摘要：由于钢结构具有较高的刚度、强度及韧性，因此其在工程的建设当中得到了广泛的应用。在实际的应用当中，钢结构的施工还存在着诸多的问题和不足，因此在施工当中需要掌握其施工要点，从而提高钢结构的应用效果，保证工程的质量。本文主要针对钢结构在工程中的应用进行了详细的研究。
关键词：钢结构；工程；应用
1 钢结构的特性
1.1 韧性
建筑材料的韧性主要表现为材料的变形性能，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了出现裂痕的概率。因此在施工的过程中一定要保证其具有一定的韧性，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，并要仔细的选择相应的结构类型。在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，减小支撑部件的尺寸，降低整体成本。
1.3 延性
在工程施工当中，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，对于工程来说，钢结构因具有较高的韧性和延性，因此更加的适用于抗震结构当中，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。
1.4 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。与混凝土结构相比较，钢结构的刚度明显更高。通常情况下，钢结构的刚度都在200GPa左右，而普通的混凝土其弹性和刚度则只在20-28GPa，因此在工程的建设施工当中，应用钢结构能够有效的提高其建筑的整体质量和稳定性。
2 钢结构的缺陷
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小。因此在应用当中要不断的增加钢材的尺寸，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，钢材若是受到了高温辐射，则会影响其耐热性。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，同时还需要将防火涂料涂抹在其重要的部位。
其次，钢结构在实际应用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、焊缝以及节点板。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。
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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。在工程当中，由于钢结构还未形成一个完整的体系，因此其在市场当中的价格相对较高，并且人均的生产值较低，属于十分珍贵的一种建筑材料，而混凝土的成本则更低，更具有价格优势。此外，钢结构的使用寿命较短，一般只有四十五年左右，在住宅建筑之中，会影响消费者的购买欲。
3 钢结构在工程中的应用分析
3.1 箱型砼柱
将隔板安设在箱型柱当中，并且进行高强度等级砼的浇注，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，在其施工的过程中利用钢结构的节能型复合墙板能够提高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。
3.4 钢结构其他应用分析
除去上述几点之外，在工程中的钢结构应用同时还包括有钢筋混凝土楼盖以及钢结构主体的车库等方面，其结构的应用有效的提高了工程的质量以及建筑物的使用性能。
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，可采用效率较高、质量较好的抛丸方式进行处理。
（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油漆的饱和度及其细节处理，严禁在摩擦面内进行油漆的涂刷。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，要对油漆的均匀性以及饱和度加以注意，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涂的现象。
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，碳钢是具有更好的硬度和强度，但是其可塑性相对要差。梁在工程的钢结构当中，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，但是在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，另外一种是模板钻孔，其精准度相对较低。
4.3 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。在运输钢结构的过程中若是出现了变形，则要在正式安装之前进行矫正，保证安装的质量。在安装过程中需要利用起重机来进行吊装，其机械需要选择起重能力较强的，从而满足吊装各种构件的需要。若在施工当中需要进行多机操作要保证充足的高度，调整好不同的起重机之间的距离，从而避免出现碰撞现象。
结语
总之，从整体上来说，钢结构的强度、刚度以及延性更好，并且其与钢筋混凝土相比较更具有优势。在土木建筑工程当中应用钢结构能够创造新的建筑形式，并且增加工程设计的灵活性和针对性，从而促进工程的合理性和科学性。
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论文作者:陈信刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/12
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