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鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法

鋼結(jié)構(gòu)的各種特點(diǎn)決定了其實(shí)用性高，主要適用于一些大型工業(yè)民用工程。

在大跨度結(jié)構(gòu)中，由于跨度大，結(jié)構(gòu)的支撐不能太多，其自身的重量已成為決定跨度大小的重要影響條件。鋼結(jié)構(gòu)只是彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)，它不僅可以完成各種負(fù)荷任務(wù)，而且可以突出重量輕的優(yōu)點(diǎn)。基本采用鳥巢、浦東機(jī)場(chǎng)、國家大劇院等鋼結(jié)構(gòu)。許多工業(yè)工廠，特別是重型工業(yè)工廠，其骨架主要采用鋼結(jié)構(gòu)。一些臨時(shí)結(jié)構(gòu)利用了鋼結(jié)構(gòu)在裝卸和拆卸方面的優(yōu)點(diǎn)。在一些主要的風(fēng)荷載結(jié)構(gòu)中，如信號(hào)發(fā)射塔、高壓輸電塔和一些橋梁。

由于鋼結(jié)構(gòu)的風(fēng)面積小，自然風(fēng)對(duì)其影響不大。當(dāng)高層超高層建筑增加高度時(shí)，上部的最佳選擇是使用鋼結(jié)構(gòu)。在實(shí)際應(yīng)用中，一些容器、管道支架、吊裝均為鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足幾個(gè)要求，安全可靠、耐久性和經(jīng)濟(jì)可用性。為了滿足上述要求，有必要掌握其承荷類型、其自身的特點(diǎn)和各種連接技術(shù)。

鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法主要有兩種，一種是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，稱為允許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法。該方法有點(diǎn)僵硬，將鋼結(jié)構(gòu)的各種力作為固定值，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)的承載能力應(yīng)用一般的安全系數(shù)。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，但不夠準(zhǔn)確，另一種方法是極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，不像上一種方法，但作為隨機(jī)變量，數(shù)學(xué)理論給出明確的分析方法，雖然繁瑣，但計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，適用于一些對(duì)結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格要求的鋼結(jié)構(gòu)。