摘要：钢结构在土木工程施工中是不可或缺的重要材料，是具有巨大发展前景的材料。本文就分析了钢结构在土木工程中的特点，对其施工应用要点进行详细的阐述。
关键词：钢结构；土木工程；应用
钢结构凭借自身的各方面优点，在土木工程建设行业中占据重要地位并且逐步发挥其自身的巨大优势，所以，未来钢结构必有更为广阔的发展空间。
1土木工程中钢结构的特点
钢结构是以钢材（钢板和型钢等）制作的结构，在工程中钢结构得到广泛应用和发展，是由于钢结构与其他结构相比具有下列特点。
1.1刚度优势明显
振动、变形等适用性参数由构件的刚度来决定，进而由结构体系的刚度来决定。结构体系的刚度决定构件的震动与变形参数，其实际刚度由构件与连接件的分布决定。简单来说，几何截面的特性及材料弹性模量决定构件刚度。一般情况下，结构钢的弹性模量为200Gpa，但是普通密度抗压强度在20-40Gpa范围内的混凝土其弹性模量通常在20-28GPa范围内；即使是高强混凝土弹性模量也仅在40-45GPa之间，可见钢结构的刚性强度优势明显。
1.2密封性好
钢材的不渗漏行适用于密闭结构。钢材本身因组织非常致密，当采用焊接连接，甚至铆钉或螺栓连接时，都易做到紧密不渗透。因此钢材是制造容器，特别是高压容器，大型油库，气柜，输油管道的良好材料。
1.3韧性
衡量材料断裂前吸收能量以及塑性变形的能力的指标就是韧性。它可以抵抗缺口部位的不稳定裂纹的扩展。韧性通常表示钢结构在制造、安装以及使用过程中可以承受比较大的工业变形，是钢结构一个很重要的特点。正是因为钢构件的韧性才使其在弯曲、剪切、冲孔、锻造、钻孔等制作过程中降低了产生裂纹的可能性。钢结构足够的断裂韧性是必须具备的，特别对受到交变荷载以及冲击荷载的建筑结构来说更要具备此特性。
1.4延性
建筑物的延性主要取决于建筑结构材料的延性，所以对于地震多发地区的建筑物都会有抗震设计，而延性则是抗震建筑设计中最常用的和最重要的计算参数之一，为了使建筑物能够在地震之后仍能够屹立不倒，必须加强建筑物自身主要结构的延性。目前的建筑抗震材料当中，钢结构相对来说是延性最好的，它被广泛地应用到建筑结构设计当中，但是材料本身的延性并不代表使用这种材料的建筑结构的延性，所以针对这种情况，我们必须设计出更加合理的方案，同时制定出可靠的建筑机制。
1.5强度
一般来说，结构构件承受或者容纳作用效应的能力是由材料的强度来决定的。可以利用有关的国家标准来确定结构钢的构件性能，这些标准中列出了钢结构可使用的材料，比如建筑结构钢要满足CSA标准ASTMstandardA992/A992M或者CAN/CSAG40.20/C40.21等相关标准的要求。从整体来说，采用钢结构可以减少物料消耗、减轻结构自重、降低支撑部件与地基的尺寸，最终降低整个建筑的结构成本。
1.6整体
根据以上对钢结构的分析可知，和钢筋混凝土比较来说，钢结构在建筑上的应用具有明显的优势，它不仅有很好的延性和强度，在一些具有异国风情建筑上的应用也是非常的广泛的，它能够很好的构建出体现异国风情的建筑部分，并且还可以为设计者提供最好的设计空间同时也能够提供最大的空间利用率。钢结构除了具有这些功能以外，它还常常在工程悬臂施工中被应用。我们可以建立钢结构的空腹托架，这样不仅有利于建筑施工中一些管道的设置还有利于建筑物中供电设备的铺设，这样可以提高建筑物的美观程度。
2钢结构在实际土木工程中的应用
钢结构由于其轻质高强等多重优点被越来越广泛的应用于土木工程，如建筑住宅和桥梁建造，特别是近年来越来越普遍的用于建设超高层建筑、大跨度及大悬挑结构、工业厂房等，充分显示了钢结构的优越性。
2.1大跨度建筑的屋盖结构
钢材轻质高强，可以跨越很大的跨度。结构跨度越大，自重在全部荷载中所占的比重也就越大，减轻自重可以或得明显的经济效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，钢结构强度高而质量轻的优点对于大跨度建筑结构特别突出。这一类的钢结构用于大会堂、体育馆以及展览馆中，同时采用的结构体系主要包括：拱架结构、网架结构等。
2.2多、高层建筑结构
高层建筑采用钢结构与采用混凝土结构相比具有下列优越性：（1）钢结构自重轻。高层钢结构自重一般为高层钢筋混凝土结构自重的1/2~3/5；（2）钢结构材料强度高。与钢筋混凝土结构相比，钢结构柱截面面积小，从而可增加建筑有效使用面积。
2.3 高耸结构
钢结构常用于较大的无线电桅杆，微波塔，广播和电视发射塔架，火箭发射塔等。由于将结构制造，施工方便，特别是其构件截面小，可大大减少风荷载；自重轻，可大大降低基础工程造价，取得更大的经济效益。
2.4重型工业厂房的承重骨架和吊车梁
重型工业厂房的特点是荷载大，房屋高，有的还受温度作用或设备的振动作用及大承载吨位吊车作用。
3钢结构施工安装要点
3.1选材以及连接技术
钢结构选材和连接技术在土木工程施工中是一项基础技术，也是不可或缺的一个施工环节。一般来说，土木工程施工中的钢结构建材主要有各种金属制品、型材、板材和管材等。在实践中，普通碳素钢是一种比较常用的钢材。碳素钢的可塑性非常强，硬度和强度也比较高。在土木工程钢结构施工过程中，通常情况下柱子的截面主要有箱形、“工”字形和“十”字形这三种图形。土木工程中的梁结构通常采取“H”形的钢梁结构。此外，复合截面也是一种比较常见的形式。施工企业在施工安装之前应当对目标对象进行明确。其中，对接头进行焊接是最关键的一个部分，然后进行相应的焊接试验，目的是确保所有的参数具有正确性。在连接梁梁以及梁柱的过程中，一般情况下采取焊接方式和高强螺栓连接方式。
3.2钢构件的堆放以及选择安装机械地点
钢结构的施工具有复杂的特征，针对建筑的不同需求，在细节上具有很大的差异性。应该针对安装流水的前后顺序，合理的对钢构件进行堆放。一般钢结构的安装采用的是塔式起重机，臂杆长度要有够的覆盖面，并且起重能力要相应足够，从而满足各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求；起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。在多机作业的情况下，臂杆的高差要足够，以避免不安全的碰撞，保证安全运转。各个塔式起重机之间要有相应的安全距离，以保证臂杆与塔身不相碰撞。
3.3钢结构油漆施工技术
在钢结构施工结束之后，应当对金属表面进行有效的清理，之后再进行相应的除锈操作。如果施工人员采取手工处理的方式，必须先用钢丝进行刷打，然后用精纱布进行多次打磨，确保金属表面干净平滑。在涂刷油漆之前，要确保金属表面具有较高的干燥度，不能留有任何的水渍，否则会对涂刷质量造成影响。在实际操作过程中要保证油漆刷到位、刷满和刷细。同时还要保证染料不能染到铆孔。在防锈漆干燥之后，施工人员要使用相应的工具对结构表面的缺陷进行刮平。除此之外，在涂面刷漆的时候，应当采取多刷多理的方式，确保钢结构外观优良，油的色泽均匀，色彩饱满且不流不坠。在油漆刷完之后要检查一遍是否存在漏刷的地方。
4结语
钢结构具有强抗压性、高经济性以及环保性的优势，在土木工程占据着很大的比例。在新时代背景下，施工单位必须要积极转变发展理念，在施工中应用全新的设备和技术，不断提升钢结构技术的应用水平，将其价值和效能在土木工程建设过程中充分发挥出来，发挥出钢结构的最大价值，保证建筑的耐久性、适用性和安全性，从而为土木工程发展夯实基础。
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论文作者:陈阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/25
标签：钢结构论文; 结构论文; 延性论文; 土木工程论文; 建筑论文; 土木论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;