浅谈钢结构在土木工程项目中的实际应用

来源:用户上传      作者:

　　摘要：钢结构在土木工程中广泛应用，如桥梁建造和建筑住宅，尤其建造超高层建筑及大跨度和大悬挑结构等。建筑结构的模式也逐步从单一走向多元化和交叉化。本文主要针对钢结构在土木工程项目中的应用和施工要点作以简要阐述。
　　关键词：钢结构；土木工程；应用；流程
　　
　　一、钢结构建筑的发展历史及优势
　　（一）发展历史
　　英国是最早使用钢结构建造房屋中的国家，我国的发展也突飞猛进，不仅可以生产各种建筑钢材，同时钢材生产的新产品、新工艺和新技术逐渐增多，使得建筑结构充满了时代的气息。2003年，我国第一个全新钢结构的高层在杭州竣工，开启了我们钢结构建筑的建设步伐[1]。
　　（二）钢结构建筑的优势
　　钢结构和混凝土相比，强度更高，适于建造荷载重、跨度大的结构；其可靠性和安全性更高，抗风和抗震性能也优越于混凝土；钢材韧性较好，有较好的动力性能，适合在动力荷载下工作；钢材塑性较好，其承受静力荷载的时候吸收变形的能力较强，不会因为超载而出现突然断裂的时候，只是会增大变形，容易被发现。钢材可以利用回收，在建造或拆除的时候对环境的污染也比较少[2]。
　　二、我国各种钢结构建筑的特点
　　（一）大空间跨度的钢结构建筑
　　近年来，大空间跨度的钢结构建筑得到快速发展，不但广泛应用在民用建筑方面，还出现在了剧院、体育馆和机场博物馆等。建筑的过程中，通常使用矩型钢管或圆钢管作为空间的拱架和斜拉网架的结构，其具有富有现代化特色风格成为了中国非常有特色的标志性建筑。
　　（二）高层重钢结构的建筑
　　高层重钢结构的建筑主要使用钢板或型钢连接或者焊成构件，再经过连接或焊接而成的结构体系，往往这也会是一座城市的标志性建筑，从上个世纪80年代到现在，国内已经有上百幢高层重钢的建筑。但是高层钢结构在制图和设计方面，还很少采用静力弹塑性分析，这方面的分析目前仍然是个难点[3][4]。
　　（三）轻钢结构的建筑
　　重钢和轻钢并没有一个明确的评判标准，一般都是以每平方米的用钢量、主构件的钢板厚度和起吊的重量作为参考依据。一种是采用断面比较小的型钢（例如扁钢、钢筋、角钢等）来制作桁架，再组成骨架结构；一种是采用薄钢板（厚度在6mm以下）冷轧的薄壁型钢组成骨架结构，还有将这两种方法来混合使用组成骨架结构。目前我国的轻钢结构建筑发展应用较广泛，在一些轻型工业的仓库、厂房及各种交易市场和体育场馆建筑中都有应用。
　　三、钢结构施工和安装要点
　　钢结构的施工流程很复杂，由于建筑的要求程度不同，其流程的细节上也有较大的差异。本文仅选三项安装要点并简要说明。
　　（一）钢构件的堆放和安装机械地点的选择
　　通常情况下，结构安装的用地面积应该是结构占地面积地的1.5倍。按安装的流水顺序，由中转堆场配套运到现场的钢构件，通过现场的装卸设备尽量一次将其放到安装机械的回转半径以内[5]。因为运输的原因造成了构件变形，应该在施工现场立即矫正。钢丝绳的容量要满足起吊的高度，起吊的速度也要满足安装的需要。如果多机同时作业时，要保持适当的臂杆高差，使互相不碰撞安全的运转。塔式起重机之间要保持安全距离，保证臂杆和塔身不相碰。
　　（二）钢结构的选材和连接
　　钢材分为金属制品、管材、板材和型材四大类，建筑钢材一般使用普通低合金钢、优质碳素结构钢和普通碳素钢，碳钢的硬度和强度高，但其塑性低。梁和柱、梁和梁的连接，都可采用高强螺栓连接或者焊接连接。用高强螺栓进行连接时，要十分注意孔位的精度。制孔主要有以下两种：一是精度较低的模板制孔；二是精度较高的数控钻孔。在技术条件允许时，应尽量采用多轴数控钻孔。运到工地以后要立刻检验螺栓的参数，安装时禁止用扳手强行拧入或者用榔头硬性打入，而是要通过初拧、复拧、终拧将其拧紧[6]。
　　（三）钢结构油漆工艺的流程
　　1、表面处理
　　将金属的表面用钢丝刷打磨，然后用粗砂布磨至光亮，用棉纱或者布擦去浮灰。遇有表面出现严重腐蚀的，可采用砂轮机、铲刀等设备去除。
　　2、涂抹防锈漆，刮腻子
　　涂漆之前一定要保持干燥，涂抹时要刷匀、刷满，注意不要把涂料抹进铆孔。待防锈漆干燥以后，使用和油漆配套的腻子把构件的表面有缺陷地方刮平。腻子中可加入适量红丹粉或者厚漆，增加干硬性。待腻子干燥以后再打磨平整。
　　3、涂磷化底漆
　　分两部分：一是底漆；二是磷化液。磷化底漆涂刷两小时以后，就可以涂饰面漆或者其它底漆。通过情况下，涂饰24小时以后，就可以用清水冲洗表面的磷化剩余物。干燥以后，如果金属表面生成一层灰褐色均匀的磷化膜，即表明达到了磷化的要求。
　　4、涂刷面漆
　　要注意刷油要饱满、光亮均匀、不流不坠并且色泽一致。刷后要及时检查，防止漏刷。钢结构的面漆一般要刷2遍以上，厚度至少要达到70微米。
　　四、结语
　　随着节能环保住宅的发展，钢结构建筑住宅也在大幅增加。我国的钢材价格比国际价格要低，且钢结构的制作及施工质量好，在国际市场具有竞争力。因此，我国钢结构在土木工程项目中有很大的发展空间，但是从其设计理念和行业认知度上还有待提高，开拓市场还有很多工作要做。
　　
　　参考文献：
　　[1] 丁美玲, 綦方中. 钢结构建筑在中国的发展研究[J]. 北方经济：综合版, 2010, (20): 32-33.
　　[2] 宿明彬. 轻钢结构建筑中外比较[J]. 中国建筑金属结构, 2001, (7): 17-21.
　　[3] 宋辉. 多层钢结构住宅的研究[J]. 建设科技, 2009, (1): 87-88.
　　[4] 孙生玉. 钢结构焊接中的常见问题探讨[J]. 中国新技术新产品, 2009, (2): 59.
　　[5] 王彩华, 吴剑锋, 张丽娜. 钢结构的腐蚀与防护[J]. 建材技术与应用, 2009, (2): 17-19.
　　[6] 董来军. 浅谈钢结构工程的施工监理[J]. 山西建筑, 2009, 35(7): 233-234.
　　
　　

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-572550.htm