摘要:随着社会经济的快速发展,我国的建筑行业也是在不断的进步发展。相对的人们对 房屋建筑质量的要求也越来越高。传统的混泥土的建筑结构现在已经没办法满足现代人们的建筑需求,对于过去不长使用的钢结构,现在是建筑行业的发展流行趋势。钢结构本身有着抗压性好,安全指数高,成本较低等优势,已经应用在了越来越多的领域。但是由于我国的情况,钢结构应用于现代建筑的起步较晚,技术相对其他发达国家来说尚未成熟,所以在土木工程的施工过程中,钢结构的施工技术问题还有待研究。
关键词:土木工程 钢结构 施工
我国目前的经济在快速的发展,人们的需求也是各种各样,花样越来越多,对于建筑行业也一样,为了满足现在人们的居住要求,高层建筑在不断增加,对于建筑中的基本材料,也由传统的混泥土慢慢的转变为现在的钢结构,其成本低,进度快,具有稳定性等等优势,在土木工程中的应用是越来越广泛。相对的,钢结构因为受到各种因素的影响,也会有各方面的问题,为了在土木工程中更好的应用,还需要更多的研究。
一、钢结构的优势
钢结构的重要构成元素有:铁、锰、硅、钛以及一些其他的元素材料,由于构成钢结构的元素是多种多样的,所以钢结构具备了水泥、混泥土还有一些其他的传统的建筑材料的优势。钢结构的最大的特点就是其硬度大,强度高,所以承受力强,容纳度也高,就更具有了抗压性和抗震性。此外,延展性和韧性也是钢结构所具备的普通的建筑材料不能相比较的好的特点。随着现在国家科技的快速发展,现在的炼钢技术更加的长进了很多,根据土木工程的实际施工需要,技术可以按照要求来炼制出有一定的特定功能的钢化材料,比如有专门的不锈钢和耐热性好的耐热钢等,这些特定钢材可以更好的应用在不同的环境中,根据建筑需求来发挥它们的功能。另外,钢结构的优势还有很多,比如结构轻,抗冲击的性能强,方便快速准确的装配,增大室内可利用的空间,还有可以回收等等。这些普通建材所不具备的优势,钢结构都能够满足,所以可见钢结构的可利用性之高。
由于钢结构中具有一定的碳元素,所以这大大提高了钢结构的韧性以及可塑性。它的可塑性指的是在应力超过了屈服点后,所表现的塑性变形但是没有断裂的性质。衡量钢化材料塑性变形能力的标准就是指其伸长率和断面收缩率。当压力超过了钢材自身所能承受的最大范围之外,钢结构就是按照设计要求来进行设计造型上的改变。在钢结构的具体的应用中,可以采用多种方式来进行连接,比如铆接,螺栓等方式。钢材的特质是质量轻,运输方便,耐心以及韧性等多方面的特质。这促使了钢结构在土木工程建设中的应用越来越广泛,在一些空间大,施工难度高的空间中更是如此。比如飞机场,大剧院,体育场等大型场所。在传统的建筑模式中,对于大型的建筑设计中,都会有大量的内柱来作为支撑,往往会占据了大部分的空间,降低了空间的有效利用,而钢结构可以缓解这个问题,因其可以焊接的特性吗,在大型建筑中比较省空间,而且有很强的抗压性,所以现代化的建筑设计中,钢结构尤其在大型建筑中得到了广泛的应用。比如闻名世界的埃菲尔铁塔等。
钢结构还具有的优势有具有一定的环保性。在现代建筑的施工过程中,往往会伴随着粉尘污染和噪声污染,使用钢结构可以有效的减少噪声污染和粉尘污染。此外,钢结构的拆装方便,可以重复利用,运输也快捷,不仅节约了能源,而且还节省了时间。所以,可以说,钢结构在目前的建材市场中很受建筑商们的喜爱。带来了更高的效益,还节约能源,保护环境。
二、钢结构在土木工程中的应用
目前使用的钢材种类有四中,分别是型材、板材、管材以及金属制品。在土木工程施工过程中常用的是低合金钢和碳素钢。碳素钢在强度和硬度方面都具有一定的优势,但是它的可塑性就没有那么好。在大多数的土木工程施工中,箱型截面和工字型截面是钢结构的主要两个截面设计。建筑结构中常见的梁柱一般是焊接成“H”型截面,有时根据具体情况的需要,也可以制作成符合截面。因为钢结构在整个工程建筑中发挥着重要的作用,所以钢结构的焊接,必须要技术专业,仔细分析每项参数,进行深入的研究,保证钢材的质量要好,不然会影响整个建筑工程的施工。
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为了防止钢化材料出现锈蚀的问题,在钢结构焊接完后,就需要对钢结构进行涂抹油漆,这样不仅提高钢结构的性能,而且还能防止钢材被锈蚀。在涂抹油漆前,要先对钢材进行最基本的处理。首先要清理金属的表面,再对钢材来进行除锈。在手工来完成钢结构的清理时,要先用刚说在金属表面反复的摩擦刷洗,然后再使用砂布对表面进行打磨,是表面能够平滑,显示出原本的光亮,最后再用砂布将产下来的锈粉清理干净。如果钢材表面的锈蚀面积比较大,可以用砂轮机之类的机器配合处理。在涂刷防止锈蚀的油漆之前,要先检查刚才表面是否干燥没有水滴,在涂漆时细细的刷满钢材表面,不能让涂料进入铆孔,防锈漆干了以后用专门与油漆配套的腻子把将构件的表面的油漆刮平,在腻子干了以后再把钢材表面打磨平整清理。整个涂刷油漆的最后一个环节是涂刷磷化底漆,化底漆的主要成分是磷化液与底漆。底漆涂完差不多2小时以后,就可以在上面涂刷其他类型的面漆或者底漆,之后的一天内在对钢结构产生的磷硫化残留物进行清除。
钢材的保管环节也是十分重要的一环,如果想确保钢结构的性能重量,就必须要妥善保管钢材。钢材在运输过程中不能出错,不能出现变形的情况,如果出现了这种情况,那么在投入使用前,就必须先把钢材进行变形矫正,才可以投入使用。其次,要合理的选择钢材的保管地点,一般来说,安装结构的面积空间的占地面积,会在1.5倍以上。在安装钢结构的过程中,都会用到起重机来工作,在施工过程中,必须要保证起重机能够满足现场施工的要求,注意有多辆起重器类似设备在场时,要预防它们相互之间发生碰撞。
三、钢结构在具体应用中的不足
由于钢材的性质和其特质决定,钢结构建筑在超过200度的温度环境中,它的性能功能就会大大下降,当环境温度超过了600度时,钢材就会发生变形,这个时候的钢结构几乎没有抗压力和任何承载的能力,因此,如果是用钢结构的建筑,一旦发生火灾,那么钢材的受损程度以及结构的毁坏程度就要比混泥土等结构来的严重的多,如果是大型钢化建筑发生火灾,那可能还会造成整个建筑物的倒塌,一旦发生了这种情况,后果会不堪设想。
虽然来说我国目前阶段对钢结构在建筑市场中制定了标准,但是这个标准不够完善,在实际运用的过程中不能很好的与之对应。在各种因素的影响下,钢结构的应用存在了各种各样的问题,在使用过程中会影响到土木工程的建设质量。比如在土木工程项目规划设计的过程中,会因为对钢材的数量没有明确的参数而导致钢材资源的浪费,在经济利益的影响下,一些厂家又会偷工减料,导致钢材的质量下降。对此,国家仍然需要根据钢材市场的发展应用情况,来制定改善钢结构的应用标准。
四、结语
随着建筑工程的不断发展以及钢结构的越来越多的应用案例,相信关于钢结构在土木工程中的施工会更加完善,钢结构的应用形式会和传统的混泥土形式结合在一起,被更多地应用到土木工程建筑的时间案例中去,钢结构的应用还大有探索的意义。
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论文作者:胡典
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
标签:钢结构论文; 钢材论文; 土木工程论文; 建筑论文; 土木论文; 过程中论文; 底漆论文; 《基层建设》2018年第28期论文;