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【摘 要】 钢结构具有自己独特的优势，因此被广泛应用在建筑领域之中，基于此，本文论述了钢结构的优势以及其在土木工程之中的实际应用。
【关键词】 钢结构；土木工程；应用
引言：
钢结构是指在建筑工程中以钢材制作为主、由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成的，各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接的结构。在我国的许多建筑工程中钢结构是主要的建筑结构，并且这一结构在很大程度上提升了建筑工程的整体强度，因此对钢结构在建筑中的实践进行分析有着重要的实际意义。
1、钢结构的特点分析
钢结构应用在土木工程中十分广泛，其主要取决于钢结构的独特的性能。
1.1强度
土工建设结构构件的选择主要以工程需要的构件强度决定，每项工程设计中都有其所需要的构件强度标准要求。材料使用效果以材料自身的承受能力共同决定了材料的强度，而土工建设中钢结构自身的构件性能决定了施工中选择钢结构。钢结构性能标准制定是由国家相关规定所决定，并且土工建设中所使用的钢结构必须达到相关技术标准。而土工建设中之所以不选择混凝土结构是因为相对比钢结构，钢筋混凝土消耗物料量要高，使用钢结构能够降低工程成本，间接性的提高了建筑企业的经济效益。
1.2刚度
建筑使用的构件刚度一定程度上决定了建筑建成后，在使用中期构件是否会出现变形以及振动情况，而构件的分布以及连接件的分布又共同决定了建筑使用的构件刚度。土工建设中，钢筋混凝土结构相对比钢结构在刚度上的差异十分明显，由于结构不同，钢筋混凝土在刚度上较之钢结构要小许多，因此土建中使用钢结构对于工程的质量提高更有利。
1.3韧性
材料在使用中、安装过程中以及制造过程中所承受的变形力的大小即为材料任性。目前在土工建设中，安装过程中钢结构能够承受较大的变形力作用，这也是目前土工建设中大量施工钢结构作为结构构件的主要因素之一。在安装时，施工人员需要对钢结构进行打孔、剪切以及必要的弯曲，而由于钢结构的高韧性特点，使得钢结构在施工时受到外力作用也很少出现变形。但是需要注意的是温度会对钢结构韧性造成影响，因此钢结构的生产中需要对材料进行把关，保证钢结构材料质量。
1.4延性
材料受到拉伸作用时是否会出现变形即材料的延性，材料延性的应用一般存在于结构抗震设计中，由于材料的延性大小会直接影响工程建筑的抗震性，因此地震设计中结构延性是极为重要的依据。一般结构延性好的建筑在地震中的抗震性较好，从实际的案例中可以看出，地震中幸存下来的建筑其结构延性都极为好。而钢结构是目前建筑使用结构中延性较好的材料，因此其使用也十分广泛。在土工建设中，钢结构被应用到很多建筑工程，也在情理之中。
2、钢结构应用的制约因素分析
2.1专业的技术人员缺乏
钢结构在土木工程中的应用相比于混凝土结构来说还不是很广泛，目前在我国还处于开发阶段，相关的设备和技术还不是很完善，尤其是技术人员的数量还远远满足不了发展的需求。在施工过程中，技术人员的缺乏会使施工的质量得不到充分的保证，造成钢材用量过多、建筑成本增加、工程质量无法保证等一系列问题。同时，相应的施工人员的缺乏会延缓施工的进度，延长施工的工期，降低了建筑的设计效果。
2.2防火性能差
钢材虽然不是易燃材料，自身的耐火性能也比较好，但是钢材的力学性能随温度变化比较大，在200℃以下时，钢材的力学性能比较稳定，而一旦超过了200℃钢材的性能就会显著下降，而达到600℃时，钢材几乎不再有承载能力，产生巨大的变形。所以，在钢结构建筑发生火灾时，其后果往往比钢筋混凝土结构更加严重，甚至有可能引发整个建筑的崩塌和解体。
2.3相应的标准和規范还有待完善
目前，钢结构在我国土木工程领域已经有了相应的标准和规范，但是在实际应用的过程中，还存在很多问题。如依据规范设计出的结构用钢量过大，使用强度过高的钢材造成了资源的浪费，而强度过低的钢材又满足不了结构的要求等，因此，还需要不断地对钢结构的标准和规范进行改进，以适应钢结构的发展。
3、钢结构在土木工程之中的应用
3.1建筑工程概况
某市的某商业城位位于该市重点经济区，该商业城的总建筑而积达到42.5万m2，其中地上总面积达到32.69万m2，地下9.81万m2。除此之外，该建筑工程按照区域划分可以分为Bl，B2，B3等三个区域。除此之外，该建筑工程地下共有2层，其主要定位为设备机房和停车库。该建筑工程的抗震设防烈度为7度。
3.2选材以及结构连接
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。
3.3堆放和机械安装地点的选择
通常情况下安装结构的用地面积应该比结构占地面积要大。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，臂杆长度要有足够的覆盖面，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。 3.4上部结构选型
该建筑工程中B1，B2区域的地上部分均为大型商业建筑，根据工程规划这些建筑的平均高度在32m，因此根据我国相关规定，这些建筑的室内净高应当在3.9m以上，因此在上部结构的选型过程中工作人员应当注重相应施工技术的有效应用，即在减少梁高的前提下更好地满足3.9m净高的要求。除此之外，由于Bl，B2这两个地表区域可以通过4个连廊进行连接，因此在连廊的设计过程中工作人员应当确保这些连廊能够自成结构并巨与建筑下部结构的主体之间可以进行伸缩缝脱开，从而更好地预防由于温度变化引起的连廊结构伸缩变形现象。
3.3对钢网架平面安装
其主要步骤有放球、放置杆件、平面网架的拼装和焊接等。先将已经验收的焊接球放入安装节点内，并调整好位置以及受力方向，此处需注意的是在放入焊接球时必须要按照其规格、编号放入。然后再放置杆件，在放置以前要检查杆件的尺寸、规格、焊缝间隙以及坡口，将杆件放在两球之间。平面网架的拼装需从中心线开始，渐渐向四周展开。对于平面网架的焊接，在焊接前要选择合理、科学的焊接工艺，并编制好焊接顺序，防止焊接过程中的网架变形。高空合拢是一项极为重要、难度较大的施工作业步骤。在网架就位后，要对支座与网架的距离进行合理的调节，可以在网架上设置几组倒链，以方便对其进行横向调节。然后再对网架的标高进行检测，确保其高低均匀。
3.4钢结构的防腐和防火
因为钢结构长期暴露于空气中，易受到风雨的侵蚀使其生锈老化，从而导致承载力下降，美观度也会受到影响。因此该建筑在材料的使用上主要采用的使得新型防腐材料，对其进行防腐处理。火灾对钢结构的危害极大，虽然钢材并非燃燒材料，但是其耐火能力却远远不及砖混结构。当温度达到400℃及以上时，钢材的屈服强度就会急剧下降，致使建筑物结构受到极大程度的破坏。比如在911事件中，其大楼倒塌的直接原因并非飞机撞击，而是因为撞击引发的火灾致使钢结构软化，最后才导致大楼倒塌。由此可见，防火也是钢结构建筑施工环节中必须要重视的问题。目前主要的防火措施有两种：一是使用进口的新型防火板；二是根据钢结构的不同部位采用薄型或是厚型的防火涂料。
4、结语
钢结构因其自己独有的特点在土木工程中的应用越来越广泛，在建筑工程中，我们要对钢结构的优点加以充分的利用，对其不足要采取相应的措施来进行改进，随着施工工艺的不断进步和钢材性能的不断改良，钢结构在未来土木工程建设中会有巨大的发展空间。
参考文献：
[1]朱云龙.浅论钢结构在土木工程中的应用研究[J].价值工程，2013，13：102-103.
[2]潘宇军.论钢结构在土木工程中的应用问题[J].科技致富向导，2012，02：58.
[3]林振格.钢结构在土木工程中的应用研究[J].价值工程，2011，08：93-94.
[4]肖红莲.浅谈钢结构在土木工程中的应用[J].科技资讯，2012，03：44.
【关键词】 钢结构；土木工程；应用
引言：
钢结构是指在建筑工程中以钢材制作为主、由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成的，各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接的结构。在我国的许多建筑工程中钢结构是主要的建筑结构，并且这一结构在很大程度上提升了建筑工程的整体强度，因此对钢结构在建筑中的实践进行分析有着重要的实际意义。
1、钢结构的特点分析
钢结构应用在土木工程中十分广泛，其主要取决于钢结构的独特的性能。
1.1强度
土工建设结构构件的选择主要以工程需要的构件强度决定，每项工程设计中都有其所需要的构件强度标准要求。材料使用效果以材料自身的承受能力共同决定了材料的强度，而土工建设中钢结构自身的构件性能决定了施工中选择钢结构。钢结构性能标准制定是由国家相关规定所决定，并且土工建设中所使用的钢结构必须达到相关技术标准。而土工建设中之所以不选择混凝土结构是因为相对比钢结构，钢筋混凝土消耗物料量要高，使用钢结构能够降低工程成本，间接性的提高了建筑企业的经济效益。
1.2刚度
建筑使用的构件刚度一定程度上决定了建筑建成后，在使用中期构件是否会出现变形以及振动情况，而构件的分布以及连接件的分布又共同决定了建筑使用的构件刚度。土工建设中，钢筋混凝土结构相对比钢结构在刚度上的差异十分明显，由于结构不同，钢筋混凝土在刚度上较之钢结构要小许多，因此土建中使用钢结构对于工程的质量提高更有利。
1.3韧性
材料在使用中、安装过程中以及制造过程中所承受的变形力的大小即为材料任性。目前在土工建设中，安装过程中钢结构能够承受较大的变形力作用，这也是目前土工建设中大量施工钢结构作为结构构件的主要因素之一。在安装时，施工人员需要对钢结构进行打孔、剪切以及必要的弯曲，而由于钢结构的高韧性特点，使得钢结构在施工时受到外力作用也很少出现变形。但是需要注意的是温度会对钢结构韧性造成影响，因此钢结构的生产中需要对材料进行把关，保证钢结构材料质量。
1.4延性
材料受到拉伸作用时是否会出现变形即材料的延性，材料延性的应用一般存在于结构抗震设计中，由于材料的延性大小会直接影响工程建筑的抗震性，因此地震设计中结构延性是极为重要的依据。一般结构延性好的建筑在地震中的抗震性较好，从实际的案例中可以看出，地震中幸存下来的建筑其结构延性都极为好。而钢结构是目前建筑使用结构中延性较好的材料，因此其使用也十分广泛。在土工建设中，钢结构被应用到很多建筑工程，也在情理之中。
2、钢结构应用的制约因素分析
2.1专业的技术人员缺乏
钢结构在土木工程中的应用相比于混凝土结构来说还不是很广泛，目前在我国还处于开发阶段，相关的设备和技术还不是很完善，尤其是技术人员的数量还远远满足不了发展的需求。在施工过程中，技术人员的缺乏会使施工的质量得不到充分的保证，造成钢材用量过多、建筑成本增加、工程质量无法保证等一系列问题。同时，相应的施工人员的缺乏会延缓施工的进度，延长施工的工期，降低了建筑的设计效果。
2.2防火性能差
钢材虽然不是易燃材料，自身的耐火性能也比较好，但是钢材的力学性能随温度变化比较大，在200℃以下时，钢材的力学性能比较稳定，而一旦超过了200℃钢材的性能就会显著下降，而达到600℃时，钢材几乎不再有承载能力，产生巨大的变形。所以，在钢结构建筑发生火灾时，其后果往往比钢筋混凝土结构更加严重，甚至有可能引发整个建筑的崩塌和解体。
2.3相应的标准和規范还有待完善
目前，钢结构在我国土木工程领域已经有了相应的标准和规范，但是在实际应用的过程中，还存在很多问题。如依据规范设计出的结构用钢量过大，使用强度过高的钢材造成了资源的浪费，而强度过低的钢材又满足不了结构的要求等，因此，还需要不断地对钢结构的标准和规范进行改进，以适应钢结构的发展。
3、钢结构在土木工程之中的应用
3.1建筑工程概况
某市的某商业城位位于该市重点经济区，该商业城的总建筑而积达到42.5万m2，其中地上总面积达到32.69万m2，地下9.81万m2。除此之外，该建筑工程按照区域划分可以分为Bl，B2，B3等三个区域。除此之外，该建筑工程地下共有2层，其主要定位为设备机房和停车库。该建筑工程的抗震设防烈度为7度。
3.2选材以及结构连接
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。
3.3堆放和机械安装地点的选择
通常情况下安装结构的用地面积应该比结构占地面积要大。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，臂杆长度要有足够的覆盖面，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。 3.4上部结构选型
该建筑工程中B1，B2区域的地上部分均为大型商业建筑，根据工程规划这些建筑的平均高度在32m，因此根据我国相关规定，这些建筑的室内净高应当在3.9m以上，因此在上部结构的选型过程中工作人员应当注重相应施工技术的有效应用，即在减少梁高的前提下更好地满足3.9m净高的要求。除此之外，由于Bl，B2这两个地表区域可以通过4个连廊进行连接，因此在连廊的设计过程中工作人员应当确保这些连廊能够自成结构并巨与建筑下部结构的主体之间可以进行伸缩缝脱开，从而更好地预防由于温度变化引起的连廊结构伸缩变形现象。
3.3对钢网架平面安装
其主要步骤有放球、放置杆件、平面网架的拼装和焊接等。先将已经验收的焊接球放入安装节点内，并调整好位置以及受力方向，此处需注意的是在放入焊接球时必须要按照其规格、编号放入。然后再放置杆件，在放置以前要检查杆件的尺寸、规格、焊缝间隙以及坡口，将杆件放在两球之间。平面网架的拼装需从中心线开始，渐渐向四周展开。对于平面网架的焊接，在焊接前要选择合理、科学的焊接工艺，并编制好焊接顺序，防止焊接过程中的网架变形。高空合拢是一项极为重要、难度较大的施工作业步骤。在网架就位后，要对支座与网架的距离进行合理的调节，可以在网架上设置几组倒链，以方便对其进行横向调节。然后再对网架的标高进行检测，确保其高低均匀。
3.4钢结构的防腐和防火
因为钢结构长期暴露于空气中，易受到风雨的侵蚀使其生锈老化，从而导致承载力下降，美观度也会受到影响。因此该建筑在材料的使用上主要采用的使得新型防腐材料，对其进行防腐处理。火灾对钢结构的危害极大，虽然钢材并非燃燒材料，但是其耐火能力却远远不及砖混结构。当温度达到400℃及以上时，钢材的屈服强度就会急剧下降，致使建筑物结构受到极大程度的破坏。比如在911事件中，其大楼倒塌的直接原因并非飞机撞击，而是因为撞击引发的火灾致使钢结构软化，最后才导致大楼倒塌。由此可见，防火也是钢结构建筑施工环节中必须要重视的问题。目前主要的防火措施有两种：一是使用进口的新型防火板；二是根据钢结构的不同部位采用薄型或是厚型的防火涂料。
4、结语
钢结构因其自己独有的特点在土木工程中的应用越来越广泛，在建筑工程中，我们要对钢结构的优点加以充分的利用，对其不足要采取相应的措施来进行改进，随着施工工艺的不断进步和钢材性能的不断改良，钢结构在未来土木工程建设中会有巨大的发展空间。
参考文献：
[1]朱云龙.浅论钢结构在土木工程中的应用研究[J].价值工程，2013，13：102-103.
[2]潘宇军.论钢结构在土木工程中的应用问题[J].科技致富向导，2012，02：58.
[3]林振格.钢结构在土木工程中的应用研究[J].价值工程，2011，08：93-94.
[4]肖红莲.浅谈钢结构在土木工程中的应用[J].科技资讯，2012，03：44.