结构工程技术中钢结构的特点分析

结构工程技术中钢结构的特点分析

余琴兰

湖北省武汉市，璞信电力工程设计有限公司，430074,

摘要：目前，随着我国经济快速发展，建筑业技术水平也在不断提高，对建筑业提出了更高要求。国内已广泛应用建筑钢架，因其具有抗压性、安全性和经济性，但技术尚不成熟。近年来，随着高层建筑数量的增加，对建筑钢架技术要求也越来越高。本文从建筑钢架在建筑领域应用的优点和问题入手，对其关键技术进行了探讨。

关键词：土木工程；钢结构；施工分析

随着中国建筑业发展，工程技术不断提高，如今，钢结构应用越来越普遍。钢架建筑在抗压、安全和经济等方面具有明显优势，尽管相关技术仍不完善。随着我国高层建筑的增多，对其建造工艺的需求也越发提升。对建筑钢架在建筑领域应用的优点和存在的问题进行了详细分析，并对其应用中的关键问题进行了深入探讨。

一、钢结构概述

钢铁具有一定的强度。相较于水泥和木材，钢材的密度较低，但却具有比较高的自身强度。这使得它在相同受力条件下能够承载较小的负荷，减轻了钢材的质量，方便了运输和快速安装等方面，因此具备了对于大跨度和高速场景的适应性。此外，钢材的韧性较好，能够承受一定的冲击力，从而具备了良好的可塑性和抗震能力。在实践中，相较于混凝土、木材等材料，它的内在性能满足了理论计算的要求，并且它的构件可以通过预制装配，非常容易。因此，整个结构的精度高且制作速度快，因此项目的实施将显著提升建筑施工效率，符合绿色建筑的要求。并且它的再利用率也相当低。

二、土木工程中钢结构施工的优势

（一）提高建筑物的抗压性

在土木建筑中使用钢结构的最显著特点是将不同类型的钢筋有机地结合在一起，以提升房屋的整体性能。钢结构具有高韧性，因此能有效提高房屋的抗压性，从而增强房屋的整体性能。许多摩天大楼坐落在地震频繁或多雨地区，这些地方必将难以避免地受到多种自然灾害的影响。因此，选用钢结构进行施工，可有效提升建筑物的抗灾能力，以更好地预防灾害对人员和财产的损失。

（二）提高建筑物的安全性

在建筑施工中，保障安全是至关重要的。目前，在建筑工程中，常采用混凝土浇筑的方式，然而这种方式存在着混凝土坍塌、墙体开裂等问题，对建筑的安全性构成了巨大威胁。而采用钢结构建造，则能充分利用钢材的高强度和高密度，有效降低房屋垮塌、墙体开裂等灾害的风险，提升房屋的安全性能。

（三）具备良好的经济性

使用水泥进行建筑时，所需原料较多且运输繁琐。若采用钢结构建造，则可避免材料制作工序，同时方便运输安装，有效减少材料、人工和运输成本。

（四）有效节约成本

在施工过程中，由于工作量较大，会使用更多的材料。在这种情况下，可以选择使用空心钢支架和结构板，建造适当的输送通道，比如管道，不仅满足了楼层降低的需求，还能提升建筑的整体美观。此外，针对混凝土结构，钢骨架也是一种可行的选择。在工作过程中，工人的钢材较少，比工人的混凝土数量更少。与混凝土相比，钢材的装配施工质量更简单。除此之外，钢结构相对于混凝土结构更简单。然而，为了提高施工速度，与传统的混凝土施工技术相比，采购和维护钢结构的成本非常低。

三、土木工程中钢结构施工存在的问题

（一）防火性能不足

一般情况下，需要在不超过200℃的环境条件下运用，并对其整体使用性能有较高的要求。而在高于600℃的高温环境中，钢筋混凝土结构将会出现整体变形，进而导致建筑物倒塌。与钢质房屋相比，水泥房屋具备更优异的耐热性和较低的倒塌风险。这也是为何现今的钢筋水泥建筑极难替代其主要原因。在钢架房屋的建设过程中，须加强消防工作，以预防严重的火灾事故发生。

（二)施工管理不完善

目前，国家已颁布一系列规范，然而在实际工程实践中，这些规范却难以得到有效执行，从而导致工程质量无法得到充分保障。举例来说，许多施工公司在制定施工计划时，未能全面预算材料和控制施工过程中的各项工作，进而导致施工过程中出现大量额外成本，对整个施工进展产生不利影响。为了解决这种情况，相关机构需要增强对工程的审查，严格控制钢结构施工质量。同时，也要加强对建材行业的监管，防止不合格的钢铁进入市场。

四、土木工程中钢结构施工的技术要点

（一）油漆工艺

在涂油漆以前，钢铁的表面必须先除锈迹。操作人员可以采用人工方式，先用钢笔多次擦洗钢板表面，再用纱布多次打磨，直至钢板表面光滑发亮。其次，用棉花或纱布清洗钢铁的表面；对于腐蚀很厉害的钢铁，可以用磨盘来磨。

为了确保在涂抹防锈漆时，涂料能够均匀且细致地覆盖在钢材表面上，并且避免涂料渗入钢材内部，我们需采取适当的措施。另外，在为钢材上涂一层防锈漆的过程中，也可考虑加入少量红色粉末，以提升钢材的光泽度。完成涂漆后，待涂料充分干燥，随后采用毛刷修复其表面瑕疵，并进行打磨。表面处理完成后，进行一次磷化处理，然后在两小时内对表面进行涂料涂布。等待一天后，利用水清洗掉钢架上的残留物质。

（二）钢材的运输及堆放

在高楼大厦内，因为采用了大量钢筋，所以需要很大的物料堆积空间。搬运钢筋时，应使用专用设备，以免对工人和钢筋造成伤害。在运输和堆存期间，应定期检测钢筋，如有变形，需及时修复或更换。

（三）钢结构安装技术

开工后，将钢筋混凝土构件送至工地，利用塔吊吊装安装钢结构。若钢筋运输中出现轻微扭曲，根据具体施工需要及情况进行调整。施工人员应根据设计图纸的要求划分施工区域，并制定平面示意图以引导吊装施工，提高效率。在起重和施工阶段，要注意各个建筑物的起吊水平位置，避免相同位置的起吊导致碰撞。此外，施工人员可根据塔式起重机的特性、数量以及建筑内部结构等因素，相应调整施工方法，使钢结构与建筑物完美契合，以提高建筑物的承载能力。

（四）焊接技术

焊接工艺是钢架建造过程中至关重要的一步，它对整个建筑的整体性能产生重大影响。如今，在高层建筑领域广泛采用钢结构，对工程强度的要求不断提高，这导致焊接工作量增加和技术难度不断上升。中国房屋结构规范要求焊接工艺误差不应超过9mm。实施时应采用对称施工方式，即从建筑物两侧逐步向中央推进。为了提高钢筋混凝土框架的整体稳定性，可以采用对称式建造方式，避免外力和自重的干扰。同时，需要确保施工节点的作业条件统一，并在同一时间内保持焊缝速度和温度的一致。最终，利用"H"形钢梁和柱以及其他构件之间的连接方式，将它们安全稳固地连接到其他部分，旨在保障整个梁柱结构的稳定性，有效预防施工过程中的意外事故。

结语

在我国的土建工程中，钢结构被广泛运用，尤其是在高层建筑中，其应用不断增加。采用钢结构建造能有效增强建筑物的抗压性和安全性，并较混凝土结构具有更低的材料、人工和运输成本。然而，由于其耐火能力的局限性，钢结构在应用中受到一定限制。在建筑过程中，有必要重视消防工作。目前，钢结构施工的技术规范还需要更好地执行。在每一个施工技术步骤中，需要加强对钢结构施工的管理，并不断提高技术水平，以提高建筑物的整体质量和安全性。总体来说，钢架工程的建设过程相对复杂，而且由于工程建设的需求，具体的构造也存在较大的差异。钢铁可以分为四种类型：板材、型材、金属产品和管道。在土木工程中，常使用普通低合金钢、优质碳素结构钢和一般碳素钢等。碳钢的塑性较差，但硬度和强度较高。

参考文献

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