H型鋼是由工字型鋼優化發展而成的一種斷面力學性能更為優良的經濟型斷面鋼材,尤其斷面與英文字母"H"相同而得名。其特點如下:
一、翼緣寬,側向剛度大。
二、抗彎能力強,比工字鋼大約5%-10%。
三、翼緣兩表面相互平行使得連接、加工、安裝簡便。
四、 與焊接工字鋼相比,成本低,精度高,殘余應力小,無需昂貴的焊接材料和焊縫檢測,節約鋼結構制作成本30%左右。
五、相同截面負荷下.熱軋H鋼結構比傳統鋼結構重量減輕15%-20%。
六、與砼結構相比,熱軋H鋼結構可加大6%的使用面積,而結構自重減輕20%一30%,減少結構設計內力。
七、H型鋼可加工成T型鋼,蜂窩梁可經組合形成各種截面形式,滿足工程設計與制作需求。
鋼材具有強度密度比高、延性好等優點。鋼結構廣泛應用于大會堂、體育館、展覽館、劇院等各種大跨公共建筑的屋蓋結構。大跨建筑結構形式復雜多樣,是一個國家建筑科技發展水平的重要標志之一。根據相關規范的規定,跨度在60m以上的建筑結構稱為大跨結構。
按照全部或部分受力構件需要預先張拉力才能建立結構剛度,可將大跨度結構分為剛性結構體系、柔性結構體系、剛-柔混合結構體系。按照受力特點不同,大跨度結構可分為平面結構體系和空間結構體系兩大類。屬于平面結構體系的主要有:平面桁架、平面剛架、拱結構及部分索結構。屬于空間結構體系的主要有:空間網格結構、部分懸索結構、薄膜結構、張拉整體結構等。其中,空間網格結構是現代大跨屋蓋結構應用多的結構體系,其典型代表有網架、網殼、立體管桁架。本書將對大跨度鋼結構設計進行系統介紹。
鋼結構加固的主要方法有:
減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。
當有成熟經驗時,也可采用其他的加固方法。經鑒定需要加固的鋼結構,根據損害范圍一般分為局部加固和加固。
局部加固是對某承載能力不足的桿件或連接節點處進行加固,有增加桿件截面法、減小桿件自由長度法和連接節點加固法。
加固是對整體結構進行加固,有不改變結構靜力計算圖形加固法和改變結構靜力計算圖形加固法兩類。
增加或加強支承體系,也是對結構體系加固的有效方法。
增加原有構件截面的加固方法是費料費工的方法(但往往是可行的方法);改變計算簡圖的方法有效且多種多樣,其費用也大大下降。
鋼結構損害的主要因素有:
(1)由荷載變化,超期服役,規范和規程改變導致結構承載力不足;
(2)構件由于各種意外產生變形、扭曲、傷殘、凹陷等,致使構件截面削弱,桿件翹曲,連接開裂等;
(3)溫差作用下引起構件或連接變形、開裂和翹曲;
(4)由于化學物質的侵蝕而產生腐蝕以及電化學腐蝕致使鋼結構構件截面削弱;
(5)其它包括設計、生產、施工中的失誤及服役期中的違規使用和操作等。

