钢管钢架结构因其拥有优美的外观设计、合理性的承受力特点及其优越的可靠性,在当代钢结构厂房、仓库库房、体育场馆钢管桁架、展览中心、会议场地、航站楼、地铁站及写字楼、商业楼、酒店等建筑物中获得了广泛性的使用,如上海体育场、上海科技城、首都国际机场新航站楼、广州白云飞机场及长航站楼、广州国际会展中心、上海新国际展览中心、南京市国际会展中心、南京市奥林匹克体育场馆、江苏省南通市体育展览中心等大型工程项目中均选用了钢管构造。工程项目实际表明,钢管构造既可以很好地考虑建筑物要求,又可以使构造实现安全性、适用、经济等使用性能,符合钢架结构的最新的设计方案理念。
钢管横截面拥有多方面特有的优越性能,主要有下列这几个方面:
①圆钢管和方管的壁厚通常较薄,横截面回转半径比较大,故抗压力和抗扭特性好。对称横截面形式可使得截面惯性矩对各轴相同,有益于单一构件的稳定性能设计方案。横截面的闭合提升了抗扭弯曲刚度,对板件部分稳定性能来讲,闭合横截面也好于有悬挑板件的开口横截面。在很多场合下,建筑设计师也愿意运用钢管外观设计简洁的特点表达其建筑物意图。
②在横切面积相同的型钢中,钢管外表面积比较小,这就可使得钢管与大气环境的接触面积比较小,再加上钢管通常会两头封闭,内部结构不会生锈,这就大大减少了防腐防火金属涂层的原材料消耗和喷涂工作量。并且钢管构造较易于清刷、油漆,故维护保养更加方便。
③钢管横截面的流体动力特性好。承受风力等级或水流等载荷作用时,载荷对钢管构造的作用效用比其它横截面形式构造的效用要低得多。
④钢管加工便捷。伴随着多维数控切割机工艺的发展壮大,钢管的相贯线切割早已不会再是难题,我国很多钢结构加工厂家早已掌握了这项工艺。
虽然就原材料价格来讲,钢管市场价高过普通开口横截面形式的型钢,但以上优势综合性起来,钢管构造在诸多结构形式中仍然是优先选择选用的基本结构形式之一。