建筑工程中钢结构应用

综述建筑工程中钢结构的应用

摘要：随着我国城市建设的发展钢结构被频繁的应用于土木工程。与钢结构相兼容的装饰建材业也得到了空前的发展。建筑物一改往日外墙单一的水泥粘贴工艺，在观感品质、安全度上有了极大的提高。因此本文主要针对钢结构的应用范围及施工要点加以简略阐述。

关键词：钢结构建筑；土木工程；社会发展；城市建筑

abstract: along with the development of city construction steel structure is frequently used in civil engineering. and the steel structure of the building materials industry compatible adornment also get the unprecedented development. building a wall of changed the past a single cement paste process, quality, safety in impressions on degree has improved tremendously. this article mainly for steel structure and the application scope of construction points to brief analysis.

keywords: steel structure building; civil engineering; social development; city buildings

中图分类号：tu391 文献标识码：a文章编号：

1、钢结构建筑的发展历史和优势

1.1 钢结构建筑发展历程

钢结构建筑早在18世纪，成为英国最早在建造房屋中使用钢结构的国家，100年后法国工程师埃菲尔设计了著名的铁塔，取名“埃菲尔”，成为当时欧洲标志性的建筑物。近20年左右，钢结构更加广泛地应用于土木工程建筑中，我国现如今不仅能生产各种类型的建筑钢材，同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品也日益增多，使建筑结构充满时代气息。2003年，自从我国第一座全新钢结构高层于杭州市竣工，钢结构的一座座高层建筑拔地而超。实践证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景，市场潜力巨大。

1.2 钢结构建筑的优势

与混凝土相比，钢材具有很高的强度，特别适用于建造跨度大、荷载重的结构，安全可靠性较好，抗震、抗风性能好。钢材的塑性好，承受静力荷载时吸收变形的能力强，不会由于偶然超载而忽然断裂，只增大变形，故易于被发现；钢材的韧性好，具有良好的动力工作性能，适宜在动力荷载下工作。更大程度上满足建筑的灵活分隔，可大幅提高面积使用率，增加了建筑物的使用价值。钢结构体系较钢筋混凝土施工时间较短，可以提高资金的投资效益。另外，钢材可以回收，建造和拆除时对环境污染较少。中国现有建筑面积400多亿平方米，建筑不仅需要大面积的土地，而且在建造和使用的过程中能耗极大，而同传统的结构相比，钢结构在绿色环保方面发挥了巨大的作用。

钢结构住宅产业化脚步已经加快，降低能耗，做到节能环保，研究节能省地型住宅，要在住宅建设中贯彻节能、节地、节水、节

材的方针，研究开发和引进性能好的新型住宅建筑体系就成为当务之急。

2、我国各类钢结构建筑特点

2.1 大空间跨度钢结构建筑

近几年，大空间跨度的钢结构建筑发展迅速，不仅应用于民用建筑，更多地出现在了机场、博物馆、体育馆、剧院等，通常采用圆钢管、矩型钢管制作为空间桁架、拱架及斜拉网架结构，其新颖和富有现代特色的风格使它们成为了具有中国特色的标志性建筑。

2.2 高层重钢结构建筑

高层重钢结构建筑主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件，再经连接、焊接而成的结构体系，往往是一座城市的标志性建筑，从20世纪80年代至今国内已有近百幢高层重钢建筑，总面积近达700万平方米。但高层钢结构在设计和制图方面，静力弹塑性分析还很少采用；弹塑性动力时程分析仍是难点。

2.3 轻钢结构建筑

轻钢和重钢之间并没有一个特别明确的判定标准，一般以起吊重量、每平方米用钢量、主构件的钢板厚度为参考。所以说，轻钢与重钢的区别不在于结构本身的轻重，而在所承受的围护材料的轻重。一种是用薄钢板（厚度6毫米以下）冷轧的薄壁型钢组成的骨架结构；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；还有混合使用两种方法组成的骨架结构。我国轻钢结构建筑发展较快、应用广泛，主要用于轻型工业的厂房、

仓库、各类交易市场、体育场馆等建筑。

3、钢结构的施工与安装要点

钢结构施工流程非常复杂，而且由于建筑要求不同，流程细节上也存在较大差异。在此仅列举三项要点如以简要说明。

3.1 钢结构选材与连接

钢材分为型材、板材、管材和金属制品四大类，建筑钢材的选材一般采用普通碳素钢、优质碳素结构钢和普通低合金钢，碳钢一般硬度强度较高，但塑性较低。高层钢结构中的柱子截面多为宽翼缘工字形或箱形截面，此外还有十字形截面等；梁多为轧制或焊接的h型钢梁，有特殊要求时也可以符合截面，安装前应对主要的焊接接头进行焊接工艺试验，制定焊接的材料与各项参数。梁与梁、梁与柱的连接，都可以采用高强螺栓连接或焊接连接。

采用高强螺栓连接时，孔位的精度十分重要。目前制孔主要分为两种：一种是精度较低的模板制孔，另外是精度较高的数控钻孔，技术条件允许的情况下，采用多轴数控钻孔为宜。运至工地后应立即检验螺栓参数，安装时严禁用榔头强行打入或用扳手强行拧人，宜通过初拧、复拧和终拧达到拧紧。

3.2 钢构件的堆放及安装机械地点选择

一般情况下，结构安装用地面积宜为结构占地面积地1.5倍。按照安装流水顺序由中转堆场配套运人现场的钢构件，利用现场的装卸机械尽量将其就位到安装机械的回转半径内。由运输原因造成的构件变形，在施工现场必须加以矫正；