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摘要： 在当前的土木工程施工中，最常用到的两种工程结构形式就是钢筋混凝土结构和钢结构，而其中那钢结构在灵活设计、节约资源、抗震性能与整体性能方面都具有更大的优越性，尤其是在临时性建筑结构设计中钢结构的应用是非常广泛的。本文主要探讨了钢结构在土木工程中的实际应用问题。文章首先分析了土木工程中钢结构的应用优缺点，继而简要概述了钢结构在土木工程应用中的技术要点，指出了在以后的土木工程施工中，钢结构是具有很大应用前景的结构形式值得大力推广。
关键词：土木工程；钢结构；特点；施工要点
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
1、土木工程中钢结构应用的特点
从结构的整体性能来看，钢结构这种新兴的土木工程结构具有很多优点，很好的解决了传统砌筑结构以及钢筋混凝土结构中难以实现大跨度的问题，且钢结构还具有强度大、刚度高、自重轻、应用灵活、延性与韧性良好，整体性好，外观更为美感等诸多优点，因而是一种非常适合当前社会发展的一种土木工程建筑形式。
1.1强度大。由于钢结构完全是由钢材与构件安装而成，而目前我国的钢材强度等级已经相当高，钢材质量也较为良好，因为在进行钢结构施工时，只要能够严格把控钢材质量，就能够保证钢结构的强度达到技术设计的要求。
l.2刚度高。与混凝土构件相比，以钢为材料的构件的刚度是其几倍之多，因而在钢结构的应用中，通过合理科学的构件与连接件的安装与施工，均能使钢结构实现较高的刚度，比混凝土结构更具刚度优势。
1.3延性与韧性良好。延性是衡量土木工程结构稳定性与抗震性能的关键指标参数，在当前的很多以钢筋混凝土为主体结构的工程中，其抗震性能都相对较差，而以钢结构为主体结构的工程则表现出良好的抗震性能，这就是因为钢结构所具有的较好的延性特点，使得钢结构能够化解地震中的作用力，减少其对建筑的影响。而就韧性这一特点来讲，更是钢结构的独特特点，韧性的大小的影响到材料是否易断裂的这个问题，而钢结构恰恰具备了非常良好的韧性性能，这使得其在锻造、焊接、钻孔等工艺加工处理中都不会产生断裂或裂缝现象。这种特点使得钢结构在一些较为寒冷的地区得到了广泛的应用，因为其不会出现因温度变小而出现断裂问题，保证了结构的安全稳定性。
1.4整体性。由于钢结构是由多種不同形式的钢材以一定的连接件安装起来的结构，因此其在整体结构设计上具备了很大的灵活性。另外钢结构因为自重较轻，旌工更加方便，钢工程造价更低，这就使得钢结构的整体特性都具有很大的优越性。
2、钢结构在土木工程应用中的缺点
2.1材料缺点。尽管钢结构的刚度要远远大于混凝土，但是对于一个给定的负载，钢结构的构件截面刚度则要小于与其对比的混凝土结构，这主要是因为钢的强度优势导致其构件的尺寸相对较小。因此要提高这些构件的稳定性，就要增加型钢的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施，以提高截面的剐度。并且钢材的耐火性和耐腐蚀性都相对有欠缺。钢材长期受到100度的辐射热时强度的变化不大，表现出一定的耐热性能，但当温度达到150度时，就要采用隔热层进行保护，并且重要部位的钢结构一定要涂刷防火涂料。
2.2市场环境
2.2.1设计力量较薄弱。在设计建筑结构时要注意结构的功能要求是不是属于钢结构合理的应用范围。通常在设计较高承载力需要使用钢结构时，要考虑用不适合继续承载的巨大变形为结构设计的极限状态为准则。钢结构有很多节点，要对每个螺丝、垫板以及焊缝进行精确的计算，而且每个专业要一次性到位，所以钢结构的设计要比混凝土结构的设计更复杂，并且图纸也远远多于混凝土结构。
2.2.2钢结构生产未形成体系。只有在大规模生产的情况下才可以体现出钢结构的优越性。并且目前钢结构的生产标准、价格标准以及质量标准都没有统一，国家标准以及监管机制方面也都有一定的欠缺，因此很多设计师以及开发商都相对比较茫然。
3、钢结构施工安装要点
3.1选材与连接。钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等，碳钢的塑性比较低，但是硬度强度比较高。在钢结构中，柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形，另外还有“十”字形截面等等；梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验，定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接，可以采取焊接连接或者高强螺栓连接，要注意高强螺栓的连接孔位的精度。制孔主要有两种，一种是精度较高的数控钻孔，另外一种则是精度相对较低的模板制孔。在技术条件允许时比较适合采用多轴数控钻孔。在运到工地以后要对螺栓参数进行检验，安装时不能用扳手强行拧入或者用榔头强行打入，拧入的步骤要经过初拧、复拧以及终拧。
3.2钢构件的堆放以及选择安装机械地点通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5倍。依照安装流水的顺序，从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。如果因为运输的原因造成了构件的变形，则在施工现场就要加以矫正。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。钢结构比较适用于规整、匀称以及较平的建筑平面，所以安装流水线的布置要因地制宜。
3.3油漆工艺流程
3.3.1基层处理。首先把金属的表面清理干净，然后再做除锈。手工处理先用钢丝刷反复刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉纱或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理干净。如果表面腐蚀严重，则用钢丝刷和铲刀处理，大面积的锈蚀则可以用砂轮机来配合清理。
3.3.2涂防锈漆、刮腻子。在涂漆前要保证金属表面的干燥，如果有水份则要立即擦干。旌涂时要刷细、刷满、涂刷到位，并且要注意铆孔内不能有涂料涂入。待到防锈漆干燥后，采用和油漆配套的腻子把构件的表面缺陷刮平。可以在腻子中加入适量的红丹粉或者厚漆，从而增加其干硬性。在腻子干燥后要打磨平整，并清理干净。如果堆放的时间太长，则要再做一次涂刷。
4、结语
综上所述，在现代土木工程建设的发展中，钢结构是一种具有多种优越性的新型结构形式，其能够有效的解决和改善混凝土结构中难以实现的问题，但同时其也具备一定的缺点。因而在实际的土木工程施工中，应当根据工程需要合理选用钢结构，以提高工程施工水平。
参考文献
[1]李国强，陆烨，何天森．钢结构在现代住宅中的应用[J]．工程建设与设计，2005(2)．
[2]王明贵．钢结构住宅的发展研究[J]．钢结构，2007，(1)．
关键词：土木工程；钢结构；特点；施工要点
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
1、土木工程中钢结构应用的特点
从结构的整体性能来看，钢结构这种新兴的土木工程结构具有很多优点，很好的解决了传统砌筑结构以及钢筋混凝土结构中难以实现大跨度的问题，且钢结构还具有强度大、刚度高、自重轻、应用灵活、延性与韧性良好，整体性好，外观更为美感等诸多优点，因而是一种非常适合当前社会发展的一种土木工程建筑形式。
1.1强度大。由于钢结构完全是由钢材与构件安装而成，而目前我国的钢材强度等级已经相当高，钢材质量也较为良好，因为在进行钢结构施工时，只要能够严格把控钢材质量，就能够保证钢结构的强度达到技术设计的要求。
l.2刚度高。与混凝土构件相比，以钢为材料的构件的刚度是其几倍之多，因而在钢结构的应用中，通过合理科学的构件与连接件的安装与施工，均能使钢结构实现较高的刚度，比混凝土结构更具刚度优势。
1.3延性与韧性良好。延性是衡量土木工程结构稳定性与抗震性能的关键指标参数，在当前的很多以钢筋混凝土为主体结构的工程中，其抗震性能都相对较差，而以钢结构为主体结构的工程则表现出良好的抗震性能，这就是因为钢结构所具有的较好的延性特点，使得钢结构能够化解地震中的作用力，减少其对建筑的影响。而就韧性这一特点来讲，更是钢结构的独特特点，韧性的大小的影响到材料是否易断裂的这个问题，而钢结构恰恰具备了非常良好的韧性性能，这使得其在锻造、焊接、钻孔等工艺加工处理中都不会产生断裂或裂缝现象。这种特点使得钢结构在一些较为寒冷的地区得到了广泛的应用，因为其不会出现因温度变小而出现断裂问题，保证了结构的安全稳定性。
1.4整体性。由于钢结构是由多種不同形式的钢材以一定的连接件安装起来的结构，因此其在整体结构设计上具备了很大的灵活性。另外钢结构因为自重较轻，旌工更加方便，钢工程造价更低，这就使得钢结构的整体特性都具有很大的优越性。
2、钢结构在土木工程应用中的缺点
2.1材料缺点。尽管钢结构的刚度要远远大于混凝土，但是对于一个给定的负载，钢结构的构件截面刚度则要小于与其对比的混凝土结构，这主要是因为钢的强度优势导致其构件的尺寸相对较小。因此要提高这些构件的稳定性，就要增加型钢的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施，以提高截面的剐度。并且钢材的耐火性和耐腐蚀性都相对有欠缺。钢材长期受到100度的辐射热时强度的变化不大，表现出一定的耐热性能，但当温度达到150度时，就要采用隔热层进行保护，并且重要部位的钢结构一定要涂刷防火涂料。
2.2市场环境
2.2.1设计力量较薄弱。在设计建筑结构时要注意结构的功能要求是不是属于钢结构合理的应用范围。通常在设计较高承载力需要使用钢结构时，要考虑用不适合继续承载的巨大变形为结构设计的极限状态为准则。钢结构有很多节点，要对每个螺丝、垫板以及焊缝进行精确的计算，而且每个专业要一次性到位，所以钢结构的设计要比混凝土结构的设计更复杂，并且图纸也远远多于混凝土结构。
2.2.2钢结构生产未形成体系。只有在大规模生产的情况下才可以体现出钢结构的优越性。并且目前钢结构的生产标准、价格标准以及质量标准都没有统一，国家标准以及监管机制方面也都有一定的欠缺，因此很多设计师以及开发商都相对比较茫然。
3、钢结构施工安装要点
3.1选材与连接。钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等，碳钢的塑性比较低，但是硬度强度比较高。在钢结构中，柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形，另外还有“十”字形截面等等；梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验，定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接，可以采取焊接连接或者高强螺栓连接，要注意高强螺栓的连接孔位的精度。制孔主要有两种，一种是精度较高的数控钻孔，另外一种则是精度相对较低的模板制孔。在技术条件允许时比较适合采用多轴数控钻孔。在运到工地以后要对螺栓参数进行检验，安装时不能用扳手强行拧入或者用榔头强行打入，拧入的步骤要经过初拧、复拧以及终拧。
3.2钢构件的堆放以及选择安装机械地点通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5倍。依照安装流水的顺序，从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。如果因为运输的原因造成了构件的变形，则在施工现场就要加以矫正。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。钢结构比较适用于规整、匀称以及较平的建筑平面，所以安装流水线的布置要因地制宜。
3.3油漆工艺流程
3.3.1基层处理。首先把金属的表面清理干净，然后再做除锈。手工处理先用钢丝刷反复刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉纱或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理干净。如果表面腐蚀严重，则用钢丝刷和铲刀处理，大面积的锈蚀则可以用砂轮机来配合清理。
3.3.2涂防锈漆、刮腻子。在涂漆前要保证金属表面的干燥，如果有水份则要立即擦干。旌涂时要刷细、刷满、涂刷到位，并且要注意铆孔内不能有涂料涂入。待到防锈漆干燥后，采用和油漆配套的腻子把构件的表面缺陷刮平。可以在腻子中加入适量的红丹粉或者厚漆，从而增加其干硬性。在腻子干燥后要打磨平整，并清理干净。如果堆放的时间太长，则要再做一次涂刷。
4、结语
综上所述，在现代土木工程建设的发展中，钢结构是一种具有多种优越性的新型结构形式，其能够有效的解决和改善混凝土结构中难以实现的问题，但同时其也具备一定的缺点。因而在实际的土木工程施工中，应当根据工程需要合理选用钢结构，以提高工程施工水平。
参考文献
[1]李国强，陆烨，何天森．钢结构在现代住宅中的应用[J]．工程建设与设计，2005(2)．
[2]王明贵．钢结构住宅的发展研究[J]．钢结构，2007，(1)．