摘要:我国是全球钢结构技术应用规模最大、施工建设能力最强的钢结构和钢材消耗大国。在土木工程建设中,钢结构相较于其他建筑技术,有着其独有的优点,钢材的应用也彰显钢结构在我国建设中的重要地位。建筑施工,无论是桥梁建设、工程建设还是住宅楼的建设,钢结构都发挥着其独有的优势。
关键词:土木工程建设;钢结构技术;应用管理
引言:土木工程最常用的两种材料就是钢筋混凝土和结构钢。其中钢结构被越来越广泛应用于土木工程建设中,如建造住宅和桥梁,建造超高层及大悬挑结构的建筑等。建筑物改变过去外墙单一的水泥粘贴工艺,在观感品质、安全性能上都有很大提高,建筑物结构模式也由单一走向交叉化、多元化。钢结构是现代土木工程改造的新结构,其采用不同型号的钢筋材料组合起来,大大增强了钢结构的使用性能。
一、在土木工程建设中运用钢结构技术的优点
1.1具有良好的可塑性,用途广
同样由于钢材自身的耐压性、韧性、轻便等特点,可以被广泛应用于各种不同的建筑设施建设,尤其是一些传统土木工程难以做到的大空间跨度建筑。如机场、影院、体育馆等建筑,如果支撑柱过少,无法保证建筑的质量,而支撑柱过多,则会影响人们的工作和娱乐,钢结构材料的使用,可建造出不需要柱子支撑的大空间。由于钢结构自身可焊接的特点,使其具有良好的可塑性,埃菲尔铁塔就是一个鲜明的例子。随着技术的发展,轻型钢的出现,也使建筑自身的重量更小,对地基的重力作用减少,使建筑更稳固,也在一定程度上节约建筑成本。
1.2自身性能强
强度与刚度较高,能承受或包容较强的压力和拉应力,而且具备杰出的抗震功用,使建筑质量有所保证;其次,拥有远超通常水泥和混凝土的延展性和耐性,能使建筑的承压才能和稳定性得到保证。因为建筑用钢材融合多种元素和资料,能依据实际需要,对其相应特性进行改动,炼制耐性更高、抗疲劳、抗冲击的桥梁专用钢,抗高温、抗氧化的耐热钢,及抗腐蚀的不锈钢等用处不一样的专用钢材,能促进土木工程钢结构建筑的多用性,增强建筑的用处和运用寿命,最大极限发扬钢材的功能。
1.3环保节能
钢结构建筑施工中,因为其作业量较小,发生的噪音少,废料能进行收回使用,关于环境的污染极小,加上钢结构本身投入少收益高,便于拆开,收回便利等特色,使其变成土木工程中一个极为重要的组成部分。因为选用无污染的钢材替代砂石等资料,既没有粉尘污染和空气污染,也便于寄存,对周边环境的影响小,受到建筑人员和周边居民的欢迎。而在拆除时,不会出现碎石沙尘满天飞的状况,回收使用率极高,不会发生固体建筑废物,同样减少对环境的污染和破坏。
二、土木工程建设中钢结构技术的应用
2.1大跨度空间钢结构
大跨度空间钢结构主要有网架结构、悬索结构和网壳结构等,用作体育馆、展览馆、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。现代大跨度空间钢结构已不局限于采用传统的单一结构形式,新的结构形式和各种组合结构形式不断涌现。结构形式越来越复杂,如“鸟巢”采用的是复杂扭曲空间桁架结构,“水立方”采用基于泡沫理论的多面体空间刚架结构,奥运会羽毛球馆则采用世界跨度最大的弦支穹顶结构,广州国际会展中心采用张弦桁架结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆网壳结构在我国已有应用,太旧高速公路旧关收费站是我国采用独塔式全方位布索的斜拉网壳,浙江黄龙体育中心体育场是我国目前跨度较大的斜拉网壳,已建成的网壳工程以球面和柱面较多,还有双曲抛物面、双曲扁壳等形式,比网架又有许多优点,特别是在超大跨度时。
2.2高层钢结构
城市人口集中,用地紧张及商业竞争的激烈化,促使现代多、高层建筑的出现与发展。随着建筑高度的增加,在风荷载和地震作用下,结构的抗侧力问题逐渐成为关键因素。为了提高结构抗侧力刚度,高层结构的体系在不断创新和发展的过程中形成一种新的高层钢结构体系,并在以后高层钢结构中得到广泛应用。美国纽约世界贸易中心、香港中国银行大楼、上海环球金融中心等陆续出现的创新高层结构体系无论在建筑、技术、材料、设备和施工等方面都体现钢结构轻、快、好、省的特点,反映当时世界最先进的水平。
2.3轻钢结构
轻钢结构是近十年来发展最快的领域,在美国采用轻型钢结构占非住宅建筑投资的50%以上,大约70%的非民居和两层以下的建筑,均采用轻钢架体系。这种结构工业化、商品化程度高,施工快,综合效益高,市场需求量很大,已引起结构设计人员认识。大约70%的非民居和两层以下的建筑,均采用轻钢架体系。轻钢结构自重轻、强度高、占用面积小、方便搬迁、材料可全部回收利用不会造成垃圾,符合国家节能减排、保护生态环境、节约资源,实现可持续发展的基本国策。由于轻钢结构住宅方面的发展还不成熟,我国轻钢结构在土木工程中的应用主要是工业厂房、仓库、3层以下住宅及货场、站棚等,此类钢结构建筑每年需求量大约在500万平方米以上,并高速增长。而建筑钢结构中,需求占比最大的为钢结构工业厂房。
三、土木工程建设中钢结构技术管理措施
3.1设备选择
综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素,经过反复比较各种方案,从吊装设备、与土建交叉配合要求及本企业的施工实践,钢结构吊装选择2台50t汽车式起重机,作为钢结构安装的主要设备。
3.2地脚螺栓埋设
地脚螺栓的精度关系钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,地脚螺栓的埋设精度:轴线位移:±2.0mm,标高:±5.0mm。在柱地脚螺栓安装前,将平面控制网的每条轴线投测到柱基础面上,全部闭合,以保证螺栓的安装精度,然后根据轴线放出柱子外边线,待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好后,将所需标高抄测到钢管架子上。
3.3加快对相关技术人员的培养
针对技术人员和工作人员缺乏的问题,要加快相关技术的提升,培养专业型人才。要结合当前我国的教育情况,扩展高校在钢结构专业方面的人才招收和教育,加强对相关技术人员的培训,与国外先进企业进行技术交流与学习,提升我国专业人才的数量和研究设计水平。
3.4加快对建筑防火问题的研究
要在现有条件下,从多方面寻求钢结构建筑的防火问题的方法。首先,可根据建筑的实际情况,确定建筑可能遭遇火灾的等级和频度,确定耐火等级,选择适当钢材。其次,可采用外加条件加强钢材防火耐热程度,如给钢材喷涂、包敷或冷却,增强钢材耐火限度。
结束语:土木工程建设是目前我国工程量最大的建设工程,而其中钢结构的建设技术尤为考验施工人员和相关单位的技术。钢结构在我国的广泛应用,不仅是我国国内建设工程技术进步的体现,也是国家建筑业迅猛发展的体现。真正做好钢结构技术的建设工作,努力提高建筑物的质量,是一项需要长久努力的工作。
参考文献
[1]王文科.探讨土木工程建设中钢结构技术的应用与管理[J].科技风,2013(1).
[2]王毓平.探讨土木工程建设中钢结构技术的应用与管理[J].科技创新与应用,2013(3).
论文作者:杨安勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/8
标签:钢结构论文; 结构论文; 建筑论文; 土木工程论文; 钢材论文; 地脚论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;