論鋼結構在土木工程中的應用

　　1、土木工程中鋼結構的特點(diǎn)

　　(1)強度。一般來(lái)說(shuō)，結構構件承受或者容納作用效應的能力是由材料的強度來(lái)決定的�？梢岳�用有關(guān)的國家標準來(lái)確定結構鋼的構件性能，這些標準中列出了鋼結構可使用的材料，比如建筑結構鋼要滿(mǎn)足CSA標準ASTM standardA992/A992M或者cAN/CSA G40.20/C40.21等相關(guān)標準的要求。(2)剛度、振動(dòng)、變形等適用性參數由構件的剛度來(lái)決定，進(jìn)而由結構體系的剛度來(lái)決定。結構體系的實(shí)際剛度又由其構件和連接件的分布來(lái)決定。不過(guò)簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，構件的剛度由材料的幾何截面特性以及材料的彈性模量來(lái)決定，結構鋼的彈性模量通常為200GPa.而普通密度抗壓強度在20～40Gpa范圍內的混凝土其彈性模量通常在20～28GPa范圍內;即使對于高強度混凝土來(lái)說(shuō)，其彈性模量也不過(guò)在40～45GPa之間，由此可見(jiàn)，鋼結構的鋼性是混凝土的十倍及五倍左右，所以鋼結構的剛性有著(zhù)顯著(zhù)的優(yōu)勢。(3)延性。延性指的是某種材料拉伸的過(guò)程中無(wú)斷裂的塑性變形能力。一般情況下延性是結構設計中，特別是抗震設計中比較重要的特性參數，地震中幸存的建筑物直接依賴(lài)于主要結構框架經(jīng)歷大的非彈性變形時(shí)的滯后耗能性。鋼結構可以說(shuō)是目前使用最廣泛的、韌性最好的工程材料之一。(4)韌性。衡量材料斷裂前吸收能量以及塑性變形的能力的指標就是韌性。它可以抵抗缺口部位的不穩定裂紋的擴展。韌性通常表示鋼結構在制造、安裝以及使用過(guò)程中可以承受比較大的工業(yè)變形，是鋼結構一個(gè)很重要的特點(diǎn)。正是因為鋼構件的韌性才使其在彎曲、剪切、沖孔、鍛造、鉆孔等制作過(guò)程中降低了產(chǎn)生裂紋的可能性。鋼結構足夠的斷裂韌性是必須具備的，特別對受到交變荷載以及沖擊荷載的建筑結構來(lái)說(shuō)更要具備此特性。(5)整體。由上可知，無(wú)論是從剛度、強度還是在延性方面，鋼結構都要優(yōu)于鋼筋混凝土，并且鋼結構可以比較容易建構出有異國風(fēng)情的建筑形式，通常鋼結構系統可以提供最佳的設計靈活性以及最大的空間利用率。鋼結構的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是：它還是一個(gè)理想的懸臂施工體系。適當的應用空腹鋼鐵托架以及構件腹板開(kāi)孔，可以為管道以及其它供電線(xiàn)路提供通道， 僅降低了樓層的高度，而且增加了審美吸引力。

　　2、鋼結構施工安裝要點(diǎn)

　　整體來(lái)說(shuō)鋼結構的施工流程比較復雜，并且建筑的要求不同，在細節上也有很大的差異性。此處列舉三點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。

　　(1)選材與連接。鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類(lèi)。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼以及普通碳素鋼等，碳鋼的塑性比較低，但是硬度強度比較高。在鋼結構中，柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形，另外還有“十”字形截面等等;梁多數是焊接或者軋制的“H”型鋼梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安裝前要對主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗，定出焊接的格料和各項參數。梁與梁之間、梁與柱之間的連接，可以采取焊接連接或者高強螺栓連接，要注意高強螺栓的連接孔位的精度。(2)鋼構件的堆放以及選擇安裝機械地點(diǎn)。通常情況下安裝結構的用地面積應為結構占地面積的1.5倍。依照安裝流水的順序，從中轉堆場(chǎng)配套運送至現場(chǎng)的鋼構件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉半徑內。如果因為運輸的原因造成了構件的變形，則在施工現場(chǎng)就要加以矯正。一般鋼結構的安裝采用的是塔式起重機，臂桿長(cháng)度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應足夠，從而滿(mǎn)足各種不同郜位構件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿(mǎn)足起吊的高度要求;起吊速度有足夠的檔次可以滿(mǎn)足安裝要求。(3)油漆工藝流程�；鶎犹幚�。首先把金屬的表面清理干凈，然后再做除銹。手工處理先用鋼絲刷反復刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉紗或者紗布把打磨下的銹粉和浮灰清理干凈。如果表面腐蝕嚴重，則用鋼絲刷和鏟刀處理，大面積的銹蝕則可以用砂輪機來(lái)配合清理。在膩子干燥后要打磨平整，并清理干凈。如果堆放的時(shí)間太長(cháng)，則要再做一次涂刷。

　　涂磷化底漆。磷化底漆包括底漆和磷化液兩部分。刷涂面漆。刷涂面漆時(shí)要多理多刷，油要不流不墜、飽滿(mǎn)均勻、色澤光亮一致。

　　3、主要的技術(shù)成果

　　(1)箱型砼柱。箱型砼柱在箱型柱中間內部加入了隔板起到支撐的作用，在箱型柱內灌注高強度(C50)等級砼，這樣就形成了兩種材料一同工作互相輔助的機理，從而根除了荷載的作用之下，在其強度還沒(méi)有達到極限的時(shí)候首先產(chǎn)生了相對大的變形這一情況。它的優(yōu)點(diǎn)有以下三點(diǎn)：施工操作的簡(jiǎn)單與便捷。良好的抗震性能。較強的承載能力。施工中用到的梁都在工廠(chǎng)加工之后，才運輸到現場(chǎng)吊裝，這樣，不僅節省了施工現場(chǎng)的工作量，而且還大大減少了工期。(2)抗側力支撐砼簡(jiǎn)結構。電梯、樓梯位置形成鋼筋混凝土核心筒，作為剪力墻抗側力支撐，提高了結構穩定性，對于優(yōu)化抗側剛度，改善抗震性能起到了積極的作用。(3)現澆鋼筋混凝土樓蓋。利用鋼框架梁下冀緣作為支模板材撐，上鋪竹膠板，再按設計鋪設鋼筋，澆筑C30混凝土。節省模板材，縮短施工工期。(4)節能型復合外墻板。從某種角度匕來(lái)說(shuō)，墻板特別是外墻板比結構體系更加的重要。因為住宅建筑的主要功能是靠外墻板實(shí)現的。墻板工廠(chǎng)化預制生產(chǎn)，現場(chǎng)安裝，基本取消了濕作業(yè)。(5)高層住宅鋼結構體系節能采暖方式的研究。節能住宅不僅能夠降低消耗能源，有助于保護環(huán)境，而且還能夠使業(yè)主的生活成本大大的減少。根據相關(guān)調查顯示，人們對節能住宅的認識在不斷的加深，且有多于七成的人們表示愿意購買(mǎi)節能住宅�；�于此，此工程也充分的想到了運用節能的技術(shù)。(6)鋼結構主體升降車(chē)庫的應用研究地下室根據以下兩方面的特點(diǎn)，要部分進(jìn)行立體升降車(chē)庫的安裝：①此工程地下室層相對很高。②城市在停車(chē)位數量方面的發(fā)展需求。立體多層停車(chē)設備可以說(shuō)是一種新型設備，是因為它能很好的節省空間，較少的投資，靈活方式的布局以及自動(dòng)化的布局。

　　4、結語(yǔ)

　　綜上所述，鋼結構憑借著(zhù)其自身堅硬、高承受力的優(yōu)勢在土木工程中獲得了普遍的應用，而且深得用戶(hù)的肯定，這些應用也使得建筑結構模式由單一走向交叉化、多元化，從其發(fā)展的特點(diǎn)來(lái)看，其具有廣闊的發(fā)展空間。

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