关于土木工程施工中的钢结构技术分析报告2

关于土木工程施工中的钢结构技术分析
胡子涛
摘要：随着社会经济水平的不断提高，我国建筑行业迎来了良好的发展契机。

相较发达国家而言，我国建筑中钢结构的应用尚处于起步阶段，然而随着高层以及超高层建筑的迅速发展，钢结构技术在建筑领域表现出了良好的应用前景。

本文将针对钢结构技术在土木工程之中的运用进行系统而深入的探讨。

关键词：土木工程施工钢结构技术
第一章概述
土木工程的建设为我国的现代经济建设做出了巨大的贡献。

传统的土木工程建设虽起了重要作用，但为了提高企业效益、增强社会效益，就要顺应时代的趋势。

在土木工程建设中引用先进的钢结构技术十分必要。

不仅能够提高建筑水平、提升建筑质量，还能节省开支、加强本企业对外的竞争力、增强社会经济效益。

第二章钢结构的性能分析
钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。

1、强度
钢结构的特点常常取决于它能承载的强度或者容纳的作用效应的能力。

最近这些年，国土木工程的建筑用钢在抗拉强度和屈服强度等方面都发生了很多的变化。

其数据已经改变了过去CISC 所记载的规定，而是按照屈服强度260~700MPA 的波动范围将土木工程用钢和一般建筑结构钢划分出多个钢种和多个强度级别。

也就是说，这样的钢种类型区分和强度级别的划分有利于业主按照具体的建筑刚结构来选则相应的材料。

总的来说，使用钢结构能够减少土木工程的投资成本，因为钢结构的钢种和强度的划分能够让材料用到实处，减少材料的浪费，而且钢结构自身的特性能够降低机构的重量，减少支撑部件和地基的尺寸大小也能减少材料的使用。

2、刚度
刚度的重要性就在于它的大小能够作为关键性的因素影响着振动，变形等适用性参数的大小。

而结构体系在实际操作中的刚度大小则主要受结构体系的部件和连接件的分布的影响。

简而言之，结构体系的刚度大小还是取决于其材料的几何截面性质和材料的弹性模量。

大部分的结构钢的弹性模量为200Gpa，这样的弹性模量相对于混凝土的弹性模量来说是比较大的，因为常见的混凝土弹性模量也只有20-。

0Gpa，就算是抗高压强度比较好的混凝土来说也不会超过40-45Gpa 这个范围。

总而言之，混凝土的钢性远远不及钢结构的好，大概相差十到五倍。

所以从刚性的优劣来看，最好还是选择钢结构。

3、延性
所谓延性，通常就是指一种材料在其拉伸的时候抗断裂的塑性变形能力。

大部分时候，结构设计过程中是必须要考虑到建筑物的延性的。

当然，我们也务必要了解到，材料内部的延性好或者是韧性好并不代表建筑结构内在延性也很好。

因为只有在材料的延性，策略的设计以及滞消机制的稳定性三者都得到很好的保证才能确保建筑结构内在的延性，而且延性值的能力和需求要与变延性水平，曲率延性以及位移延性要搭配得当才行。

要是出现受弯构件受力波动的话，就算是钢结构的应变延性很好也不能保证构件具有足够的曲率延性。

4、韧性
韧性好的材料一般能够很好的确保缺口部位的稳定性，防止出现裂纹的扩大化。

对于钢结构来说，韧性则是它的一个优点，它能够使得钢结构在制造、安装以及使用的时候抵抗住相当程度的工业变形。

也就是由于这样的优点，钢构件在弯曲、剪切、冲孔等等相关的制作过程中就能尽可能地减少裂纹带来的困扰。

尤其是对受到交变荷载以及冲击荷载的建筑结构来说，其钢结构务必要有很好的断裂韧性。

而且要是在气候比较冷的地方设计钢结构的话，韧性也是不得不考虑进去的因素，因为温度能够影响钢结构的断裂韧性，气温过低的话就会使得断裂韧性变低。

在改善钢结构的韧性方面，相比较而言，低碳铌钢比高碳钢成分钢要好一点。

第三章我国土木工程建设中钢结构技术应用存在的问题
1、钢结构技术应用的可变性
钢结构技术应用的质量问题会伴随着外界环境的变化和时间的流逝，而不断地产生变化，并逐步体现质量方面的缺陷。

2、钢结构技术应用的复杂性
钢结构技术应用的复杂性主要表现是: 可能有多种因素引发钢结构的质量问题，即便是导致的相同的质量问题也可能是不同的原因诱发的，由此可见钢结构的技术应用什么复杂。

在设计建筑结构时要注意它的使用范围，要根据钢结构体的具体情况来设计较高的承载力。

设计钢结构体，必须要要做到计算的精确性。

最好是一次做到位，因为钢结构体的设计极为复杂，图纸繁多。

3、钢结构技术的应用具有不良危害性
钢结构技术应用的不良危害性表现为: 一旦在土木工程建设中钢结构应用不当发生事故，会延长并耽误完成工程的日期，其次，还会致使建筑物的坍塌带来重大的人身伤亡、给企业带来财务损失。

从而使建筑的成本增加，造成不必要的经济损失，引发不良的社会反应。

4、钢结构技术的应用事故的频繁发生性
由于传统的土木工程建设主要是运用水泥，而现在主要采用钢结构体。

由于没有对施工钢结构体的合理科学施工方法，会诱发建筑事故的频繁发生。

第四章钢结构施工技术要点
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。

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。

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。

第五章结论
总之，土木工程的建设为我国的现代经济建设做出了巨大的贡献。

传统的土木工程建设虽起了重要作用，但为了提高企业效益、增强社会效益，就要顺应时代的趋势。

在土木工程建设中引用先进的钢结构技术十分必要。

不仅能够提高建筑水平、提升建筑质量，还能节省开支、加强本企业对外的竞争力、增强社会经济效益。

参考文献：
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