Rezistență ridicată a materialului – un avantaj absolut în proprietățile mecanice. Analiza caracteristicilor miezului: Limita de curgere (fy) a oțelului este în general mai mare sau egală cu 235 MPa (oțel Q235), depășind cu mult pe cea a betonului (betonul C30 are o rezistență la compresiune de numai 30 MPa). Modulul său de elasticitate (E) atinge 206 GPa, care este de 7-10 ori mai mare decât al betonului. Această caracteristică de „rezistență specifică mare” (rezistență/densitate) permite secțiunii transversale-a elementelor structurale din oțel să fie doar 1/3-1/5 din cea a elementelor din beton, realizând miracolul mecanic al „secțiunii transversale-mice, deschidere mare”. Valoarea tehnică și eficiența spațiului: Înălțimea grinzilor din oțel este de numai 1/20-1/25 din deschidere (grinzile de beton necesită 1/10-1/15). De exemplu, o grindă de oțel de 8 metri necesită o înălțime de 400 mm, în timp ce o grindă de beton necesită 600 mm, ceea ce poate crește înălțimea podelei sau poate reduce înălțimea totală a clădirii. Efect de sarcină optimizat: Pentru aceeași deschidere, greutatea proprie a unei ferme de acoperiș din oțel este de numai 1/4-1/3 din cea a unei ferme de acoperiș din beton, reducând efectele seismice cu aproximativ 30% (conform codului de proiectare seismic GB50011). Aplicație tipică: Copertina cu structură de oțel a Stadionului Național din Beijing (Cuibul de pasăre) utilizează caracteristicile de înaltă rezistență ale oțelului Q345B pentru a obține o structură spațială în formă de șa cu o deschidere de 343 de metri, folosind doar 420 kg de oțel, reducând greutatea cu mai mult de 60% în comparație cu structurile din beton.
Ușor – Revoluționând logica de încărcare-a clădirilor tradiționale: o comparație a proprietăților fizice. Greutatea proprie a structurilor din oțel este de obicei de 0,5-1,0 kN/m² (sistem de acoperiș cu cadru portal din oțel ușor), în timp ce structurile din beton armat cântăresc 2,0-3,5 kN/m². Luând ca exemplu o clădire de fabrică de 1000 m², o structură de oțel este cu 1500-2500 de tone mai ușoară decât o structură de beton, echivalent cu reducerea greutății a 300-500 de mașini de familie. Valoare de inginerie extinsă și costuri reduse ale fundației: Sarcinile mai ușoare permit dimensiuni mai mici ale fundației. De exemplu, într-o clădire de fabrică cu cadru de oțel ușor de 30 de metri, cantitatea de beton utilizată în fundația independentă este redusă cu 40% în comparație cu o structură de beton, rezultând o economie de 25% a costurilor. Transport și instalare convenabil: Componentele individuale din oțel cântăresc mai puțin sau egală cu 20 de tone (pot fi ridicate cu o macara convențională), în timp ce grinzile și stâlpii de beton depășesc adesea 30 de tone, necesitând echipamente de transport specializate. Tabel de comparare a datelor: Tip de structură|Greutatea proprie a acoperișului (kN/kg)|Procentajul costului fundației|Eficiența transportului (tone/vehicul)|Structură de oțel|0,6|15%-20%|80-100|Beton|2,5|30%-40%|30-50
Plasticitate și tenacitate bune - un avantaj principal pentru rezistența la cutremur și reducerea dezastrelor
