钢材具有强度密度比高、延性好等优点。钢结构广泛应用于大会堂、体育馆、展览馆、剧院等各种大跨公共建筑的屋盖结构。大跨建筑结构形式复杂多样,是一个国家建筑科技发展水平的重要标志之一。根据相关规范的规定,跨度在60m以上的建筑结构称为大跨结构。 按照全部或部分受力构件需要预先张拉力才能建立结构刚度,可将大跨度结构分为刚性结构体系、柔性结构体系、刚-柔混合结构体系。按照受力特点不同,大跨度结构可分为平面结构体系和空间结构体系两大类。属于平面结构体系的主要有:平面桁架、平面刚架、拱结构及部分索结构。属于空间结构体系的主要有:空间网格结构、部分悬索结构、薄膜结构、张拉整体结构等。其中,空间网格结构是现代大跨屋盖结构应用多的结构体系,其典型代表有网架、网壳、立体管桁架。本书将对大跨度钢结构设计进行系统介绍。
螺纹钢常用的分类方法有两种:一是以几何形状分类,根据横肋的截面形状及肋的间距不同进行分类或分型,如英国标准(BS4449)中,将螺纹钢分为 Ⅰ型、Ⅱ 型。这种分类方式主要反应螺纹钢的握紧性能。二是以性能分类(级),例如我国现行执行标准,螺纹钢为(G B1499.2-2007)线材为1499.1-2008)中,按强度级别(屈服点/抗拉强度)将螺纹钢分为3个等级;日本工业标准(JI SG3112) 中,按综合性能将螺纹钢分为5个种类;英国标准(BS4461)中,也规定了螺纹钢性能试验的 若干等级。此外还可按用途对螺纹钢进行分类,如分为钢筋混凝土用普通钢筋及预应力钢筋 混凝土用热处理钢筋等。
螺纹钢广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。大到高速公路、铁路、桥梁、涵洞、隧道、防洪、水坝等公用设施,小到房屋建筑的基础、梁、柱、墙、板,螺纹钢都是不可或缺的结构材料。随着中国城镇化程度的不断深入,基础设施建设、房地产的蓬勃发展对螺纹钢的需求强烈。
H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面型材,因其断面与英文字母“H”相同而得名。由于H型钢的各个部位均以直角排布,因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点,已被广泛应用。断面形状类似于大写拉丁字母H的一种经济断面型材,又叫钢梁、宽缘(边)工字钢或平行翼缘工字钢。H型钢的横断面通常包括腹板和翼缘板两部分,又称为腰部和边部。