無論是從剛度、強度還是在延性方面， 鋼結構都要優(yōu)于鋼筋混凝土，并且鋼結構可以比較容易建構出有異國風情的建筑形式，通常鋼結構系統(tǒng)可以提供最佳的設計靈活性以及最大的空間利用率。鋼結構的另一個優(yōu)點就是：它還是一個理想的懸臂施工體系。適當的應用空腹鋼鐵托架以及構件腹板開孔，可以為管道以及其它供電線路提供通道，不僅降低了樓層的高度，而且增加了審美吸引力。鋼架像在鋼結構中一樣，被用來擴展現有的混凝土建筑結構或者增加樓層。在進行施工時，裝配鋼結構的施工人員要遠遠少于混凝土建筑結構所需要的人數；與混凝土建筑相比，鋼結構的安裝以及制作質量都要更加的可靠和簡便。并且在修改時，鋼結構比混凝土結構更加容易，成本更低，特別是要附加支撐系統(tǒng)時，鋼結構可以更加快施工進度。 一、剛度： 振動、變形等適用性參數由構件的剛度來決定，進而由結構體系的剛度來決定。鋼結構體系的實際剛度又由其構件和連接件的分布來決定。不過簡單說來，構件的剛度由材料的幾何截面特性以及材料的彈性模量來決定，結構鋼的彈性模量通常為200GPa.而普通密度抗壓強度在20-40Gpa范圍內的混凝土其彈性模量通常在20-28GPa范圍內；即使對于高強度混凝土來說，其彈性模量也不過在40-45GPa之間，由此可見，鋼結構的鋼性是混凝土的十倍及五倍左右，所以鋼結構的剛性有著顯著的優(yōu)勢。
二、強度：一般來說，結構構件承受或者容納作用效應的能力是由材料的強度來決定的?？梢岳糜嘘P的國家標準來確定結構鋼的構件性能，這些標準中列出了鋼結構可使用的材料，比如建筑結構鋼要滿足CSA標準ASTM standardA992/A992M或者CAN/CSA G40.20/C40.21等相關標準的要求。近幾年來，建筑用鋼發(fā)生了很大的變化，過去的建筑結構所用的抗拉強度以及屈服強度相關數據均摘自于CISC（2006）歷史記錄，而目前加拿大對于工程結構鋼以及普通建筑結構鋼的標準定出7個鋼種和8個強度級別。根據屈服強度其范圍為260～700Mpa.不過并不是全部的鋼種都有所有的強度級別，因此如果是一個特定的建筑鋼結構設計，那么對鋼種類型和強度級別的選擇就非常重要。從整體來說，采用鋼結構可以減少物料消耗、減輕結構自重、降低支撐部件與地基的尺寸，最終降低整個建筑的結構成本。
三、韌性：衡量材料斷裂前吸收能量以及塑性變形的能力的指標就是韌性。它可以抵抗缺口部位的不穩(wěn)定裂紋的擴展。韌性通常表示鋼結構在制造、安裝以及使用過程中可以承受比較大的工業(yè)變形，是鋼結構一個很重要的特點。正是因為鋼構件的韌性才使其在彎曲、剪切、沖孔、鍛造、鉆孔等制作過程中降低了產生裂紋的可能性。鋼結構足夠的斷裂韌性是必須具備的，特別對受到交變荷載以及沖擊荷載的建筑結構來說更要具備此特性。鋼結構的斷裂韌性對于溫度條件很敏感，并且隨著溫度的減小而降低。所以在天氣寒冷的地區(qū)設計鋼結構，首先要考慮韌性。相對來說，低碳鈮鋼比高碳鋼成分鋼更能改善韌性。
四、延性:延性指的是某種材料拉伸的過程中無斷裂的塑性變形能力。一般情況下延性是結構設計中，特別是抗震設計中比較重要的特性參數，地震中幸存的建筑物直接依賴于主要結構框架經歷大的非彈性變形時的滯后耗能性。鋼結構可以說是目前使用最廣泛的、韌性最好的工程材料之一。不過材料內在的延性并不一定都會轉化為建筑結構的內在延性，因此要充分認識到這一點，采取適當的設計策略和可靠、穩(wěn)定的滯消機制。通常一個設計具有延性響應就要有足夠的材料截面、材料延性以及結構延性和構件延性。延性值的能力和需求要與變延性水平、曲率延性（構件延性）以及位移延性（結構延性）所匹配。不過雖然鋼結構的應變延性比較高，但是因為受彎構件的受力不穩(wěn)定，所以構件的曲率延性經常不足。
|
