1. L'acciaio è leggero e ha un'elevata resistenza
Il peso dell'acciaio è maggiore di quello dei materiali da costruzione come il cemento, ma la sua resistenza è molto più elevata. Il rapporto tra peso dell'acciaio e limite di snervamento è piccolo. Ad esempio, nelle stesse condizioni di carico, il peso di una capriata in acciaio è solo 1/4-1/3 di quello di una capriata in cemento armato della stessa campata. Se si utilizza una capriata in acciaio a parete sottile, è più leggera, solo 1/10. Pertanto, le strutture in acciaio possono sopportare carichi maggiori e coprire campate più grandi rispetto alle strutture in cemento armato.
La leggerezza e il basso carico di fondazione delle strutture in acciaio possono ridurre i costi di progettazione delle fondamenta e anche il carico di lavoro di sollevamento e trasporto.
Grazie all'elevata resistenza dell'acciaio, è adatto per strutture di grandi dimensioni, alte e pesanti con elevata capacità di carico. Tuttavia, la resistenza del suo materiale spesso non può essere sfruttata appieno. Questo perché nella progettazione dei componenti, la sezione richiesta è più piccola se calcolata in base alle condizioni di resistenza, mentre la sezione richiesta è più grande se calcolata in base alle condizioni di stabilità o rigidità.
2. L'acciaio ha una buona plasticità e tenacità, ed è sicuro e affidabile
Il materiale in acciaio è distribuito uniformemente, isotropico, con un elevato modulo elastico e una buona plasticità e tenacità, il che lo rende un corpo elastico-plastico ideale. Pertanto, le strutture in acciaio non si frattureranno e non cederanno improvvisamente a causa di sovraccarichi accidentali o locali e possono anche adattarsi meglio ai carichi di vibrazione. Le strutture in acciaio nelle zone sismiche sono più resistenti ai terremoti rispetto alle strutture ingegneristiche realizzate con altri materiali e le strutture in acciaio sono generalmente meno danneggiate dai terremoti.
L'acciaio è un materiale elastico-plastico ideale che si conforma pienamente agli attuali metodi di calcolo e ai concetti di base utilizzati. Pertanto, il calcolo della costruzione di strutture in acciaio è accurato, sicuro e affidabile.
3. Produzione semplice, alta precisione e velocità di costruzione elevata
La produzione di strutture in acciaio è solitamente completata tramite costruzione meccanizzata in impianti di lavorazione di strutture metalliche, con elevata accuratezza e precisione. Vari tipi di acciaio possono spesso essere utilizzati nella produzione per accelerare la velocità di costruzione. I componenti in acciaio sono leggeri, facili da collegare e accorciano il periodo di costruzione. Parte o tutto il carico di lavoro per la fabbricazione di strutture in acciaio (come la fabbricazione di strutture in acciaio leggero) può essere completato in loco, rendendo la costruzione più flessibile e conveniente. Le strutture in acciaio sono facili da collegare, rendendole facili da rinforzare, rinnovare e demolire.
4. Il programma di struttura in acciaio ha buone prestazioni di tenuta
La struttura in acciaio è molto densa e le connessioni di saldatura possono raggiungere una tenuta completa. Per recipienti ad alta pressione, grandi depositi di petrolio, serbatoi di gas, condotte di trasporto e altre strutture a piastre e gusci che richiedono una buona tenuta all'aria e all'acqua, le strutture in acciaio sono adatte.
5. L'acciaio ha una buona resistenza al calore ma una scarsa resistenza al fuoco
Quando la temperatura è entro i 200 gradi, le proprietà principali dell'acciaio (limite di snervamento e modulo elastico) non diminuiscono in modo significativo.
Quando la temperatura supera i 200 gradi, il materiale subisce cambiamenti significativi e la resistenza diminuisce gradualmente, accompagnata da fragilità blu e fenomeni di creep. Quando la temperatura raggiunge i 600 gradi, la resistenza dell'acciaio è quasi zero. Norme di progettazione: quando la temperatura superficiale dell'acciaio supera i 150 gradi, devono essere adottate misure di protezione dell'isolamento termico. Per coloro che hanno requisiti di protezione antincendio, devono essere adottate misure di protezione dell'isolamento termico in conformità con le normative pertinenti.
6. Scarsa resistenza alla corrosione dell'acciaio
L'acciaio è incline ad arrugginirsi in ambienti umidi ed è maggiormente incline ad arrugginirsi in ambienti con mezzi corrosivi. Pertanto, le strutture in acciaio devono essere sottoposte a trattamento antiruggine. La protezione delle strutture in acciaio può essere ottenuta utilizzando vernice, zinco a caldo o rivestimenti compositi in alluminio (zinco) spruzzati termicamente. Tuttavia, questo tipo di protezione non è una soluzione una tantum e richiede riparazioni periodiche, con conseguenti costi di manutenzione più elevati.
Attualmente, sia a livello nazionale che internazionale, si sta sviluppando un acciaio resistente alle intemperie che non si corrode facilmente. Inoltre, anche la ricerca sulla vernice a lunga durata ha fatto progressi e l'uso di questa misura protettiva può estendere la durata utile delle strutture in acciaio e ridurre i costi di manutenzione.
Inoltre, i prezzi dell'acciaio sono relativamente alti. Sebbene le strutture in acciaio abbiano molti vantaggi e ampie applicazioni, dovrebbero essere progettate per risparmiare il più possibile l'acciaio e ridurre i costi.