鋼結構在土工建設中的應用分析

李德仁

摘 要：鋼筋混凝土以及鋼結構是土工建設中通常會選擇的兩種結構，不同種類的工程對于建筑體系結構的要求是不同的，其結構的選擇基礎主要是使用效果。除此之外工程成本以及建筑的實際效果也是建筑工程結構選擇的因素。所以，土工建設中鋼結構的使用具有重要意義。文章主要通過對鋼結構在施工中受到的實際影響因素的分析，論述了如何提高鋼結構在土工建筑中的性能，并論述了其對于土木工程的意義。

關鍵詞：鋼結構；土工建設；應用

1 鋼結構的特點分析

鋼結構應用在土木工程中十分廣泛，其主要取決于鋼結構的獨特的性能。

1.1 強度

土工建設結構構件的選擇主要以工程需要的構件強度決定，每項工程設計中都有其所需要的構件強度標準要求。材料使用效果以材料自身的承受能力共同決定了材料的強度，而土工建設中鋼結構自身的構件性能決定了施工中選擇鋼結構。鋼結構性能標準制定是由國家相關規定所決定，并且土工建設中所使用的鋼結構必須達到相關技術標準。而土工建設中之所以不選擇混凝土結構是因為相對比鋼結構，鋼筋混凝土消耗物料量要高，使用鋼結構能夠降低工程成本，間接性的提高了建筑企業的經濟效益。

1.2 剛度

建筑使用的構件剛度一定程度上決定了建筑建成后，在使用中期構件是否會出現變形以及振動情況，而構件的分布以及連接件的分布又共同決定了建筑使用的構件剛度。土工建設中，鋼筋混凝土結構相對比鋼結構在剛度上的差異十分明顯，由于結構不同，鋼筋混凝土在剛度上較之鋼結構要小許多，因此土建中使用鋼結構對于工程的質量提高更有利。

1.3 延性

材料受到拉伸作用時是否會出現變形即材料的延性，材料延性的應用一般存在于結構抗震設計中，由于材料的延性大小會直接影響工程建筑的抗震性，因此地震設計中結構延性是極為重要的依據。一般結構延性好的建筑在地震中的抗震性較好，從實際的案例中可以看出，地震中幸存下來的建筑其結構延性都極為好。而鋼結構是目前建筑使用結構中延性較好的材料，因此其使用也十分廣泛。在土工建設中，鋼結構被應用到很多建筑工程，也在情理之中。

1.4 韌性

材料在使用中、安裝過程中以及制造過程中所承受的變形力的大小即為材料任性。目前在土工建設中，安裝過程中鋼結構能夠承受較大的變形力作用，這也是目前土工建設中大量施工鋼結構作為結構構件的主要因素之一。在安裝時，施工人員需要對鋼結構進行打孔、剪切以及必要的彎曲，而由于鋼結構的高韌性特點，使得鋼結構在施工時受到外力作用也很少出現變形。但是需要注意的是溫度會對鋼結構韌性造成影響，因此鋼結構的生產中需要對材料進行把關，保證鋼結構材料質量。

2 鋼結構缺陷分析

雖然鋼結構具有的優勢十分明顯，但是事物都是存在兩面性的，鋼結構也不例外。其存在優點的同時一定存在缺陷，在施工以及應用時，鋼結構存在以下無法避免的缺陷。

2.1 材料缺陷

雖然在剛度上鋼結構優于鋼筋混凝土，但是在一定程度上，或者某種特定條件中，鋼結構的實際剛度較之于鋼筋混凝土還存在諸多不足，這主要受到了鋼結構在構件尺寸上的限制影響，因此，生產鋼結構的企業對于鋼結構材料尺寸問題一定要予以重視。

2.2 設計缺陷

實際工程要求是鋼結構設計的前提條件，在設計前必須對工程要求進行實地的研究考察，將工程對于構件的實際要求作為結構設計的基本依據，使得設計出的鋼結構在功能上符合工程需求。設計人員在設計時應當避免根據自己的主觀臆想將不切合實際的設計構想加入到實際的結構設計中。即便是施工中使用了該種不合理的結構設計，工程建成后，其使用狀況也無法達到預期效果，甚至在施工階段就會出現因不合理而產生的停滯現象。因此，在進行鋼結構設計時，必須綜合各種因素，避免由于設計缺陷而造成鋼結構的使用問題。

2.3 壽命缺陷

對比混凝土，鋼結構的壽命具有很大的局限性。實際中通常稱混凝土結構為永久性結構，即其壽命十分長久，但鋼結構則不同，其平均壽命約為50年。試想，若是在住宅建筑中使用鋼結構，那么如果使用者知道自己傾其所有才得到房子只有50年的壽命，很多人會望房卻步。但是隨著技術的進步，該類問題會得到合理的解決。

3 施工要點分析

整體來說，鋼結構的施工流程是比較復雜的，并且建筑的要求不同，在細節上也有很大的差異性。

3.1 選材以及結構連接

鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優質碳素結構鋼以及普通碳素鋼等，碳鋼的塑性比較低，但是硬度強度比較高。在鋼結構中，柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形，另外還有“十”字形截面等等；梁多數是焊接或者軋制的“H”型鋼梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安裝前要對主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗，定出焊接的格料和各項參數。梁與梁之間、梁與柱之間的連接，可以采取焊接連接或者高強螺栓連接，要注意高強螺栓的連接孔位的精度。

3.2 堆放和機械安裝地點的選擇

通常情況下安裝結構的用地面積應該比結構占地面積要大。依照安裝流水的順序，從中轉堆場配套運送至現場的鋼構件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉半徑內。如果因為運輸的原因造成了構件的變形，則在施工現場就要加以矯正。一般鋼結構的安裝采用的是塔式起重機，臂桿長度要有足夠的覆蓋面，并且起重能力要相應足夠，從而滿足各種不同部位構件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求；起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。在多機作業的情況下，臂桿的高差要足夠，以避免不安全的碰撞，保證安全運轉。

3.3 油漆工藝流程

在進行油漆作業前需要清理金屬表面，并進行除銹，保證金屬表面潔凈無銹斑。首先需要用鋼絲對金屬表面進行手工打磨，然后用精砂布進一步打磨，直到金屬表面平滑光亮，然后使用紗布或棉布對表面的浮灰以及銹粉擦拭清理。另外需要注意，上漆之前金屬表面不能存在水分，若是發現水分應當立即擦拭，保證金屬表面干燥。在上漆時應當注意避免涂料進入鉚孔，涂刷應當到位，保證涂漆刷滿、刷細。等到防銹漆干燥之后，使用膩子對構建表面存在的缺陷進行填補和刮平，需注意的是，膩子應當同油漆配套。在膩子的使用中可以適當加入厚漆或者紅丹粉，以提高膩子的干硬性，且膩子干燥后需要進行打磨以及清理。面漆的涂刷中需要注意采用多理多刷的方式，保證油漆飽滿均勻，且不流不墜，并保證涂刷均勻、完全。

4 結束語

土工建設結構中，有兩種結構可供施工選擇，即鋼結構以及鋼筋混凝土結構。不同種類的工程會選擇使用不同的建筑結構，在選擇時會充分考慮結構使用效果以及施工成本等因素。所以，在土工建設中選擇使用鋼結構會受到諸多因素的影響。而鋼結構在工程的應用中其使用也會受到其自身以及外界環境的影響，因此施工企業需要對其進行充分的研究，并予以重視。充分考量土工建設中鋼結構的優點以及缺陷，努力克服其結構上的缺陷，保證鋼結構的性能優點，令其在建筑使用中發揮最大的作用。

參考文獻

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