鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用研究

1.劉 彥 2.高明宇

1.身份證號(hào)：210521198810222583 2.身份證號(hào)：210505198801291026

鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用研究

1.劉 彥 2.高明宇

1.身份證號(hào)：210521198810222583 2.身份證號(hào)：210505198801291026

鋼結(jié)構(gòu)在土木工程作業(yè)中，開始越來(lái)越多的使用，就是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)材料比起傳統(tǒng)的全混凝土施工，能夠給建筑物帶來(lái)更多的更好的性能。但是我們要更好的在土木工程中使用鋼結(jié)構(gòu)，就需要進(jìn)行一些探究，必須要了解鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，必須要了解鋼結(jié)構(gòu)使用時(shí)候的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，也需要了解鋼結(jié)構(gòu)安裝施工時(shí)候需要注意的一些問(wèn)題，本文也就是針對(duì)這些問(wèn)題做了探究。

土木工程；鋼結(jié)構(gòu)；強(qiáng)度；安裝

1 土木工程鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

要把鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)用到土木工程施工中，就需要了解鋼結(jié)構(gòu)的一些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，由于鋼材作為一種盡金屬，他在同等質(zhì)量上，比一般混凝土有更好的強(qiáng)度，更好的抗折抗壓性能，也有更好的延展性能，所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)在建筑土木工程結(jié)構(gòu)施工中更多的運(yùn)用一定會(huì)帶給建筑更好的性能?？偟膩?lái)說(shuō)土木工程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)就是四個(gè)方面“強(qiáng)度，剛度，延展性”，所以我們就這幾種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一一做詳細(xì)分析：

(1)土木工程鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度特點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，就是表示鋼結(jié)構(gòu)能夠承載的能力，簡(jiǎn)單的就是鋼結(jié)構(gòu)能夠承載重量的能力。鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度在一些國(guó)家，被劃分為不同的等級(jí)，還有對(duì)鋼材材料的不同劃分為不同的等級(jí)。鋼結(jié)構(gòu)使用的形狀樣式如今已經(jīng)逐漸的規(guī)范，除了一些特殊情況我們的鋼結(jié)構(gòu)一般都是使用規(guī)定的樣式，如工字型鋼梁，還有丁字形鋼梁等等。通過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，才能運(yùn)用到土木工程結(jié)構(gòu)施工中，保證建筑物的強(qiáng)度。

(2)鋼結(jié)構(gòu)還有一個(gè)重要的性能就是鋼結(jié)構(gòu)的剛度，鋼結(jié)構(gòu)的剛度是鋼結(jié)構(gòu)單體的抗振動(dòng)，抗形變的性能來(lái)決定的，正是由于單體的剛度情況就會(huì)對(duì)整個(gè)建筑物的鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的剛度造成一定的影響，鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的剛度，往往還和每一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)部件鏈接的方式和鏈接質(zhì)量好壞有關(guān)?！皬椥阅Ａ俊本褪且粋€(gè)決定鋼結(jié)構(gòu)剛度的重要指標(biāo)，一般來(lái)說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的“彈性模量”在200GPa，而普通的混凝土一般在最高不過(guò)45GPa，所以說(shuō)在剛度的特點(diǎn)上，鋼結(jié)構(gòu)比起一般的混凝土有著很多的優(yōu)勢(shì)。

(3)鋼結(jié)構(gòu)的延性，就是鋼結(jié)構(gòu)材料在受到一個(gè)拉力過(guò)程中，能夠做到不斷裂的能力。我們知道一座建筑，土木工程結(jié)構(gòu)就是需要考慮整個(gè)建筑的壓力問(wèn)題，還需要考慮建筑在地震中的一些情況，所以說(shuō)我們的建筑往往各個(gè)承重部件都是受到一些橫向或者縱向的拉力，這就需要這些結(jié)構(gòu)部件要有很好的延性，而鋼結(jié)構(gòu)材料就是能夠提供這樣一種很好的延性，保證建筑的穩(wěn)定安全。

2 土木工程使用鋼材的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 鋼材結(jié)構(gòu)使用的優(yōu)點(diǎn)

(1)鋼結(jié)構(gòu)的使用，有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，而且能夠節(jié)約建筑材料的使用。節(jié)約材料的使用，主要就是同樣質(zhì)量的鋼結(jié)構(gòu)，和同樣質(zhì)量的混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面的性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通的混凝土，鋼結(jié)構(gòu)的使用能夠節(jié)約大量的混凝土材料使用，就能從一定程度上節(jié)約建筑工程的總體造價(jià)，給建筑工程的建造提供便利。

(2)鋼結(jié)構(gòu)使用能讓我們的建筑重量減輕，尤其是如今高層建筑的施工，就越來(lái)越依靠鋼結(jié)構(gòu)的施工。因?yàn)橥瑯訌?qiáng)度的混凝土自重比較大，特別是越高的建筑混凝土的自重就會(huì)更大，越是下層的結(jié)構(gòu)需要承受的重量就比較大，甚至對(duì)地基的沉降也會(huì)造成一些影響，讓建筑本身和周圍的建筑安全都受到影響。所以說(shuō)傳統(tǒng)的混凝土施工制約著高層建筑的發(fā)展，而鋼結(jié)構(gòu)的使用，大大的減輕了建筑的重量，減輕了建筑下部結(jié)構(gòu)的壓力。

2.2 鋼材結(jié)構(gòu)使用的缺點(diǎn)不足

(1)耐火性不足，這是鋼結(jié)構(gòu)最大的缺點(diǎn)，我們耳熟能詳?shù)摹?11”事件，倒塌的雙子塔，高層受到恐怖分子襲擊后，導(dǎo)致大樓徹底損毀的原因就是因?yàn)榛?。金屬材料在受到高溫以后就?huì)融化，或者原本的狀態(tài)就會(huì)受到破壞。這就是鋼結(jié)構(gòu)在建筑土木工程中的缺陷，一旦受到火災(zāi)就會(huì)影響到鋼結(jié)構(gòu)的性能，影響到建筑安全。

(2)鋼結(jié)構(gòu)在使用的過(guò)程中耐腐蝕的能力不足，很多時(shí)候都無(wú)法避免的會(huì)受到一些自然物質(zhì)的侵蝕。就算是采取了一些保護(hù)措施，一樣會(huì)受到破壞，時(shí)間長(zhǎng)了一些，鋼材受到空氣的氧化，受到一些酸堿物質(zhì)的破壞，就會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的性能受損。

(3)鋼結(jié)構(gòu)的使用年限問(wèn)題，如今的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限，和建筑要求的使用年限是不夠的，普通的鋼結(jié)構(gòu)在如今的使用都是只能保證五十年的使用年限，所以說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)的耐久性，也是制約鋼結(jié)構(gòu)大量使用的問(wèn)題。

(4)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求比較高，在如今的鋼結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中，同樣一個(gè)效用構(gòu)件，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比混凝土的設(shè)計(jì)要復(fù)雜得多，整個(gè)計(jì)算過(guò)程比較繁瑣，設(shè)計(jì)也容易出現(xiàn)失誤，影響鋼結(jié)構(gòu)最終的使用效果，所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題還沒有能夠很好的突破，鋼結(jié)構(gòu)的使用還是一個(gè)相當(dāng)小心細(xì)致的過(guò)程。

(5)鋼材市場(chǎng)，也是有一定的問(wèn)題，如今的鋼材市場(chǎng)，價(jià)格不是很穩(wěn)定，而且土木工程使用鋼結(jié)構(gòu)，鋼材的使用價(jià)格相對(duì)偏高，建筑使用鋼結(jié)構(gòu)雖然能夠節(jié)約建筑施工成本，但是鋼結(jié)構(gòu)大量的使用卻是比較昂貴的。

3 土木工程鋼材安裝施工要點(diǎn)簡(jiǎn)析

整體來(lái)說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)的施工流程比較復(fù)雜，并且建筑的要求不同，在細(xì)節(jié)上也有很大的差異性。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(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼以及普通碳素鋼等，碳鋼的塑性比較低，但是硬度強(qiáng)度比較高。通常情況下安裝結(jié)構(gòu)的用地面積應(yīng)為結(jié)構(gòu)占地面積的1.5倍。依照安裝流水的順序，從中轉(zhuǎn)堆場(chǎng)配套運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)的鋼構(gòu)件要采用裝卸機(jī)械把其安置于安裝機(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。一般鋼結(jié)構(gòu)的安裝采用的是塔式起重機(jī)，臂桿長(zhǎng)度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應(yīng)足夠，從而滿足各種不同部位構(gòu)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才可以滿足安裝要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文的研究探討，相信，能夠引起一些土木工程同行的共鳴，也希望能夠給一些不了解土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工的人一點(diǎn)幫助。其實(shí)我們?nèi)缃竦慕ㄖ聊竟こ淌┕るm然在大量的使用鋼結(jié)構(gòu)，但是其實(shí)鋼結(jié)構(gòu)很多的優(yōu)點(diǎn)還沒有完全發(fā)揮出來(lái)，還有就是鋼結(jié)構(gòu)的一些不足也沒有能夠很好的克服和解決，所以我們也寄希望于未來(lái)的土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工能夠讓鋼結(jié)構(gòu)發(fā)揮更多的作用。

[1]徐林.土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].建材與裝飾，2016(17).

[2]王文天.土木工程建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用與管理研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2016(11).