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摘要：随着科学技术的进步和工程实践的快速发展，土木工程涉及的范围也越来越广，而钢结构是土木工程中的重要组成材料，它的成功应用对于土木工程建设具有重要的意义，本文在结合土木工程的施工特点进行阐述钢结构在施工中的各方面的技术要点。
关键词：钢结构；土木工程；应用
1土木工程中钢结构的特点
钢结构是以钢材（钢板和型钢等）制作的结构，在工程中钢结构得到广泛应用和发展，是因为钢结构与其他结构相比具有以下特点。
1.1 材料强度高，重量轻
钢的密度虽然较大，但强度却高得更多，与其他建筑材料相比，钢材的密度与屈服点的比值最小。在相同的荷载和约束条件下，采用钢结构时，结构的自重通常较小。当跨度和荷载相同时，钢屋架的重量只有钢筋混凝土屋架重量的1/4~1/3，若用薄壁型钢屋架或空间结构则更轻。
1.2 钢材材质均匀，可靠性高
钢材的内部组织均匀，非常接近匀质体，其各个方向的物理力学性能基本相同，接近各向同性体；且在一定的应力范围内，处于理想弹性工作状态，符合工程力学所采用的基本假定。因此，钢结构的计算方法可根据力学原理进行，计算结果准确，可靠。
1.3钢材的塑性和韧性好
钢材质地均匀，有良好的塑性和韧性。由于钢材的塑性好，钢结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏；钢材的韧性好，则使钢结构对动荷载的适应性较强。良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了从分的保证。
1.4工业化程度高
钢结构构件在工厂制成，能成批大量生产，便于机械化制作，生产效率高，速度快，成品精确度较高，质量易于保证，是工程结构中工业化程度最高的一种结构。采用工厂制造，工地安装的施工方法，可缩短建设周期，降低造价，提高经济效益。
1.5钢材具有可焊接性
由于建筑用钢材具有可焊接性，使钢结构的连接大为简化，可满足制造各种复杂结构形状的需要。但焊接时产生很高的温度，温度分布很不均匀，结构各部位的冷却速度也不同。
1.6 密封性好
钢材的不渗漏行适用于密闭结构。钢材本身因组织非常致密，当采用焊接连接，甚至铆钉或螺栓连接时，都易做到紧密不渗透。因此钢材是制造容器，特别是高压容器，大型油库，气柜，输油管道的良好材料。
2土木工程中钢结构应用的不足
需要指出的是，不是每种材料都是完美的。钢结构从应用到施工的各个极端都存在着一定的不足和缺点，主要表现在以下几个方面：
2.1材料自身的缺点
前面说过，钢结构刚度比混凝土是要大的。但是，如果在应用的过程中碰到较为大的负载量，钢构件截面刚度小于混凝土结构。要提高构件稳定性，我们可以通过加强型钢尺寸以提高截面的刚度。钢材耐火性和耐腐性欠缺，温度150度要采用隔热层保护，重要部位钢结构要涂刷防火涂料。
2.2市场环境方面因素
（1）设计力量薄弱。设计建筑结构要注意结构功能要求。在设计承载力较高要使用钢结构，要考虑用不适合继续承载巨大变形为结构设计极限状态为准则。钢结构节点多要对螺丝、垫板及焊缝精确计算，钢结构设计比混凝土结构设计复杂。
（2）钢结构生产不成体系。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。目前钢结构生产标准、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欠缺，设计师及开发商相对茫然。
（3）价格存在的问题。钢结构生产还没有形成一定的体系，价格仍然较高。钢产量虽有大幅度提高，但是人均产量仍然相对较低，钢材仍是我国国民经济中比较贵重的材料，而混凝土的价格优势就体现出来了。钢结构使用寿命五十年，很多人丧失购买的欲望。
3 钢结构建筑所具有的特点
3.1大空间跨度钢结构建筑
主要应用于民用建筑中，同时也出现在机场、体育馆、博物馆等。一般采用圆钢管、矩型钢管制作成空间桁架、拱架及斜拉网架结构。
3.2轻钢结构建筑
轻钢及重钢的根本区别就是表现在所承受的围护材料轻重方面，并不在于结构本身的轻重。轻钢结构主要有三种：一种是用断面较小的型钢（如角钢、钢筋、扁钢等）制作桁架，再组成骨架结构；一种是用薄钢板冷轧的薄壁型钢组成的骨架结构；还有的是将这两种混合使用组成的骨架结构。目前，我国的轻钢结构建筑发展快，并在轻型工业的厂房、仓库、各类交易市场、体育场馆等建筑中被广泛的应用。
3.3高层重钢结构建筑
高层重钢结构建筑主要使用钢板连接型钢、焊接成构件，经过焊接后形成一个结构体系，这才是一座城市的标志性建筑。
4 钢结构施工安装要点
整体来说钢结构的施工流程比较复杂，并且建筑的要求不同，在细节上也有很大的差异性。此处列举三点进行简单说明。
4.1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。
4.2 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。
5 油漆工艺流程
（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。
（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。施涂时要刷细、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。
（3）涂磷化底漆 磷化底漆包括底漆和磷化液两部分。在涂刷磷化底漆两个小时以后就可以涂刷其它面漆或底漆。通常情况下，二十四个小时后可以用清水或者毛刷清理表面的磷化残留物。干燥后如果表面形成了均匀的灰褐色的磷化膜，则代表已经达到了磷化的要求。
（4）刷涂面漆 刷涂面漆时要多理多刷，油要不流不坠、饱满均匀、色泽光亮一致。涂刷后要及时检查避免漏刷。钢结构的面漆通常需要刷两遍以上，厚度达70微米。
结束语：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：
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