成很多垃圾。
七、具有较高的性能价格比。
八、建筑风格灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，满足用户的不同需求。
九、符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业的水平。
综上所述，钢结构是适合创新的住宅结构体系。钢结构可随着人们审美观的不同，使用功能要求的不同，设计各种造型、尺度、空间的新型房型。生产厂家能高精度、高质量、高速度完成，使建筑物达到既美观又经济的效果。
钢材常见质量问题有哪些
钢材常见质量问题有三种：
一、表面质量缺陷
1、表面裂纹：指钢材表面呈直线形的裂纹现象，一般应与锻造或轧制方向一致。 形成原因：主要是因为在加工（锻造、轧制、热处理调质）过程中因表面过烧、脱碳、疏松、变形和内应力过大以及表面硫、磷杂质含量较多而产生的发纹、热裂纹和冷裂纹。 表面裂纹可以通过肉眼观察、酸洗、磁粉探伤、着色检验和金相等方法检验出来。在确认裂纹时，必须注意区分钢材表面的氧化皮本身质脆疏松经过轻微弯曲而呈现的裂纹，而钢材本身并没有裂纹。
2、重皮与折叠：钢材表面黏结的呈舌状或鳞状 的金属薄片，在局部表面形成重叠，有明显的折叠纹。 形成原因：在热加工过程中由于钢坯上的飞边、毛刺、凹陷、夹杂物、皮下气孔和表面疏松等，在热变形时金属流变，开口于表面形成重皮与折叠。
3、耳子：指钢材表面沿轧制方向延伸的凹起。 形成原因：轧机孔型间隙过大，使钢材表面沿孔隙形成凸起。
4、刮伤：也叫划伤，指钢材表面在外力作用下呈直线或弧形的沟痕（可见到沟底）。
二、内部缺陷
1、偏析：实际上是钢中化学成分不均分现象的总称。在酸浸试样上，当偏析是易蚀物质或气体夹杂聚集是呈颜色深暗、形状不规则、略显凹陷、底部平坦，并有很多密集微孔的斑点，若为抗蚀元素聚集，则呈颜色浅淡，形状不规则，比较光滑的微凹斑点。根据偏析出现的位置和形状，通常把它们归纳为以下几类：①中心偏析：出现在中心部分，呈形状不规则的深暗斑点。②锭型偏析：集中在一条宽窄不同、具有原钢锭横截面形状
（一般为方形）的闭合带上的深暗色斑点，所以锭型偏析也叫方框偏析。③点状偏析：斑点一般较大，呈颜色较深、略显凹陷的图形，椭圆形或瓜子形。一般分布的，称为一般点状偏析：分布在钢材边缘部分的，叫做边缘点状偏析。 形成原因：偏析是在钢锭浇注凝固过程中，由于选择结晶和扩散作用引起某些元素的聚集。偏析是一般生产情况下无法避免的。
2、疏松：钢材内部的孔隙，这种孔隙在低倍样上一般呈现不规则多边形，底部尖狭的凹坑，通常多出现在偏析斑点之内。严重时，有连成海绵状的趋势。根据疏松分布的情况把它们分为中心疏松和一般疏松两大类：①中心疏松：在低倍试样中心部位呈集中的空隙和暗黑小点。纵向断口上呈轻微夹层，在显微镜下可以看到中心疏松处珠光体增多，说明中心疏松处含碳量增多。②一般疏松：在低倍试样上组织致密，呈分散的小孔隙和小黑点。孔隙多呈不规则的多边形或图形，分布在除了边沿部分以外的整个断面上。 中心疏松一般出现在钢锭头部和中部，和一般疏松的区别在于分布在钢材断面和中心部位而不是整个截面。通常含碳量越高的钢中，中心疏松越严重。 形成原因：钢锭在凝固过程中，由于晶间部分低熔点物质最后凝固收缩和放出气体产生空隙，而在热加工过程中未配焊管。 在钢中，轻微的偏析，较高的疏松级别是可以允许存在的。
3、夹杂：夹杂分金属夹杂和非金属夹杂。①金属夹杂：主要是浇铸过程中，金属条、片、块误落入钢锭模内或在冶炼末期加入的铁合金块等未及熔化所形成的缺陷，在低倍样上，多呈现边缘清晰，颜色与周围显著不同的几何形状。②非金属夹杂：在浇注过程中，没有来得及浮出的熔渣或剥落到钢水中的炉衬和浇注系统内壁的耐火材料等，较大的非金属夹杂物很好辨认，而较小的夹杂腐蚀后剥落，留下细小的圆形小孔。
4、缩孔：在低倍样上，缩孔位于中心部位，其周围常是偏析、夹杂或疏松密集的地方，有时在腐蚀前就可以看到洞穴或缝隙。腐蚀后孔穴部分变暗，呈不规则褶皱的孔洞。 形成原因：钢锭浇注时，最后凝固的部分（心部）钢液凝固收缩后得不到填充而遗留的宏观孔穴，缩孔主要形成在钢锭头部（帽口端）。
5、气泡：在低倍样上，是与表面大致垂直的裂缝，附近略有氧化和脱碳现象，在表面以下的位置存在称为皮下气泡，较深的皮下气泡称为针孔。 形成原因：钢锭浇注过程中所产生的气体和放出的气体造成的缺陷。
6、裂纹：在低倍样上，轴心位置沿晶间开裂，成蛛网状，严重时呈放射状开裂。 形成原因：主要是两种，一种是钢锭在凝固冷却时，由于某种原因而产生的内部撕裂，在锻轧过程中未能焊合；另一种则由于锻造不当而产生的内部开裂。
7、白点：在低倍样上呈细短的裂缝，一般集中在钢材的内部，在厚度20-30mm表面层内几乎没有，因为裂纹不易区分，应补作断口试验予以验证。白点在断口上显示为粗晶粒状的银亮白点。 形成原因：一般认为是氢和组织应力的作用，就是氢气脱析集到疏松微孔中产生巨大压力和钢相变时所产生的局部内应力联合造成的细小裂缝。
三、外形尺寸缺陷
1、尺寸起差：包括钢材的长度、直径、厚度、正负公差、修磨深度、宽度等尺寸不符合订货标准的要求。
2、椭圆度：指圆形截面的钢材截面上最大最小直径之差。
3、弯曲度：钢材在长度和宽度方向不平直，不同材料的弯曲度有不同的名称，型材以弯曲度表示；板、带则以镰刀弯、波浪弯、飘曲度表示。
4、扭转：条形钢材沿轴向扭成螺旋状。
轻钢别墅的缺点是什么
轻钢别墅又被称为轻钢结构房屋，其主要材料是由热镀锌钢带经冷轧技术合成的轻钢龙骨，经过精确的计算加上辅件的支持与结合，起到合理的承载力，以取代传统房屋。最大缺点是：造价高，需要定期检修维护，比较麻烦。轻钢房屋墙体薄，不隔音，耐腐蚀性、防火性能极差，不耐潮湿，质量良莠不齐。
轻钢别墅，又被称为轻钢结构房屋，其主要材料是由热镀锌钢带经冷轧技术合成的轻钢龙骨，经过精确的计算加上辅件的支持与结合，起到合理的承载力，以取代传统房屋。
近几年来，轻钢别墅也受到大家的追捧，虽然有着它最大的优点，但也有致命缺点。
砖混的包工头，在农村很容易找到，每个村总有那么几个泥水匠。但是建轻钢别墅不同，需要找专门做轻钢的工程队，在农村这可是件麻烦事、特别是想要现场勘查施工队以前的建房案例的话。
造价比传统砖混略贵
虽然价格降了很多，但是目前轻钢房屋造价比起砖混来说还是贵一些的，需要定期检修维护，钢材的耐腐蚀性比砖混房屋的红砖、混凝土差很多。硅酸钙板和方钢怎么结合在一起，方钢的使用寿命是8年，为什么是8年？想一下一个小螺丝经过八年的生锈，腐蚀后剩下的是什么，城市摩天大楼用的都是H型钢，除锈、防水做好，才可能用100多年，普通轻钢房屋的使用年限远低于砖混。
隔音比砖混房差太多
轻钢房屋墙体薄，材料本身也不隔音，已经建了轻钢房屋的都有这样的体验，楼上走路，楼下的人听得出你每一步的落脚在哪，开个洗衣机全屋在震动，轰鸣声感觉被炮击中了一样，除非装修的时候再单独做隔音处理，这样的话成本又高太多。
防火性能极差
墙体材料易起火，轻钢龙骨经过大火后也是直接报废，房子只能重建。不能水泡，不耐潮湿，南方春夏多雨，特别是低洼地势，遇到暴雨一层经常是被淹。轻刚房屋整体本身就吸水，轻钢龙骨经过水泡又容易锈蚀掉，对于多雨、潮湿的南方，轻钢房屋确实不太适合，这也是为什么，甘肃、河北等干燥的省份轻钢别墅发展的很好，而四川、重庆等省份很少有人建的原因，农村人都聪明着呢，特别是建房这种大事，可不会被随随便便的宣传就忽悠。
保温
轻钢房屋墙体薄，材料本身也不是保温材料，要大东北冬天会很冷。还有新疆这类昼夜温差很大的地区，不断的大温差冷热交替，轻钢龙骨也扛不住几年。
不过，轻钢别墅虽然有着它的缺点，同时也有着它的优势，轻钢别墅建设起来速度快，而且绿色环保建筑，施工过程上也可以节约建造的成本。
钢结构在现代建筑中的作用包括缺陷
摘要：钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率越来越大，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。 本文简要说明了高层、超高层建筑的结构体系，通过对国内已建和在建的高层建筑钢结构国产化问题的调研，分析了在钢材、设计、施工和监理等方面国产化所面临的主要问题，为高层建筑钢结构的发展提出了一些建议。 关键词：高层；概况；发展；体系；施工 高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使高层和超高层建筑迅猛发展。
一、钢结构在建筑中的应用 1平面布置和结构选型 钢结构适合于平面布置基本规正、匀称、凹凸变化较少的建筑平面，不适宜轴线错开较多，形心和质心距离较大和易于产生较大扭转的住宅平面。 钢结构住宅设计需要对风荷载和地震荷载作用下的水平位移进行控制，因此，抗侧力结构的考虑是非常重要。在住宅结构设计中常常把楼梯间、电梯间墙体设计为抗侧力结构。如果位移仍然不能控制在允许值范围内时，可以把单元之间的分户墙或厨房、卫生间的部分墙体（不动墙）也做为抗侧力结构。 2 变形限值的讨论 抗侧力结构可以是钢结构，也可以是钢筋混凝土结构。当采用钢桁架作为抗侧力结构组成纯钢结构时，规范规定：在风力作用下，层间位移1/400，顶点位移1/500；在地震作用下，层间位移1/250，顶点位移1/300。因此，采用钢桁架作抗侧力结构可能造成用钢指标有较大提高，从而增加造价。 若按钢结构限值1/300控制结构整体刚度，在地震中待钢结构参加工作时，钢筋混凝土剪力墙己经产生了结构破坏，这种考虑不够安全。 若按钢筋混凝土剪力墙限值1/800控制结构整体刚度时，钢梁、钢柱截面会因地震力加大而大幅度增加。 3 层数和层高的确定 任何一种结构形式都有它的适用范围、最佳建造高度。钢结构正是在高层、超高层建筑中具有独到的优势，高层住宅由于地震设防，梁、柱断面虽然与同条件钢筋混凝土梁、柱相比要小的多，但在寻常百姓家的居室中，梁柱的存在仍然是十分尴尬的事。相比之下，我们认为钢结构用于多层和“小高层”，是具备一定优势的。 4柱网确定和柱断面型式的选择 柱网的确定一般根据乎面分割情况，结合梁的位置和截面高度，以及钢梁的隐蔽方法来决定。外墙处的柱距是柱网确定的关键，把沿外墙钢梁和外墙窗上皮的高度关系处理好，柱网也就基本确定了。 钢柱的截面型式大体分为三种：圆管柱、方管（箱形）柱和H型钢柱。其中，管柱内浇注混凝土，形成钢管混凝土柱，承载力比钢筋混凝土柱大幅度提高，因此用钢量较省。在节点构造作法上，方管柱构造简单合理。但是，管柱在与钢梁连接上下翼缘部位，须加横隔板以形成贯通式节点，这一要求增加了加工难度，因而也提高了工程造价。H型钢柱，当外包钢筋混凝土时形成钢骨混凝土柱。H型钢柱加工和施工都比较方便，但钢柱用钢量较多。 5钢结构的节点构造 节点构造直接影响钢材用量，在试点住宅中集中力量解决了两个部位的节点做法。
（1）柱脚生根部位 试点工程地下层结构按钢筋混凝土框架—剪力墙结构考虑，柱脚位于地下室顶板标高处，柱脚与顶板预埋钢板用高强螺栓连接。首层超市用钢筋混凝土包柱按钢骨混凝土框架—钢筋混凝土剪力墙结构考虑，二层以上钢框架—钢筋混凝土剪力墙结构。
（2）钢框架的钢梁和钢筋混凝土剪力墙 （核心筒）的连接 为了确保试点工程安全可靠，设计中没有采用单纯在剪力墙中预埋钢板的连接方法，而是在剪力墙端部和核心筒拐角处自柱脚标高起，设置上下贯通的Ⅰ型芯柱，并且，在钢梁高度处用钢桁架作为芯柱与芯柱之间的横向连接，以确保该部位节点的工作状态和计算假定相吻合。 6结构体系选择
（1）5-6层以下的，可采用框架体系或框架-支撑体系，6层以上的可采用框架支撑体系或框架-混凝土剪力墙（核心筒）体系。多层房屋大多采用双重体系。
（2）框架柱有H型钢柱，钢管砼柱和钢骨砼柱，后两种为组合柱。在小高层中，组合柱比H型钢柱省钢。
（3）剪力墙比钢支撑的延性低，在大震时延性低的地震力大，延性好的地震力小，从抗大震的性能来说，钢支撑比砼剪力墙好。
（4）钢框架-砼剪力墙体系属混合结构，对它的抗震性能目前研究还不够，未列入抗震规范，虽然现在应用较多，选用时应慎重。核心筒宜用小钢柱加强，也有利于安装。
二、钢结构制作与安装
1、钢柱的安装 钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。 100m高的超高层钢柱一般分为8~12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下...
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