简论基于钢结构在土木工程中应用

论文导读：
【摘 要】钢结构具有强度高、负荷强且质量轻的特点，这些特性在土木工程建设中具有优越的使用价值，但其也有一些不足之处，因此在选用钢结构作为材料时必须要进行合理的处理，以满足工程的要求。
【关键词】钢结构；特性；施工；土木工程
0.前言
通常情况下土木工程的建设会选用混凝土和钢结构两种材料，这就需要对选材的特性以及缺陷是否能满足工程需要来考虑，同时还要考虑选材的施工成本以及对工期的影响，必须要充分考虑多方因素后，再进行合理的使用，这在土木工程建设中也是极其重要的。本文对钢结构在土木建筑中的运用进行的探讨，并对钢结构的特性及不足进行了分析。

1.钢结构的特性

（1）韧性。建筑材料的韧性主要表现为材质的变性能力，钢结构的韧性是钢件的重要特点，一般表现为在安装过程中所能承受的最大工业变形。钢材的韧性决定了其在剪切、锻造、冲孔、弯曲等使用过程中出现裂痕的概率，因此钢结构必须要有一定的断裂特性，以保证钢结构承受冲击负荷或狡辩负荷时，不容易出现断裂[1]。温度很大程度上会影响钢材的韧性，温度降低会减小钢材的韧性，因此在一些气候寒冷的地区，要着重考虑韧性因素，设计出合理的钢结构。
基于钢结构在土木工程中的应用相关论文由www.7ctime.com收集,如需论文.（2）强度。在施工中，工程不同的部位需要使用不同强度的材料，而钢结构的强度可根据国家标准来鉴定，对于特定的结构设计部位，必须要仔细的选择钢种的类型和强度级别。土木工程选用钢结构作为材料，其主要的优点是能减少物料的使用，并且由于钢结构相较于混凝土，质量也交情，能有效减轻结构的质量，减小支撑部件的尺度，降低整体成本。
（3）延性。延性及材料的拉伸性能，在土木工程建筑中，延性是决定建筑抗震能力的重要参数，大部分地震中幸存的建筑，其主架构的延性及非弹性形变能力都相对较高[2]。钢结构的延性和韧性是目前比较好的材料，相比混凝土等其他材料，要优质得多，但材料的延性不一定能完全转化为建筑的特性，因此必须要合理的设计，以确保建筑的稳定性和可靠性。
（4）刚度。结构的刚度决定了其变形和振动的程度，并且直接影响整个结构体系刚度。钢结构在刚度上要明显强于混凝土，钢结构的刚度一般为200GPa，而普通的混凝土唐星只有20-28GPa，钢结构明显要由于混凝土，因此在土木建筑中，选用钢结构能显著的提高整体建筑的质量。

2.钢结构的不足

钢结构具有与很多优良的性能，被运用于多种不同的土木建筑当中，但钢结构不适用于所有情况，在某些特定情况下，可能并不适合，其主要不足表现在以下几个方面：
（1）钢材设计薄弱。钢材设计要以钢件的使用功能为主要原则，所设计的钢件首先必须要满足实际运用的要求，根据部件的要求设计特定功能的部件，例如设计一些承载量大的部件，设计时要充分考虑设计结构的承重能力，排除可能出现变形的不适合结构，同时还要考虑外观等因素进行综合的设计[3]。进行钢结构连接时，由于钢结构通常会有很多的节点，因此在焊接时一定要对每一处螺丝、焊缝以及垫板进行精准度计算，且在制造时要一步到位。这样使得钢结构的设计变得复杂得多，相比混凝土结构设计，钢结构设计需要的图纸较多，对设计人员的素质要求也比较高。
（2）无完善的标准。受钢结构生产体系不完整的影响，钢结构的市场通常比较高，近年钢铁行业虽然有所发展，产量也大幅提高了，但依旧相对较高，属于建筑中较贵的材料。因此，为了钢结构的发展，建立完整的标准和质量标准显得很有必要。
（3）材质的不足。钢结构的刚性、韧性、延展性以及强度都要远胜于混凝土，但在某些已经给定了固定负载的建筑情况中，由于钢结构的强度高、体积小，就使得其截面要远远小于同等功能的混凝土，这就使得其承受面受到了限制，通常情况下，这时候为了保证建筑的稳定性和可靠性，只能选用大尺寸的钢材进行安装，或者使用混凝土进行空缺的填充和外包混凝土的方式来解决，以此来提高钢结构截面不足的缺陷[4]。另外，钢材容易受腐蚀，且温度对其影响较大，通常情况下钢材在100摄氏度下不会发生明显变形，但当温度上升到150摄氏度时则会发生一定的变化，因此在钢材的使用过程中，要注意在表面涂上防火隔热材料，对钢材进行保护，尤其重点部位必须涂上防火、防锈蚀等外漆材料。
（4）钢结构生产体系不完整。钢结构的生产规模有限，只有在大规模生产时才能体现它的优越性，而我国目前对钢结构设计没有统一的生产标准、质量标准以及标准，监管单位的监督管理也比较欠缺，这就为钢结构的生产造成了混乱。随着经济的发展，钢结构的生产也会越来越多，统一标准将是未来发展的趋势，建立起钢结构的质量、等一个标准化的市场。

3.钢结构施工中的注意事项

3.1油漆工艺流程

（1）基层处理。油漆工作前要先清理金属表面，包括油渍、锈迹、尘土等，如果表面有比较严重的腐蚀，则要用钢丝刷和铲刀清理干净，如果面积过大，则可使用砂轮机清理。（2）涂防锈漆、刮腻子。油漆的进行必须要保持金属表面的干燥，涂漆时，要注意油漆的饱和度以及细节的处理，要注意的是铆钉内不可涂料。防锈漆变干后，使用腻子对表面进行刮平，腻子变干后还要打磨，并且将表面清理干净。（3）涂磷化底漆。涂上磷化底漆两小时后，将磷化残留清理干净，干燥后表面会生成灰褐色的磷化膜，之后再涂底漆。（4）涂刷面漆。钢材表面的涂刷要注意油漆的饱和度和均匀，并且尽量无色差，通常要刷两次以上，保证油漆厚度在70μm以上，避开漏油和凹凸不平的现象发生。

3.2钢材的选用和连接

钢材一般分为型材、板材、管材以及金属制品，土木建筑中常用的钢材一般为普通碳素钢、优质碳素钢以及低合金钢，碳钢是具有有讲好的硬度和强度，但是其可塑性相对要差。建筑钢结构中，梁多为轧制和焊接的H型钢梁，而柱子截面一般采用十字形截面、宽翼缘工字形、箱型截面等，某些特殊的情况也可以采用符合截面。在安装前，需要对焊接口进行焊接试验，以准确获得焊接参数。可用高强螺栓或者焊接法来连接建筑梁和柱，注意使用高强螺旋连接法论文导读：
时，要准确的进行钻孔。钻孔通常由两种方式，一种是模板钻孔，这种方式的精度性对要低；另一种是数控钻孔，精确度要高一些，倡议在施工过程中，尽量选用数控钻孔为好。

3.3钢构件的存储与安装点的选择

在安装过程中，安装用地通常是结构用地的1.5倍，钢结构运输到施工现场后，应该安置在机械的回转半径以内。若果钢结构在运输过程中出现变形等理由，在安装前要加以矫正，以保证安装后不厚造成不利影响。安装过程需要使用到起重机，起重机应选择臂杆足够长的，起重能力较强的，以满足多种构件的需要。对于需要多机共同操作的，必须要有充足的高度，不同起重机之间的距离也要调整好，以避开相互碰撞。
4.结束语
钢结构由于本身的强度、韧性。延展性等优良的特性，被土木工程建筑所青睐，越来越多的被应用于各种建设当中，其稳定性与可靠性得到了用户的肯定。联合混凝土的使用，能适应多种不同建筑工程的要求，钢结构的运用范围不断扩大，逐渐向多元化的方（下转第217页）（上接第214页）向发展，具有很大的发展空间。 [科]
【参考文献】
[1]陆烨，何天森.钢结构在现代住宅中的应用[J].广东工程建设，2010，05（02）：153-154.
[2]王彩华.钢结构焊接中的常见理由探讨[J].中国新技术新产品，2010，03（24）：67-68.
[3]胡孜华.浅谈我国钢结构住宅的应用与发展[J].中国建设教育，2012，10（30）：76-77.
[4]孙生玉，吴剑锋.钢结构的腐蚀与防护[J].甘肃建材技术与应用，2011，09（12）：39-40.