1. Staal is licht van gewicht en heeft een hoge sterkte
Het gewicht van staal is groter dan dat van bouwmaterialen zoals beton, maar de sterkte is veel hoger. De verhouding van staalgewicht tot vloeigrens is klein. Bijvoorbeeld, onder dezelfde belastingsomstandigheden is het gewicht van een stalen dakspant slechts 1/4-1/3 van dat van een gewapend betonnen dakspant met dezelfde overspanning. Als een dunwandige stalen dakspant wordt gebruikt, is deze lichter, slechts 1/10. Daarom kunnen stalen constructies grotere lasten weerstaan en grotere overspanningen overspannen dan gewapend betonnen constructies.
Het lichte gewicht en de lage funderingsbelasting van staalconstructies kunnen de kosten van funderingstechniek verlagen en ook de werklast van hijsen en transporteren verminderen.
Vanwege de hoge sterkte van staal is het geschikt voor grote overspanningen, hoogbouwconstructies en zware constructies met een hoog draagvermogen. De materiaalsterkte kan echter vaak niet volledig worden benut. Dit komt doordat bij componentontwerp de vereiste sectie kleiner is wanneer deze wordt berekend op basis van sterktecondities, terwijl de vereiste sectie groter is wanneer deze wordt berekend op basis van stabiliteits- of stijfheidscondities.
2. Staal heeft een goede plasticiteit en taaiheid, en is veilig en betrouwbaar
Het staalmateriaal is gelijkmatig verdeeld, isotroop, met een hoge elasticiteitsmodulus en goede plasticiteit en taaiheid, waardoor het een ideaal elastisch-plastisch lichaam is. Daarom zullen stalen constructies niet plotseling breken en falen door accidentele of lokale overbelasting, en kunnen ze zich ook beter aanpassen aan trillingsbelastingen. Stalen constructies in aardbevingsgebieden zijn aardbevingsbestendiger dan technische constructies van andere materialen, en stalen constructies raken over het algemeen minder beschadigd bij aardbevingen.
Staal is een ideaal elastisch-plastisch materiaal dat volledig voldoet aan de huidige rekenmethoden en basisconcepten die worden gebruikt. Daarom is de berekening van staalconstructieconstructie nauwkeurig, veilig en betrouwbaar.
3. Eenvoudige productie, hoge precisie en hoge bouwsnelheid
De productie van staalconstructies wordt meestal voltooid door middel van gemechaniseerde constructie in metaalconstructieverwerkingsfabrieken, met hoge nauwkeurigheid en precisie. Verschillende soorten staal kunnen vaak worden gebruikt in de productie om de bouwsnelheid te versnellen. Stalen componenten zijn lichtgewicht, eenvoudig te verbinden en verkorten de bouwperiode. Een deel of alle werklast voor de fabricage van staalconstructies (zoals de fabricage van lichtgewicht staalconstructies) kan op locatie worden voltooid, waardoor de constructie flexibeler en handiger wordt. Stalen constructies zijn eenvoudig te verbinden, waardoor ze eenvoudig te versterken, renoveren en slopen zijn.
4. Het staalconstructieprogramma heeft een goede afdichtingsprestatie
De stalen constructie is zeer dicht en lasverbindingen kunnen een volledige afdichting bereiken. Voor hogedrukvaten, grote oliedepots, gastanks, transportleidingen en andere plaat- en schilconstructies die een goede lucht- en waterdichtheid vereisen, zijn stalen constructies geschikt.
5. Staal heeft een goede hittebestendigheid, maar een slechte brandwerendheid
Wanneer de temperatuur binnen de 200 graden ligt, nemen de belangrijkste eigenschappen van staal (vloeigrens en elasticiteitsmodulus) niet significant af.
Wanneer de temperatuur 200 graden overschrijdt, ondergaat het materiaal aanzienlijke veranderingen en neemt de sterkte geleidelijk af, vergezeld van blauwe broosheid en kruipverschijnselen. Wanneer de temperatuur 600 graden bereikt, is de sterkte van het staal bijna nul. Ontwerpvoorschriften: Wanneer de oppervlaktetemperatuur van staal 150 graden overschrijdt, moeten thermische isolatiebeschermingsmaatregelen worden genomen. Voor degenen met brandbeveiligingsvereisten, moeten thermische isolatiebeschermingsmaatregelen worden genomen in overeenstemming met de relevante voorschriften.
6. Slechte corrosiebestendigheid van staal
Staal is gevoelig voor roesten in vochtige omgevingen en is gevoeliger voor roesten in omgevingen met corrosieve media. Daarom moeten stalen constructies een roestwerende behandeling ondergaan. De bescherming van stalen constructies kan worden bereikt door het gebruik van verf, thermisch zink of thermisch gespoten aluminium (zink) composietcoatings. Dit type bescherming is echter geen eenmalige oplossing en vereist periodieke reparaties, wat resulteert in hogere onderhoudskosten.
Momenteel wordt er zowel nationaal als internationaal weerbestendig staal ontwikkeld dat niet snel corrodeert. Daarnaast is er ook vooruitgang geboekt in het onderzoek naar duurzame verf, en het gebruik van deze beschermende maatregel kan de levensduur van stalen constructies verlengen en onderhoudskosten verlagen.
Bovendien zijn de staalprijzen relatief duur. Hoewel staalconstructies veel voordelen en brede toepassingen hebben, moeten ze zo worden ontworpen dat ze zoveel mogelijk staal besparen en kosten verlagen.