对比分析几种结构形式的优缺点和适用范围
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇对比分析几种结构形式的优缺点和适用范围范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要 随着科学技术的发展和社会的进步，单层工业厂房的结构形式也越来越多样化：钢结构，轻型钢结构，混凝土结构以及各式组合结构。每种结构都有各自的优点和缺点：轻型钢结构抗震性能好，耐久性强，施工方便，但承载能力较低，主要是用在不承受大载荷的承重建筑；钢结构强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，但耐火性差，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；混凝土结构耐久性耐火性好，但自重大，用途比较广泛；组合结构抗震性能好，造价低，施工方便。在实际工程中，我们应根据具体的工程需求，选择合适的结构形式，以达到安全可靠，经济实惠的双重要求。
中图分类号 TU476
文献标识码 A
文章编号 （2014）13-0119-01
一、轻型钢结构
（一）简介
轻型钢结构主要是用在不承受大载荷的承重建筑。采用轻型H型钢（焊接或轧制；变截面或等截面）做成门形钢架支承，C型、Z型冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁，压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构，采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的低层和多层预制装配式钢结构房屋体系。
轻型钢结构通常有两种：一种是用薄钢板（厚6毫米以下）冷轧的薄壁型钢组成的骨架结构；一种是用断面较小的型钢（如角钢、钢筋、扁钢等）制作桁架，再组成骨架结构；还有混合使用两种方法组成的骨架结构。薄壁型钢在汽车、飞机和船舶的骨架结构上的广泛使用，促进了轻型钢结构在工业化体系建筑中的发展。
（二）特点
（1）抗震性：低层别墅的屋面大都为坡屋面，因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系，轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后，形成了非常坚固的“板肋结构体系”，这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力，适用于抗震烈度为8度以上的地区。
（2）抗风性：轻型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一，可抵抗每秒70米的飓风，使生命财产能得到有效的保护。
（3）耐久性：轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。
（4）保温性：采用的保温隔热材料以玻纤棉为主，具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。
二、钢结构
（一）简介
钢结构工程中钢结构工程技术采用以钢材制作为主，由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成；各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接的结构，是主要的建筑结构类型之一。
（二）特点
以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产。钢结构应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
三、钢筋混凝土结构
（一）简介
钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力，混凝土承受压力。
混凝土是由胶凝材料水泥、砂子、石子和水，及掺和材料、外加剂等按一定的比例拌和而成。凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易因受拉而断裂。为了解决这个矛盾，充分发挥混凝土的受压能力，常在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。这种配有钢筋的混凝土，称为钢筋混凝土。
（二）特点
混凝土的收缩和徐变（蠕变）对钢筋混凝土结构具有重要意义。由于钢筋会阻碍混凝土硬化时的自由收缩，在混凝土中会引起拉应力，在钢筋中会产生压应力。混凝土的徐变会在受压构件中引起钢筋与混凝土之间的应力重分配，在受弯构件中引起挠度增大，在超静定结构中引起内力重分布等。混凝土的这些特性在设计钢筋混凝土结构时须加以考虑。由于混凝土的极限拉应变值较低（约为0.15毫米/米）和混凝土的收缩，导致在使用荷载条件下构件的受拉区容易出现裂缝。为避免混凝土开裂和减小裂缝宽度，可采用预加应力的方法；对混凝土预先施加压力（见预应力混凝土结构）。
四、组合结构
同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构称组合结构。具体而言，包括两种结构：
（一）钢与混凝土组合结构
用型钢或钢板焊（或冷压）成钢截面，再在其四周或内部浇灌混凝土，使混凝土与型钢形成整体共同受力，通称钢与混凝土组合结构。国内外常用的组合结构有：（1）压型钢板与混凝土组合楼板；（2）钢与混凝土组合梁；（3）型钢混凝土结构（也叫劲性混凝土结构）；（4）钢管混凝土结构；（5）外包钢混凝土结构等五大类。
（二）组合砌体结构
组合砌体结构是由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组成的组合砖砌体构件，适用于轴向力偏心距，超过0.7y（y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离），或e较大，无筋砌体承载力不足而截面尺寸又受到限制时的情况。
参考文献：
[1]钢与组合结构设计郭震，张风杰，常虹.
[2]结构设计原理夏军武，贾福萍，龙帮云中国矿业大学出版社.
[3]建筑结构抗震设计龙帮云，刘殿华东南大学出版社.
[4]钢结构设计与计算机械工业出版社.
[5]框架结构设计徐秀丽中国建筑工程出版社.