1、论钢结构在土木工程中的应用摘要：土木工程结构常用到两种材料,即钢筋混凝土以及钢结构。钢结构由于其自身强度高、重量轻、施工速度快、抗震性能好以及节能环保等特点，日益受到社会各界的重视以及业内专业人士的广泛应用。 关键词：钢结构；土木工程；特点 中图分类号：TU391 文献标识码： A 文章编号： 引言：钢结构由于其轻质高强等多重优点被越来越广泛的应用于土木工程,如建筑住宅和桥梁建造,特别是近年来越来越普遍的用于建设超高层建筑、大跨度及大悬挑结构、工业厂房等,充分显示了钢结构的优越性。 一、钢结构在土木工程应用中的优势和特点 1、钢结构建材自身性能好 通常来说，钢材是用铁、硅、锰、钛等多种元素以及
2、其他材料所组成的合金。由于合成元素的多样化，钢材具备一般混凝土、水泥以及元素较纯的铁不具备的多种优点。首先，钢材拥有很高的强度与刚度，即很强的承受或容纳作用效应的能力及优秀的抗震动性能。其次，钢材抗震抗压的韧性和延展性也是一般混凝土和水泥所不具备的。尤其重要的是，由于炼制钢材的材料以及元素的多样性，比较先进的炼钢技术还能够根据需要炼制出抗冲击、抗疲劳和韧性好的桥梁专用钢，具有抗高温和氧化特性的耐热钢，以及不锈钢等多种不同用途的建筑专用钢材。 2、环保节能 将钢结构应用于建筑工程施工时具有污染少、噪声少以及作业量较小等特点，并且钢结构应用时投入少、收益大、方便拆迁，回收利用率比较高，这些优点使钢
3、结构在建材市场上比较受欢迎。随着科学技术的不断进步，钢材的生产率越来越高，性能越来越好，成本也越来越低，所占空间比较小，钢结构在土木工程中的应用大大节约了建筑成本，增大了建筑物内部空间，减少了施工中的环境污染，也因此带来了更好的经济效益。 3、用途广，可塑性强 由于具有轻便、韧性和耐压等特点，钢结构适用于各种建筑物的施工，特别是一些传统建筑工程很难完成的大空间跨度建筑。比如在剧院、机场以及体育场等比较大的空间建筑内，空间内柱子比较多的话不利于人们在建筑物内的娱乐和工作，而使用钢结构就可以建造没有柱子支撑的大空间建筑。其次，钢材具有可焊接和耐挤压的特点，这使得钢结构能够用于建造一些新型的钢铁建筑
4、。比如著名的法国埃菲尔铁塔，以钢板焊接、连接而成的高层重钢建筑已经成为建筑业中的新潮流。 4、施工速度快、安全、质量易保证 在通常情况下，以沙石为基本建材的传统建筑工程会受天气等因素的影响，雨雪天气会直接影响工程施工进度。而钢结构建材是在建材工厂专门合成之后再运往建筑工地投入使用的，因此不受天气原因的影响。其次，钢结构安装还能够与混凝土楼板的施工作业交叉进行，也能够在建筑物外部装修的同时，实行内部钢结构安装。在施工建材短缺的时候，钢材的生产还能够与建筑施工同时进行，钢结构的施工速度要比钢筋混凝土快 25%左右。此外，钢材具有韧性、可延性以及抗压性能，这些特性提高了建筑物的质量以及施工的安全性。
5、 二、钢结构的缺点 当然，每种材料都不是完美的，所以钢结构的应用和施工也存在着一定的缺点，其主要表现为以下几个方而： 材料缺点 尽管钢结构的刚度要远远大于混凝土，但是对于一个给定的负载，钢结构的构件截面刚度则要小于与其对比的混凝土结构，这主要是因为钢的强度优势导致其构件的尺寸相对较小。因此要提高这些构件的稳定性，就要增加型钢的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施，以提高截面的刚度。并且钢材的耐火性和耐腐蚀性都相对有欠缺。钢材长期受到 100 度的辐射热时强度的变化不大，表现出一定的耐热性能，但当温度达到 150 度时，就要采用隔热层进行保护，并且重要部位的钢结构一定要涂刷防火涂料。 设计
6、力量较薄弱 （1）在设计建筑结构时要注意结构的功能要求是不是属于钢结构合理的应用范围。通常在设计较高承载力需要使用钢结构时，要考虑用不适合继续承载的巨大变形为结构设计的极限状态为准则。钢结构有很多节点，要对每个螺丝、垫板以及焊缝进行精确的计算，而且每个专业要一次性到位，所以钢结构的设计要比混凝土结构的设计更复杂，并且图纸也远远多于混凝土结构。 （2）钢结构生产未形成体系。只有在大规模生产的情况下才可以体现出钢结构的优越性。并且目前钢结构的生产标准、价格标准以及质量标准都没有统一，国家标准以及监管机制方面也都有一定的欠缺，因此很多设计师以及开发商都相对比较茫然。 （3）价格问题。由于钢结构的生产
7、未形成体系，因此钢结构的价格比较高。虽然钢产量近年有大幅度的提高，但是人均产量仍然相对较低，钢材仍是我国国民经济中比较贵重的材料，而混凝土的价格优势就体现出来了。 三、钢结构在土木工程中的施工要点 1、注重选材与连接 通常将钢材分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等，这主要是由于钢的硬度所决定的。梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁，在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验，定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接，可以采取焊接连接或者高强螺栓连接，要注意高强螺栓的连接孔位的精度。制孔主要有两种，一种是精
8、度较高的数控钻孔，另外一种则是精度相对较低的模板制孔。在技术条件允许时比较适合采用多轴数控钻孔。在运到工地以后要对螺栓参数进行检验，安装时不能用扳手强行拧入或者用榔头强行打入，拧入的步骤要经过初拧、复拧以及终拧。 钢结构的储存 目前，在建筑施工中普遍执行的安装结构的用地面积是按照结构的占地面积的 1.5 倍来执行的，按照安装的流程进行堆放，从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。 3、油漆涂抹的技术进行油漆涂抹是钢结构施工的一个重要步骤，主要可以分为以下几个步骤进行施工： （1）进行基层处理 进行油漆涂抹的工序之前，要将金属表面清理干净，做好除锈工作。如果
9、面积相对不大，可以采用人工除锈的方式进行清理，但是出现腐蚀现象严重则可以使用钢丝刷和铲刀进行处理，而一旦出现大面积的锈蚀则可以用砂轮机来配合清理。 （2）防锈漆的涂抹 在对基层进行处理完毕后，保证表面的干燥后可以进行防锈漆的涂抹，在涂抹的时要仔细、认真、涂刷到位、均匀，尤其要注意铆孔内不能有涂料涂入。待到防锈漆干燥后，采用和油漆配套的腻子把构件的表面缺陷刮平。要想提高其干硬性，则可以在涂抹的过程中加入适量的红丹粉或者厚漆。 （3）磷化底漆的涂抹 磷化底漆是油漆涂抹的关键，在涂抹磷化底漆后的两个小时候才可以进行底漆的涂抹，在涂抹完成底漆后的 24 小时之后要对其表面残留的磷化物进行清理，其涂抹完
10、成的标准是在其干燥后的表面形成了均匀的灰褐色的磷化膜。 （4）涂面漆的涂抹 最后一个步骤是刷涂面漆，刷涂面漆的标准是多理多刷，而且要保证油漆不流不坠，是一项技术难度很高的工作，而且在涂抹的过程中要保证色泽光亮一致，在涂刷的过程中及时检查，避免遗漏。一般情况下，钢结构的面漆都要刷两遍以上，厚度要超过 70 微米。 结束语 总而言之，钢结构本身具有十分优良的性能，极大地降低了建筑物的施工成本，提升了建筑物的质量水平，也因此被各种土木工程建设项目所欢迎，不但出现在桥梁、机场等大型建筑中，在小型住宅中也经常使用。因此，钢结构在我国建筑业中有很好的实用性和广阔的市场前景。我国钢结构的工程应用研发还处于初级阶段，应该不断加大对钢结构土木工程应用技术的研发，不断培养有效的钢结构技术人才，使我国钢结构在土木工程中的应用技术越来越成熟和完善。 参考文献 1林忆辉.论大型建筑钢结构施工中的问题和对策J.华章，2011，(7) 2程鹏.浅谈钢结构施工中的技术问题J.城市建设，2010，(9) 3孙生玉.钢结构焊接中的常见问题探讨J.中国新技术新产品,2009，(2).
