钢结构在土工建设中的应用分析

摘 要：钢筋混凝土以及钢结构是土工建设中通常会选择的两种结构，不同种类的工程对于建筑体系结构的要求是不同的，其结构的选择基础主要是使用效果。除此之外工程成本以及建筑的实际效果也是建筑工程结构选择的因素。所以，土工建设中钢结构的使用具有重要意义。文章主要通过对钢结构在施工中受到的实际影响因素的分析，论述了如何提高钢结构在土工建筑中的性能，并论述了其对于土木工程的意义。

关键词：钢结构；土工建设；应用

1 钢结构的特点分析

钢结构应用在土木工程中十分广泛，其主要取决于钢结构的独特的性能。

1.1 强度

土工建设结构构件的选择主要以工程需要的构件强度决定，每项工程设计中都有其所需要的构件强度标准要求。材料使用效果以材料自身的承受能力共同决定了材料的强度，而土工建设中钢结构自身的构件性能决定了施工中选择钢结构。钢结构性能标准制定是由国家相关规定所决定，并且土工建设中所使用的钢结构必须达到相关技术标准。而土工建设中之所以不选择混凝土结构是因为相对比钢结构，钢筋混凝土消耗物料量要高，使用钢结构能够降低工程成本，间接性的提高了建筑企业的经济效益。

1.2 刚度

建筑使用的构件刚度一定程度上决定了建筑建成后，在使用中期构件是否会出现变形以及振动情况，而构件的分布以及连接件的分布又共同决定了建筑使用的构件刚度。土工建设中，钢筋混凝土结构相对比钢结构在刚度上的差异十分明显，由于结构不同，钢筋混凝土在刚度上较之钢结构要小许多，因此土建中使用钢结构对于工程的质量提高更有利。

1.3 延性

材料受到拉伸作用时是否会出现变形即材料的延性，材料延性的应用一般存在于结构抗震设计中，由于材料的延性大小会直接影响工程建筑的抗震性，因此地震设计中结构延性是极为重要的依据。一般结构延性好的建筑在地震中的抗震性较好，从实际的案例中可以看出，地震中幸存下来的建筑其结构延性都极为好。而钢结构是目前建筑使用结构中延性较好的材料，因此其使用也十分广泛。在土工建设中，钢结构被应用到很多建筑工程，也在情理之中。

1.4 韧性

材料在使用中、安装过程中以及制造过程中所承受的变形力的大小即为材料任性。目前在土工建设中，安装过程中钢结构能够承受较大的变形力作用，这也是目前土工建设中大量施工钢结构作为结构构件的主要因素之一。在安装时，施工人员需要对钢结构进行打孔、剪切以及必要的弯曲，而由于钢结构的高韧性特点，使得钢结构在施工时受到外力作用也很少出现变形。但是需要注意的是温度会对钢结构韧性造成影响，因此钢结构的生产中需要对材料进行把关，保证钢结构材料质量。

2 钢结构缺陷分析

虽然钢结构具有的优势十分明显，但是事物都是存在两面性的，钢结构也不例外。其存在优点的同时一定存在缺陷，在施工以及应用时，钢结构存在以下无法避免的缺陷。

2.1 材料缺陷

虽然在刚度上钢结构优于钢筋混凝土，但是在一定程度上，或者某种特定条件中，钢结构的实际刚度较之于钢筋混凝土还存在诸多不足，这主要受到了钢结构在构件尺寸上的限制影响，因此，生产钢结构的企业对于钢结构材料尺寸问题一定要予以重视。

2.2 设计缺陷

实际工程要求是钢结构设计的前提条件，在设计前必须对工程要求进行实地的研究考察，将工程对于构件的实际要求作为结构设计的基本依据，使得设计出的钢结构在功能上符合工程需求。设计人员在设计时应当避免根据自己的主观臆想将不切合实际的设计构想加入到实际的结构设计中。即便是施工中使用了该种不合理的结构设计，工程建成后，其使用状况也无法达到预期效果，甚至在施工阶段就会出现因不合理而产生的停滞现象。因此，在进行钢结构设计时，必须综合各种因素，避免由于设计缺陷而造成钢结构的使用问题。

2.3 寿命缺陷

对比混凝土，钢结构的寿命具有很大的局限性。实际中通常称混凝土结构为永久性结构，即其寿命十分长久，但钢结构则不同，其平均寿命约为50年。试想，若是在住宅建筑中使用钢结构，那么如果使用者知道自己倾其所有才得到房子只有50年的寿命，很多人会望房却步。但是随着技术的进步，该类问题会得到合理的解决。

3 施工要点分析

整体来说，钢结构的施工流程是比较复杂的，并且建筑的要求不同，在细节上也有很大的差异性。

3.1 选材以及结构连接

钢材通常分为板材、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，碳钢的塑性比较低，但是硬度强度比较高。在钢结构中，柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形，另外还有“十”字形截面等等；梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁，如果要求特殊也可以符合截面，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。

3.2 堆放和机械安装地点的选择

通常情况下安装结构的用地面积应该比结构占地面积要大。依照安装流水的顺序，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。如果因为运输的原因造成了构件的变形，则在施工现场就要加以矫正。一般钢结构的安装采用的是塔式起重机，臂杆长度要有足够的覆盖面，并且起重能力要相应足够，从而满足各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求；起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。在多机作业的情况下，臂杆的高差要足够，以避免不安全的碰撞，保证安全运转。

3.3 油漆工艺流程

在进行油漆作业前需要清理金属表面，并进行除锈，保证金属表面洁净无锈斑。首先需要用钢丝对金属表面进行手工打磨，然后用精砂布进一步打磨，直到金属表面平滑光亮，然后使用纱布或棉布对表面的浮灰以及锈粉擦拭清理。另外需要注意，上漆之前金属表面不能存在水分，若是发现水分应当立即擦拭，保证金属表面干燥。在上漆时应当注意避免涂料进入铆孔，涂刷应当到位，保证涂漆刷满、刷细。等到防锈漆干燥之后，使用腻子对构建表面存在的缺陷进行填补和刮平，需注意的是，腻子应当同油漆配套。在腻子的使用中可以适当加入厚漆或者红丹粉，以提高腻子的干硬性，且腻子干燥后需要进行打磨以及清理。面漆的涂刷中需要注意采用多理多刷的方式，保证油漆饱满均匀，且不流不坠，并保证涂刷均匀、完全。

4 结束语

土工建设结构中，有两种结构可供施工选择，即钢结构以及钢筋混凝土结构。不同种类的工程会选择使用不同的建筑结构，在选择时会充分考虑结构使用效果以及施工成本等因素。所以，在土工建设中选择使用钢结构会受到诸多因素的影响。而钢结构在工程的应用中其使用也会受到其自身以及外界环境的影响，因此施工企业需要对其进行充分的研究，并予以重视。充分考量土工建设中钢结构的优点以及缺陷，努力克服其结构上的缺陷，保证钢结构的性能优点，令其在建筑使用中发挥最大的作用。

参考文献

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[2]胡孜华.浅谈我国钢结构住宅的应用与发展.中国建设教育，2007.

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