浅论钢结构在土木工程中的应用研究论文_刘升

浅论钢结构在土木工程中的应用研究论文_刘升

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摘要:土木工程结构常用到两种材料,通常是钢筋混凝土以及结构钢,对于土木工程施工来说,不仅需要从结构特性上进行考虑,还需要考虑到建筑施工成本以及施工的有效性,本文作者结合自身实践就土木施工中的特点进行分析,并进一步阐述了钢结构的施工要点。

关键词:钢结构;土木工程;应用

1 土木工程中钢结构的特点

1 钢结构的特性

1.1 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。在钢结构的应用当中,在进行冲孔、剪切以及弯曲和锻造的过程中,其钢材的韧性直接决定起出现裂痕的概率。因此在施工的过程中一定要保证其具有一定的断裂特性,从而确保其在施工当中在承受交变负荷以及冲击负荷时不会出现断裂现象。钢材的韧性在一定程度上受其温度的额影响,在温度较低时,钢材的韧性也就相应降低,因此在施工的过程中,若其气候相对寒冷则要着重考虑其韧性,从而保证钢结构的强度和合理性。

1.2 强度

在不同的土木工程施工部位,其对材料强度的要求也就有所差异。在施工当中要根据国家的标准来鉴定其强度,并要仔细的选择特定结构设计部位的钢种类型和强度的界别。在土木工程当中应用钢结构能够降低其物质材料的应用,同时因其与混凝土相比较,其质量也较轻,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。

1.3 延性

在土木工程施工当中,决定其建筑物的抗震能力的主要因素就是材料的延性。在大部分的地震幸存建筑当中,通过调查研究发现,其主结构的非弹性变形能力以及延性都较高。当前,对于土木工程来说,钢结构引起具有较高的韧性和延性,因此更加的适用于土木公车给当中,但是值得注意的就是其延性并不能够完全的转化成为建筑的特性,因此必须要合理的设计,以确保建筑的稳定性和可靠性。

2 钢结构的缺点

钢结构在施工和应用的过程中存在着一定的缺陷,主要表现为以下几个方面的特征:

首先,虽然钢结构的刚度较高,但是其构件的截面与混凝土结构相比较却更少。因此在应用当中要不断的增加钢种的尺寸,并利用混凝土来进行填充,从而提高其整体的稳定性。并且在施工当中,钢材若是收到了高温辐射,则会增加其耐热性。因此,在施工当中,一旦温度升高就要设置隔热层,对其进行保护,同时哈需要将防火涂料涂抹在其重要的部位。

其次,钢结构在市场环境当中要重视工程的功能需求,使其处于合理的应用范围当中。若钢结构具有较多的节点,就要精确的计算其螺丝、焊缝以及垫板。钢结构的设计具有一定的复杂性,并且其设计图纸的数量也比混凝土结构更多。

最后,钢结构只有在进行大规模生产的过程中,才能够体现出其性能,我国目前缺乏钢结构的质量标准、价格标准和生产标准,在国家的标准以及监督管理机制当中还存在着诸多的不足,设计师以及工程的开发商的工程设计与控制都要按照相关的体系和标准为指导,因此需要不断的健全国家标准及其监督管理机制。

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3 钢结构施工安装要点

3.1 箱型砼柱

将隔板按设在箱型柱当中,并且进行高强度等级砼的关注,这就是箱型砼柱。其主要是将两种工程建设材料进行有机的融合,使其能够互补,从而避免箱型在过大的外力作用下出现变形的问题。通常,箱型砼柱具有以下几点优点:

(1)结构简单、便于施工。

(2)结构合理,稳固、牢靠,抗震性好。

(3)可承载更大的外力载荷。

3.2 抗侧力支撑砼筒

在土木工程的建设当中,为了提高建筑物结构的稳定性、抗侧刚度以及抗震性而常常在其电梯以及楼梯的位置进行合理的设置钢筋混凝土的支撑砼筒,为建筑结构提供有力的抗侧力支撑。

3.3 节能型复合墙板

在土木工程建筑物当中,其外墙占有非常重要的地位。外墙能够实现建筑物的使用功能,在其施工的过程但那高中利用钢结构的节能型复合墙板能够提高土木工程外墙施工的效率,并且在保证质量的前提下减少了其施工环节和操作。

4 钢结构施工中的注意事项

4.1 油漆工艺流程

(1)基层处理。首先要对钢材的金属表面进行尘土以及锈迹的清理,若其表面存在着严重的腐蚀现象,则要先采用铲刀或者是钢丝刷来对其进行清理。

(2)涂防锈漆、刮腻子。在进行油漆涂刷时,首先需要确保的就是金属表面的干燥与洁净,在正式进行涂刷时需要确保尤其的饱和度及其细节处理,严禁在铆钉内进行油漆的涂刷。待到油漆变干之后要使用腻子来刮平,并待其变干之后要进行打磨以及表面的清理。

(3)涂磷化底漆。在涂上磷化底漆的两小时之后要清理起磷化残留,在其干燥之后其表面会生成灰褐色的膜,之后再进行底漆的涂刷。

(4)涂刷面漆。在进行面漆的涂刷时,要对油气的均匀性以及饱和度甲乙注意,避免出现色差,并且其涂刷通常在两次以上,同时还要保证其厚度在70μm以上,从而避免出现凹凸不平以及漏油的现象。

4.2 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。梁在土木工程的钢结构当中,其多为焊接和轧制的H型钢梁,并且其柱的截面通常是采用了宽翼缘工字型、箱型以及十字形的方式,在特殊的情况下也可采用复合截面的形式。在进行钢结构的安装之前要进行焊接试验,从而确保焊接参数的准确性。同时在施工当中可采用焊接法以及高强螺栓的方式来连接柱和梁,但是子使用高强螺栓施工时需要注意的就是要保证钻孔的准确性,其主要有两种方式,一种是数控钻孔,这种方式的精确度更高,零外一种是模板钻孔,其精准度相对较低。

结语

综上所述,在现代土木工程是一种新型的结构形式,能够有效改善混凝土施工中结构方面的问题,同时也具有一定的缺点。因此就要求在土木工程施工中合理的选用钢结构,切实提高工程施工水平。

参考文献

[1]徐启江.浅论钢结构在土木工程中的应用研究[J].科学与财富,2013(6):391-391.

[2]宋达婧,张微,周春雨.浅论钢结构在土木工程中的应用研究[J].中国科技投资,2014(14):80-80.

论文作者:刘升

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/12

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