试述钢结构在土木工程中的应用

摘要:土木工程在结构方面，通常使用两种材料，一种是钢筋混凝土结构，另外一种是钢结构。两种土木工程的结构分别适用于不同的工程中。在土木工程发展的过程中，在主体结构中大量的应用了钢结构技术，有效的提高了工程的质量。使用钢结构为主体代替混凝土，不仅提高了结构的稳定性，减少了病害的发生，同时还降低了施工成本，保证了工程的质量，这是土木工程进步的表现。

关键词:土木工程;钢结构;使用

中图分类号： TU391 文献标识码： A 文章编号：

1在土木工程中钢结构的主要优点

在现代化社会发展的过程中，如果还是采用传统的混凝土施工方法，在结构的稳定性方面将会受到影响。所以为了适应时代的发展，对土木工程结构进行了调整。钢结构是利用各种不同型号的钢材组成结构体，将会增加建筑的稳定性。在土木工程中，钢结构的应用是非常的多的，它有建设周期短外形美观、跨巨大自重轻，抗震性能好等优点，这主要是因为钢结构的特点决定的。

1.1钢结构的强度

材料的强度主要是由材料的承受能力和材料的使用效果决定的。 在土木工程中使用钢结构是由于钢结构的构件的性能决定的。土木工程中使用的钢结构一定要符合国家的相关标准。土木工程选择钢结构而选择钢筋混凝土结构，采用钢结构可以降低物料的损耗，减轻结构重量，降低整个建筑的结构成本。使得施工的企业可以在一定程度上获得更高的经济利益。

1.2钢结构的刚度

结构在使用后会不会出现振动和变形的情况主要是由于构件的刚度决定的，构件的刚度又是同构件与连接件的分布决定的。在土木工程中，钢结构的刚度是比钢筋混凝土的结构有很明显的差别的，钢筋混凝土的刚度比钢结构的刚度小很多，所以土木工程选用钢结构更加能保证工程的施工质量。

1.3钢结构的延性 。因为钢结构是由不同型号的钢材组合而成的钢构体，所以在整体上具备了钢材的性能。钢材本身具有很好的韧性，所以抗压性能特别好。那么在土木工程中，应用了钢筋网作为加固结构，改善了建筑的结构性能，具有很强的抗压性，并且针对地震等自然灾害，具有很强的防御功能，正是利用了钢材的延性。

材料的延性是指材料在拉伸的过程中会不会出现变形的情况，在一般的结构中，延性的设计主要在抗震的设计中比较常见，因此，延性也是地震设计中一项重要的参考依据。在地震中，幸存的建筑物的设计结构的延性都是非常的好的。钢结构目前是使用非常广泛的，而且是延性很好的施工材料。在土木工程的施工中，一般都会出现很多钢结构的建筑，这也是钢结构可以大量使用的前提。

1.4钢结构的韧性

建筑材料的韧性通常表现为材料在制造、安装和使用的过程中可以承受的多大的变形力的作用，钢结构在安装的过程中可以承受非常大的力的作用，这也是钢结构可以大量使用的一个前提条件。钢结构在安装的时候通常会进行必要的弯曲、打孔和剪切，在钢结构受到这些力的作用的时候，通常是很少会发生变形的韧性也会受到温度的影响，所以，生产企业一定要选择好材料进行钢结构的生产。

1.5安全性。在过去的土木工程中，使用混凝土作为主要的施工材料，在使用之后都会发生不同程度的裂缝和沉降等现象，严重的影响了工程的质量。但是使用钢构体作为主体，可以有效的改善裂缝和沉降等病害，提高了工程的性能。

1.6 经济性。在过去的工程中大量的使用混凝土作为施工材料，而混凝土是由多种原材料组合而成的，所以需要耗费大量的精力和财力来购置这些原材料，并且在混凝土的拌和、浇筑、养护等一系列的过程都会耗费大量的成本。使用钢构体作为主要材料，在结构上更加的简单，同时还降低了大量的成本，为施工单位创造了很高的效益。

2、土木工程中钢结构的缺点

虽然钢结构具有很多的优点，但是事物都不是完美的，有优点就一定会有缺点存在，钢结构在应用和施工的时候会出现一下几方面的缺点。

2.1钢结构材料方面的缺点

虽然在一定程度上，钢结构的刚度是大于钢筋混凝土的，但是在某一个特定的条件下，钢结构的刚度是要小于钢筋混凝土的刚度的，之所以会出现这种情况，是由于钢结构的构件的尺寸影响的，所以，钢结构的生产企业一定要重视构件尺寸的问题。

2.2钢结构设计方面的缺点

在进行钢结构的设计的时候，一定要根据实际要进行的工程进行参考，要使的钢结构的功能要求符合正在进行工程的建筑的结构的要求，设计的人员在设计的时候一定要从实际的情况出发，不能根据自己的想象去进行不符合实际的结构的设计，这样设计出来的钢结构在使用以后，也不会达到预想的使用效果，可能有些钢结构根本就无法进行施工。所以，设计的人员在设计钢结构的时候，一定要进行综合的考虑，设计出来最好的产品。

2.3钢结构的使用年限方面的缺陷

混凝土结构号称永不损坏，但是钢结构一般的使用寿命只有五十年，如果钢结构用在住宅建筑中，那么人们想到自己花费终身积蓄而购买的房子只能住五十年，会让很多人丧失购买的欲望。不过随着保险业的发展，住宅寿命问题应该相对容易解决。

3土木工程中钢结构施工的要点

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钢结构的选材与连接

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，定出焊接的材料和各项参数。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钢构件的堆放以及选择安装机械地点

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，臂杆的高度要足够，以避免不安全的碰撞，保证安全运转。

3.3钢结构油漆工艺的流程

首先把金属的表面清理干净，然后再做除锈。手工处理先用钢丝反复刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉纱或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理干净。在涂漆前要保证金属表面的干燥，如果有水则要立即擦干。在涂漆的时候，要刷细、刷满、涂刷到位，并且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。可以在腻子中加入适量的红丹粉或者厚漆，从而增加其干硬性。在腻子干燥后要打磨平整，并清理干净。刷涂面漆时要多理多刷，油要不流不坠、饱满均匀、色泽光亮一致，涂刷后要及时检查避免漏刷。

结语

钢结构具有多种优点，在现代土木工程建设中，施工单位在应用钢结构技术的时候，应该把钢结构与混凝土技术加以融合，加强建筑的效果。另外，钢结构在安装过程中要注意焊接的技术，遵循操作程序，保证焊接牢固。最后，钢结构施工过程中要注意安全施工的管理。总而言之，要规范好各种操作程序，让钢结构在土木工程建设中发挥其应有的效用，建筑出高质量工程，促进城市的发展。

参考文献

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