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關(guān)鍵詞:土木工程;鋼結(jié)構(gòu);使用
中圖分類號： TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
1在土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點
在現(xiàn)代化社會發(fā)展的過程中，如果還是采用傳統(tǒng)的混凝土施工方法，在結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性方面將會受到影響。所以為了適應(yīng)時代的發(fā)展，對土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整。鋼結(jié)構(gòu)是利用各種不同型號的鋼材組成結(jié)構(gòu)體，將會增加建筑的穩(wěn)定性。在土木工程中，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是非常的多的，它有建設(shè)周期短外形美觀、跨巨大自重輕，抗震性能好等優(yōu)點，這主要是因為鋼結(jié)構(gòu)的特點決定的。
1.1鋼結(jié)構(gòu)的強度
材料的強度主要是由材料的承受能力和材料的使用效果決定的。 在土木工程中使用鋼結(jié)構(gòu)是由于鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的性能決定的。土木工程中使用的鋼結(jié)構(gòu)一定要符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。土木工程選擇鋼結(jié)構(gòu)而選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用鋼結(jié)構(gòu)可以降低物料的損耗，減輕結(jié)構(gòu)重量，降低整個建筑的結(jié)構(gòu)成本。使得施工的企業(yè)可以在一定程度上獲得更高的經(jīng)濟(jì)利益。
1.2鋼結(jié)構(gòu)的剛度
結(jié)構(gòu)在使用后會不會出現(xiàn)振動和變形的情況主要是由于構(gòu)件的剛度決定的，構(gòu)件的剛度又是同構(gòu)件與連接件的分布決定的。在土木工程中，鋼結(jié)構(gòu)的剛度是比鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)有很明顯的差別的，鋼筋混凝土的剛度比鋼結(jié)構(gòu)的剛度小很多，所以土木工程選用鋼結(jié)構(gòu)更加能保證工程的施工質(zhì)量。
1.3鋼結(jié)構(gòu)的延性 。因為鋼結(jié)構(gòu)是由不同型號的鋼材組合而成的鋼構(gòu)體，所以在整體上具備了鋼材的性能。鋼材本身具有很好的韌性，所以抗壓性能特別好。那么在土木工程中，應(yīng)用了鋼筋網(wǎng)作為加固結(jié)構(gòu)，改善了建筑的結(jié)構(gòu)性能，具有很強的抗壓性，并且針對地震等自然災(zāi)害，具有很強的防御功能，正是利用了鋼材的延性。
材料的延性是指材料在拉伸的過程中會不會出現(xiàn)變形的情況，在一般的結(jié)構(gòu)中，延性的設(shè)計主要在抗震的設(shè)計中比較常見，因此，延性也是地震設(shè)計中一項重要的參考依據(jù)。在地震中，幸存的建筑物的設(shè)計結(jié)構(gòu)的延性都是非常的好的。鋼結(jié)構(gòu)目前是使用非常廣泛的，而且是延性很好的施工材料。在土木工程的施工中，一般都會出現(xiàn)很多鋼結(jié)構(gòu)的建筑，這也是鋼結(jié)構(gòu)可以大量使用的前提。
1.4鋼結(jié)構(gòu)的韌性
建筑材料的韌性通常表現(xiàn)為材料在制造、安裝和使用的過程中可以承受的多大的變形力的作用，鋼結(jié)構(gòu)在安裝的過程中可以承受非常大的力的作用，這也是鋼結(jié)構(gòu)可以大量使用的一個前提條件。鋼結(jié)構(gòu)在安裝的時候通常會進(jìn)行必要的彎曲、打孔和剪切，在鋼結(jié)構(gòu)受到這些力的作用的時候，通常是很少會發(fā)生變形的韌性也會受到溫度的影響，所以，生產(chǎn)企業(yè)一定要選擇好材料進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)。
1.5安全性。在過去的土木工程中，使用混凝土作為主要的施工材料，在使用之后都會發(fā)生不同程度的裂縫和沉降等現(xiàn)象，嚴(yán)重的影響了工程的質(zhì)量。但是使用鋼構(gòu)體作為主體，可以有效的改善裂縫和沉降等病害，提高了工程的性能。
1.6 經(jīng)濟(jì)性。在過去的工程中大量的使用混凝土作為施工材料，而混凝土是由多種原材料組合而成的，所以需要耗費大量的精力和財力來購置這些原材料，并且在混凝土的拌和、澆筑、養(yǎng)護(hù)等一系列的過程都會耗費大量的成本。使用鋼構(gòu)體作為主要材料，在結(jié)構(gòu)上更加的簡單，同時還降低了大量的成本，為施工單位創(chuàng)造了很高的效益。
2、土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的缺點
雖然鋼結(jié)構(gòu)具有很多的優(yōu)點，但是事物都不是完美的，有優(yōu)點就一定會有缺點存在，鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用和施工的時候會出現(xiàn)一下幾方面的缺點。
2.1鋼結(jié)構(gòu)材料方面的缺點
雖然在一定程度上，鋼結(jié)構(gòu)的剛度是大于鋼筋混凝土的，但是在某一個特定的條件下，鋼結(jié)構(gòu)的剛度是要小于鋼筋混凝土的剛度的，之所以會出現(xiàn)這種情況，是由于鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的尺寸影響的，所以，鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)企業(yè)一定要重視構(gòu)件尺寸的問題。
2.2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的缺點
在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計的時候，一定要根據(jù)實際要進(jìn)行的工程進(jìn)行參考，要使的鋼結(jié)構(gòu)的功能要求符合正在進(jìn)行工程的建筑的結(jié)構(gòu)的要求，設(shè)計的人員在設(shè)計的時候一定要從實際的情況出發(fā)，不能根據(jù)自己的想象去進(jìn)行不符合實際的結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這樣設(shè)計出來的鋼結(jié)構(gòu)在使用以后，也不會達(dá)到預(yù)想的使用效果，可能有些鋼結(jié)構(gòu)根本就無法進(jìn)行施工。所以，設(shè)計的人員在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)的時候，一定要進(jìn)行綜合的考慮，設(shè)計出來最好的產(chǎn)品。
2.3鋼結(jié)構(gòu)的使用年限方面的缺陷
混凝土結(jié)構(gòu)號稱永不損壞，但是鋼結(jié)構(gòu)一般的使用壽命只有五十年，如果鋼結(jié)構(gòu)用在住宅建筑中，那么人們想到自己花費終身積蓄而購買的房子只能住五十年，會讓很多人喪失購買的欲望。不過隨著保險業(yè)的發(fā)展，住宅壽命問題應(yīng)該相對容易解決。
3土木工程中鋼結(jié)構(gòu)施工的要點
整體來說，鋼結(jié)構(gòu)的施工流程是比較復(fù)雜的，并且建筑的要求不同，在細(xì)節(jié)上也有很大的差異性。
3.1鋼結(jié)構(gòu)的選材與連接
鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)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，定出焊接的材料和各項參數(shù)。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。
3.2鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機械地點
通常情況下安裝結(jié)構(gòu)的用地面積應(yīng)該比結(jié)構(gòu)占地面積要大。依照安裝流水的順序，從中轉(zhuǎn)堆場配套運送至現(xiàn)場的鋼構(gòu)件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。如果因為運輸?shù)脑蛟斐闪藰?gòu)件的變形，則在施工現(xiàn)場就要加以矯正。一般鋼結(jié)構(gòu)的安裝采用的是塔式起重機，臂桿長度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應(yīng)足夠，從而滿足各種不同部位構(gòu)件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求;起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。在多機作業(yè)的情況下，臂桿的高度要足夠，以避免不安全的碰撞，保證安全運轉(zhuǎn)。
3.3鋼結(jié)構(gòu)油漆工藝的流程
首先把金屬的表面清理干凈，然后再做除銹。手工處理先用鋼絲反復(fù)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。在涂漆前要保證金屬表面的干燥，如果有水則要立即擦干。在涂漆的時候，要刷細(xì)、刷滿、涂刷到位，并且要注意鉚孔內(nèi)不能有涂料涂入。待到防銹漆干燥后，采用和油漆配套的膩子把構(gòu)件的表面缺陷刮平。可以在膩子中加入適量的紅丹粉或者厚漆，從而增加其干硬性。在膩子干燥后要打磨平整，并清理干凈。刷涂面漆時要多理多刷，油要不流不墜、飽滿均勻、色澤光亮一致，涂刷后要及時檢查避免漏刷。
結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)具有多種優(yōu)點，在現(xiàn)代土木工程建設(shè)中，施工單位在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的時候，應(yīng)該把鋼結(jié)構(gòu)與混凝土技術(shù)加以融合，加強建筑的效果。另外，鋼結(jié)構(gòu)在安裝過程中要注意焊接的技術(shù)，遵循操作程序，保證焊接牢固。最后，鋼結(jié)構(gòu)施工過程中要注意安全施工的管理。總而言之，要規(guī)范好各種操作程序，讓鋼結(jié)構(gòu)在土木工程建設(shè)中發(fā)揮其應(yīng)有的效用，建筑出高質(zhì)量工程，促進(jìn)城市的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]李國強.鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代住宅中的應(yīng)用田.工程建設(shè)與設(shè)計，2007.
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；土木工程；特點
中圖分類號：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
引言：鋼結(jié)構(gòu)由于其輕質(zhì)高強等多重優(yōu)點被越來越廣泛的應(yīng)用于土木工程,如建筑住宅和橋梁建造,特別是近年來越來越普遍的用于建設(shè)超高層建筑、大跨度及大懸挑結(jié)構(gòu)、工業(yè)廠房等,充分顯示了鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。
一、鋼結(jié)構(gòu)在土木工程應(yīng)用中的優(yōu)勢和特點
1、鋼結(jié)構(gòu)建材自身性能好
通常來說，鋼材是用鐵、硅、錳、鈦等多種元素以及其他材料所組成的合金。由于合成元素的多樣化，鋼材具備一般混凝土、水泥以及元素較純的鐵不具備的多種優(yōu)點。首先，鋼材擁有很高的強度與剛度，即很強的承受或容納作用效應(yīng)的能力及優(yōu)秀的抗震動性能。其次，鋼材抗震抗壓的韌性和延展性也是一般混凝土和水泥所不具備的。尤其重要的是，由于煉制鋼材的材料以及元素的多樣性，比較先進(jìn)的煉鋼技術(shù)還能夠根據(jù)需要煉制出抗沖擊、抗疲勞和韌性好的橋梁專用鋼，具有抗高溫和氧化特性的耐熱鋼，以及不銹鋼等多種不同用途的建筑專用鋼材。
2、環(huán)保節(jié)能
將鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑工程施工時具有污染少、噪聲少以及作業(yè)量較小等特點，并且鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用時投入少、收益大、方便拆遷，回收利用率比較高，這些優(yōu)點使鋼結(jié)構(gòu)在建材市場上比較受歡迎。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋼材的生產(chǎn)率越來越高，性能越來越好，成本也越來越低，所占空間比較小，鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用大大節(jié)約了建筑成本，增大了建筑物內(nèi)部空間，減少了施工中的環(huán)境污染，也因此帶來了更好的經(jīng)濟(jì)效益。
3、用途廣，可塑性強
由于具有輕便、韌性和耐壓等特點，鋼結(jié)構(gòu)適用于各種建筑物的施工，特別是一些傳統(tǒng)建筑工程很難完成的大空間跨度建筑。比如在劇院、機場以及體育場等比較大的空間建筑內(nèi)，空間內(nèi)柱子比較多的話不利于人們在建筑物內(nèi)的娛樂和工作，而使用鋼結(jié)構(gòu)就可以建造沒有柱子支撐的大空間建筑。其次，鋼材具有可焊接和耐擠壓的特點，這使得鋼結(jié)構(gòu)能夠用于建造一些新型的鋼鐵建筑。比如著名的法國埃菲爾鐵塔，以鋼板焊接、連接而成的高層重鋼建筑已經(jīng)成為建筑業(yè)中的新潮流。
4、施工速度快、安全、質(zhì)量易保證
在通常情況下，以沙石為基本建材的傳統(tǒng)建筑工程會受天氣等因素的影響，雨雪天氣會直接影響工程施工進(jìn)度。而鋼結(jié)構(gòu)建材是在建材工廠專門合成之后再運往建筑工地投入使用的，因此不受天氣原因的影響。其次，鋼結(jié)構(gòu)安裝還能夠與混凝土樓板的施工作業(yè)交叉進(jìn)行，也能夠在建筑物外部裝修的同時，實行內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)安裝。在施工建材短缺的時候，鋼材的生產(chǎn)還能夠與建筑施工同時進(jìn)行，鋼結(jié)構(gòu)的施工速度要比鋼筋混凝土快25%左右。此外，鋼材具有韌性、可延性以及抗壓性能，這些特性提高了建筑物的質(zhì)量以及施工的安全性。
二、鋼結(jié)構(gòu)的缺點
當(dāng)然，每種材料都不是完美的，所以鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和施工也存在著一定的缺點，其主要表現(xiàn)為以下幾個方而：
材料缺點
盡管鋼結(jié)構(gòu)的剛度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混凝土，但是對于一個給定的負(fù)載，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面剛度則要小于與其對比的混凝土結(jié)構(gòu)，這主要是因為鋼的強度優(yōu)勢導(dǎo)致其構(gòu)件的尺寸相對較小。因此要提高這些構(gòu)件的穩(wěn)定性，就要增加型鋼的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施，以提高截面的剛度。并且鋼材的耐火性和耐腐蝕性都相對有欠缺。鋼材長期受到100度的輻射熱時強度的變化不大，表現(xiàn)出一定的耐熱性能，但當(dāng)溫度達(dá)到150度時，就要采用隔熱層進(jìn)行保護(hù)，并且重要部位的鋼結(jié)構(gòu)一定要涂刷防火涂料。
設(shè)計力量較薄弱
（1）在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時要注意結(jié)構(gòu)的功能要求是不是屬于鋼結(jié)構(gòu)合理的應(yīng)用范圍。通常在設(shè)計較高承載力需要使用鋼結(jié)構(gòu)時，要考慮用不適合繼續(xù)承載的巨大變形為結(jié)構(gòu)設(shè)計的極限狀態(tài)為準(zhǔn)則。鋼結(jié)構(gòu)有很多節(jié)點，要對每個螺絲、墊板以及焊縫進(jìn)行精確的計算，而且每個專業(yè)要一次性到位，所以鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計要比混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計更復(fù)雜，并且圖紙也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于混凝土結(jié)構(gòu)。
（2）鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)未形成體系。只有在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下才可以體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。并且目前鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、價格標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都沒有統(tǒng)一，國家標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)管機制方面也都有一定的欠缺，因此很多設(shè)計師以及開發(fā)商都相對比較茫然。
（3）價格問題。由于鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)未形成體系，因此鋼結(jié)構(gòu)的價格比較高。雖然鋼產(chǎn)量近年有大幅度的提高，但是人均產(chǎn)量仍然相對較低，鋼材仍是我國國民經(jīng)濟(jì)中比較貴重的材料，而混凝土的價格優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。
三、鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的施工要點
1、注重選材與連接
通常將鋼材分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。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(jié)構(gòu)鋼以及普通碳素鋼等，這主要是由于鋼的硬度所決定的。梁多數(shù)是焊接或者軋制的“H”型鋼梁，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(shù)。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。制孔主要有兩種，一種是精度較高的數(shù)控鉆孔，另外一種則是精度相對較低的模板制孔。在技術(shù)條件允許時比較適合采用多軸數(shù)控鉆孔。在運到工地以后要對螺栓參數(shù)進(jìn)行檢驗，安裝時不能用扳手強行擰入或者用榔頭強行打入，擰入的步驟要經(jīng)過初擰、復(fù)擰以及終擰。
鋼結(jié)構(gòu)的儲存
目前，在建筑施工中普遍執(zhí)行的安裝結(jié)構(gòu)的用地面積是按照結(jié)構(gòu)的占地面積的1.5倍來執(zhí)行的，按照安裝的流程進(jìn)行堆放，從中轉(zhuǎn)堆場配套運送至現(xiàn)場的鋼構(gòu)件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。
3、油漆涂抹的技術(shù)進(jìn)行油漆涂抹是鋼結(jié)構(gòu)施工的一個重要步驟，主要可以分為以下幾個步驟進(jìn)行施工：
（1）進(jìn)行基層處理
進(jìn)行油漆涂抹的工序之前，要將金屬表面清理干凈，做好除銹工作。如果面積相對不大，可以采用人工除銹的方式進(jìn)行清理，但是出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重則可以使用鋼絲刷和鏟刀進(jìn)行處理，而一旦出現(xiàn)大面積的銹蝕則可以用砂輪機來配合清理。
（2）防銹漆的涂抹
在對基層進(jìn)行處理完畢后，保證表面的干燥后可以進(jìn)行防銹漆的涂抹，在涂抹的時要仔細(xì)、認(rèn)真、涂刷到位、均勻，尤其要注意鉚孔內(nèi)不能有涂料涂入。待到防銹漆干燥后，采用和油漆配套的膩子把構(gòu)件的表面缺陷刮平。要想提高其干硬性，則可以在涂抹的過程中加入適量的紅丹粉或者厚漆。
（3）磷化底漆的涂抹
磷化底漆是油漆涂抹的關(guān)鍵，在涂抹磷化底漆后的兩個小時候才可以進(jìn)行底漆的涂抹，在涂抹完成底漆后的24小時之后要對其表面殘留的磷化物進(jìn)行清理，其涂抹完成的標(biāo)準(zhǔn)是在其干燥后的表面形成了均勻的灰褐色的磷化膜。
（4）涂面漆的涂抹
最后一個步驟是刷涂面漆，刷涂面漆的標(biāo)準(zhǔn)是多理多刷，而且要保證油漆不流不墜，是一項技術(shù)難度很高的工作，而且在涂抹的過程中要保證色澤光亮一致，在涂刷的過程中及時檢查，避免遺漏。一般情況下，鋼結(jié)構(gòu)的面漆都要刷兩遍以上，厚度要超過70微米。
結(jié)束語
總而言之，鋼結(jié)構(gòu)本身具有十分優(yōu)良的性能，極大地降低了建筑物的施工成本，提升了建筑物的質(zhì)量水平，也因此被各種土木工程建設(shè)項目所歡迎，不但出現(xiàn)在橋梁、機場等大型建筑中，在小型住宅中也經(jīng)常使用。因此，鋼結(jié)構(gòu)在我國建筑業(yè)中有很好的實用性和廣闊的市場前景。我國鋼結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用研發(fā)還處于初級階段，應(yīng)該不斷加大對鋼結(jié)構(gòu)土木工程應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)，不斷培養(yǎng)有效的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)人才，使我國鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用技術(shù)越來越成熟和完善。
參考文獻(xiàn)
[1]林憶輝.論大型建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的問題和對策[J].華章，2011，(7)．
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；土木工程
1 土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的特點
1.1 強度 一般來說，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受或者容納作用效應(yīng)的能力是由材料的強度來決定的。可以利用有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)來確定結(jié)構(gòu)鋼的構(gòu)件性能，這些標(biāo)準(zhǔn)中列出了鋼結(jié)構(gòu)可使用的材料，比如建筑結(jié)構(gòu)鋼要滿足CSA標(biāo)準(zhǔn)ASTM standardA992/A992M或者CAN/CSA G40.20/C40.21等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。近幾年來，建筑用鋼發(fā)生了很大的變化，過去的建筑結(jié)構(gòu)所用的抗拉強度以及屈服強度相關(guān)數(shù)據(jù)均摘自于CISC（2006）歷史記錄，而目前加拿大對于工程結(jié)構(gòu)鋼以及普通建筑結(jié)構(gòu)鋼的標(biāo)準(zhǔn)定出7個鋼種和8個強度級別。根據(jù)屈服強度其范圍為260~700Mpa。不過并不是全部的鋼種都有所有的強度級別，因此如果是一個特定的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，那么對鋼種類型和強度級別的選擇就非常重要。從整體來說，采用鋼結(jié)構(gòu)可以減少物料消耗、減輕結(jié)構(gòu)自重、降低支撐部件與地基的尺寸，最終降低整個建筑的結(jié)構(gòu)成本。
1.2 剛度 振動、變形等適用性參數(shù)由構(gòu)件的剛度來決定，進(jìn)而由結(jié)構(gòu)體系的剛度來決定。結(jié)構(gòu)體系的實際剛度又由其構(gòu)件和連接件的分布來決定。不過簡單說來，構(gòu)件的剛度由材料的幾何截面特性以及材料的彈性模量來決定，結(jié)構(gòu)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(nèi)的混凝土其彈性模量通常在20-28GPa范圍內(nèi)；即使對于高強度混凝土來說，其彈性模量也不過在40-45GPa之間，由此可見，鋼結(jié)構(gòu)的鋼性是混凝土的十倍及五倍左右，所以鋼結(jié)構(gòu)的剛性有著顯著的優(yōu)勢。
1.3 延性 延性指的是某種材料拉伸的過程中無斷裂的塑性變形能力。一般情況下延性是結(jié)構(gòu)設(shè)計中，特別是抗震設(shè)計中比較重要的特性參數(shù)，地震中幸存的建筑物直接依賴于主要結(jié)構(gòu)框架經(jīng)歷大的非彈性變形時的滯后耗能性。鋼結(jié)構(gòu)可以說是目前使用最廣泛的、韌性最好的工程材料之一。不過材料內(nèi)在的延性并不一定都會轉(zhuǎn)化為建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)在延性，因此要充分認(rèn)識到這一點，采取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計策略和可靠、穩(wěn)定的滯消機制。通常一個設(shè)計具有延性響應(yīng)就要有足夠的材料截面、材料延性以及結(jié)構(gòu)延性和構(gòu)件延性。延性值的能力和需求要與變延性水平、曲率延性（構(gòu)件延性）以及位移延性（結(jié)構(gòu)延性）所匹配。不過雖然鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)變延性比較高，但是因為受彎構(gòu)件的受力不穩(wěn)定，所以構(gòu)件的曲率延性經(jīng)常不足。
1.4 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(biāo)就是韌性。它可以抵抗缺口部位的不穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展。韌性通常表示鋼結(jié)構(gòu)在制造、安裝以及使用過程中可以承受比較大的工業(yè)變形，是鋼結(jié)構(gòu)一個很重要的特點。正是因為鋼構(gòu)件的韌性才使其在彎曲、剪切、沖孔、鍛造、鉆孔等制作過程中降低了產(chǎn)生裂紋的可能性。鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)來說更要具備此特性。鋼結(jié)構(gòu)的斷裂韌性對于溫度條件很敏感，并且隨著溫度的減小而降低。所以在天氣寒冷的地區(qū)設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)，首先要考慮韌性。相對來說，低碳鈮鋼比高碳鋼成分鋼更能改善韌性。
1.5 整體 由上可知，無論是從剛度、強度還是在延性方面，鋼結(jié)構(gòu)都要優(yōu)于鋼筋混凝土，并且鋼結(jié)構(gòu)可以比較容易建構(gòu)出有異國風(fēng)情的建筑形式，通常鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以提供最佳的設(shè)計靈活性以及最大的空間利用率。鋼結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點就是：它還是一個理想的懸臂施工體系。適當(dāng)?shù)膽?yīng)用空腹鋼鐵托架以及構(gòu)件腹板開孔，可以為管道以及其它供電線路提供通道，不僅降低了樓層的高度，而且增加了審美吸引力。鋼架像在鋼結(jié)構(gòu)中一樣，被用來擴(kuò)展現(xiàn)有的混凝土建筑結(jié)構(gòu)或者增加樓層。在進(jìn)行施工時，裝配鋼結(jié)構(gòu)的施工人員要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于混凝土建筑結(jié)構(gòu)所需要的人數(shù)；與混凝土建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)的安裝以及制作質(zhì)量都要更加的可靠和簡便。并且在修改時，鋼結(jié)構(gòu)比混凝土結(jié)構(gòu)更加容易，成本更低，特別是要附加支撐系統(tǒng)時，鋼結(jié)構(gòu)可以更加快施工進(jìn)度。
2 鋼結(jié)構(gòu)的缺點
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)；土木工程
1土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的特點
1.1 強度一般來說，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受或者容納作用效應(yīng)的能力是由材料的強度來決定的。可以利用有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)來確定結(jié)構(gòu)鋼的構(gòu)件性能，這些標(biāo)準(zhǔn)中列出了鋼結(jié)構(gòu)可使用的材料，比如建筑結(jié)構(gòu)鋼要滿足CSA標(biāo)準(zhǔn)ASTM standardA992/A992M或者CAN/CSA G40.20/C40.21等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。近幾年來，建筑用鋼發(fā)生了很大的變化，過去的建筑結(jié)構(gòu)所用的抗拉強度以及屈服強度相關(guān)數(shù)據(jù)均摘自于CISC（2006）歷史記錄，而目前加拿大對于工程結(jié)構(gòu)鋼以及普通建筑結(jié)構(gòu)鋼的標(biāo)準(zhǔn)定出7個鋼種和8個強度級別。根據(jù)屈服強度其范圍為260~700Mpa。不過并不是全部的鋼種都有所有的強度級別，因此如果是一個特定的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，那么對鋼種類型和強度級別的選擇就非常重要。從整體來說，采用鋼結(jié)構(gòu)可以減少物料消耗、減輕結(jié)構(gòu)自重、降低支撐部件與地基的尺寸，最終降低整個建筑的結(jié)構(gòu)成本。
1.2 剛度、振動、變形等適用性參數(shù)由構(gòu)件的剛度來決定，進(jìn)而由結(jié)構(gòu)體系的剛度來決定。結(jié)構(gòu)體系的實際剛度又由其構(gòu)件和連接件的分布來決定。不過簡單說來，構(gòu)件的剛度由材料的幾何截面特性以及材料的彈性模量來決定，結(jié)構(gòu)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(nèi)的混凝土其彈性模量通常在20-28GPa范圍內(nèi)；即使對于高強度混凝土來說，其彈性模量也不過在40-45GPa之間，由此可見，鋼結(jié)構(gòu)的鋼性是混凝土的十倍及五倍左右，所以鋼結(jié)構(gòu)的剛性有著顯著的優(yōu)勢。
1.3 延性延性指的是某種材料拉伸的過程中無斷裂的塑性變形能力。一般情況下延性是結(jié)構(gòu)設(shè)計中，特別是抗震設(shè)計中比較重要的特性參數(shù)，地震中幸存的建筑物直接依賴于主要結(jié)構(gòu)框架經(jīng)歷大的非彈性變形時的滯后耗能性。鋼結(jié)構(gòu)可以說是目前使用最廣泛的、韌性最好的工程材料之一。不過材料內(nèi)在的延性并不一定都會轉(zhuǎn)化為建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)在延性，因此要充分認(rèn)識到這一點，采取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計策略和可靠、穩(wěn)定的滯消機制。通常一個設(shè)計具有延性響應(yīng)就要有足夠的材料截面、材料延性以及結(jié)構(gòu)延性和構(gòu)件延性。延性值的能力和需求要與變延性水平、曲率延性（構(gòu)件延性）以及位移延性（結(jié)構(gòu)延性）所匹配。不過雖然鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)變延性比較高，但是因為受彎構(gòu)件的受力不穩(wěn)定，所以構(gòu)件的曲率延性經(jīng)常不足。
1.4 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(biāo)就是韌性。它可以抵抗缺口部位的不穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展。韌性通常表示鋼結(jié)構(gòu)在制造、安裝以及使用過程中可以承受比較大的工業(yè)變形，是鋼結(jié)構(gòu)一個很重要的特點。正是因為鋼構(gòu)件的韌性才使其在彎曲、剪切、沖孔、鍛造、鉆孔等制作過程中降低了產(chǎn)生裂紋的可能性。鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)來說更要具備此特性。鋼結(jié)構(gòu)的斷裂韌性對于溫度條件很敏感，并且隨著溫度的減小而降低。所以在天氣寒冷的地區(qū)設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)，首先要考慮韌性。相對來說，低碳鈮鋼比高碳鋼成分鋼更能改善韌性。
1.5 整體由上可知，無論是從剛度、強度還是在延性方面，鋼結(jié)構(gòu)都要優(yōu)于鋼筋混凝土，并且鋼結(jié)構(gòu)可以比較容易建構(gòu)出有異國風(fēng)情的建筑形式，通常鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以提供最佳的設(shè)計靈活性以及最大的空間利用率。鋼結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點就是：它還是一個理想的懸臂施工體系。適當(dāng)?shù)膽?yīng)用空腹鋼鐵托架以及構(gòu)件腹板開孔，可以為管道以及其它供電線路提供通道，不僅降低了樓層的高度，而且增加了審美吸引力。鋼架像在鋼結(jié)構(gòu)中一樣，被用來擴(kuò)展現(xiàn)有的混凝土建筑結(jié)構(gòu)或者增加樓層。在進(jìn)行施工時，裝配鋼結(jié)構(gòu)的施工人員要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于混凝土建筑結(jié)構(gòu)所需要的人數(shù)；與混凝土建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)的安裝以及制作質(zhì)量都要更加的可靠和簡便。并且在修改時，鋼結(jié)構(gòu)比混凝土結(jié)構(gòu)更加容易，成本更低，特別是要附加支撐系統(tǒng)時，鋼結(jié)構(gòu)可以更加快施工進(jìn)度。
2 鋼結(jié)構(gòu)的缺點
當(dāng)然，每種材料都不是完美的，所以鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和施工也存在著一定的缺點，其主要表現(xiàn)為以下幾個方而：
2.1 材料缺點盡管鋼結(jié)構(gòu)的剛度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混凝土，但是對于一個給定的負(fù)載，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面剛度則要小于與其對比的混凝土結(jié)構(gòu)，這主要是因為鋼的強度優(yōu)勢導(dǎo)致其構(gòu)件的尺寸相對較小。因此要提高這些構(gòu)件的穩(wěn)定性，就要增加型鋼的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施，以提高截面的剛度。并且鋼材的耐火性和耐腐蝕性都相對有欠缺。鋼材長期受到100度的輻射熱時強度的變化不大，表現(xiàn)出一定的耐熱性能，但當(dāng)溫度達(dá)到150度時，就要采用隔熱層進(jìn)行保護(hù)，并且重要部位的鋼結(jié)構(gòu)一定要涂刷防火涂料。
2.2 市場環(huán)境
2.2.1 設(shè)計力量較薄弱在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時要注意結(jié)構(gòu)的功能要求是不是屬于鋼結(jié)構(gòu)合理的應(yīng)用范圍。通常在設(shè)計較高承載力需要使用鋼結(jié)構(gòu)時，要考慮用不適合繼續(xù)承載的巨大變形為結(jié)構(gòu)設(shè)計的極限狀態(tài)為準(zhǔn)則。鋼結(jié)構(gòu)有很多節(jié)點，要對每個螺絲、墊板以及焊縫進(jìn)行精確的計算，而且每個專業(yè)要一次性到位，所以鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計要比混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計更復(fù)雜，并且圖紙也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于混凝土結(jié)構(gòu)。
2.2.2 鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)未形成體系只有在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下才可以體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。并且目前鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、價格標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都沒有統(tǒng)一，國家標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)管機制方面也都有一定的欠缺，因此很多設(shè)計師以及開發(fā)商都相對比較茫然。
2.2.3 價格問題由于鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)未形成體系，因此鋼結(jié)構(gòu)的價格比較高。雖然鋼產(chǎn)量近年有大幅度的提高，但是人均產(chǎn)量仍然相對較低，鋼材仍是我國國民經(jīng)濟(jì)中比較貴重的材料，而混凝土的價格優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。
2.2.4 鋼結(jié)構(gòu)的使用年限混凝土結(jié)構(gòu)號稱永不損壞，但是鋼結(jié)構(gòu)一般的使用壽命只有五十年，如果鋼結(jié)構(gòu)用在住宅建筑中，那么人們想到自己花費終身積蓄而購買的房子只能住五十年，會讓很多人喪失購買的欲望。不過隨著保險業(yè)的發(fā)展，住宅壽命問題應(yīng)該相對容易解決。
3 鋼結(jié)構(gòu)施工安裝要點
整體來說鋼結(jié)構(gòu)的施工流程比較復(fù)雜，并且建筑的要求不同，在細(xì)節(jié)上也有很大的差異性。此處列舉三點進(jìn)行簡單說明。
3.1 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。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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)。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。制孔主要有兩種，一種是精度較高的數(shù)控鉆孔，另外一種則是精度相對較低的模板制孔。在技術(shù)條件允許時比較適合采用多軸數(shù)控鉆孔。在運到工地以后要對螺栓參數(shù)進(jìn)行檢驗，安裝時不能用扳手強行擰入或者用榔頭強行打入，擰入的步驟要經(jīng)過初擰、復(fù)擰以及終擰。
3.2 鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機械地點通常情況下安裝結(jié)構(gòu)的用地面積應(yīng)為結(jié)構(gòu)占地面積的1.5倍。依照安裝流水的順序，從中轉(zhuǎn)堆場配套運送至現(xiàn)場的鋼構(gòu)件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。如果因為運輸?shù)脑蛟斐闪藰?gòu)件的變形，則在施工現(xiàn)場就要加以矯正。一般鋼結(jié)構(gòu)的安裝采用的是塔式起重機，臂桿長度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應(yīng)足夠，從而滿足各種不同部位構(gòu)件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求；起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。在多機作業(yè)的情況下，臂桿的高差要足夠，以避免不安全的碰撞，保證安全運轉(zhuǎn)。各個塔式起重機之間要有相應(yīng)的安全距離，以保證臂桿與塔身不相碰撞。鋼結(jié)構(gòu)比較適用于規(guī)整、勻稱以及較平的建筑平面，所以安裝流水線的布置要因地制宜。
3.3 油漆工藝流程
3.3.1 基層處理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(fù)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(yán)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配合清理。
3.3.2 涂防銹漆、刮膩子在涂漆前要保證金屬表面的干燥，如果有水份則要立即擦干。施涂時要刷細(xì)、刷滿、涂刷到位，并且要注意鉚孔內(nèi)不能有涂料涂入。待到防銹漆干燥后，采用和油漆配套的膩子把構(gòu)件的表面缺陷刮平。可以在膩子中加入適量的紅丹粉或者厚漆，從而增加其干硬性。在膩子干燥后要打磨平整，并清理干凈。如果堆放的時間太長，則要再做一次涂刷。
3.3.3 涂磷化底漆磷化底漆包括底漆和磷化液兩部分。在涂刷磷化底漆兩個小時以后就可以涂刷其它面漆或底漆。通常情況下，二十四個小時后可以用清水或者毛刷清理表面的磷化殘留物。干燥后如果表面形成了均勻的灰褐色的磷化膜，則代表已經(jīng)達(dá)到了磷化的要求。
3.3.4 刷涂面漆刷涂面漆時要多理多刷，油要不流不墜、飽滿均勻、色澤光亮一致。涂刷后要及時檢查避免漏刷。鋼結(jié)構(gòu)的面漆通常需要刷兩遍以上，厚度達(dá)70微米。
Abstract: Civil engineering structure used to two kinds of materials, such as reinforced concrete and structural steel, for civil engineering, not only from the view of structure characteristics, but also consider the construction cost effectively and the construction validity. The analysis of the steel structure in civil engineering features, and briefly expounds the key points for the construction of steel structure.
Key words: steel structure; civil engineering; application
中圖分類號：S969.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號
1 土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的特點1.1 強度 一般來說，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受或者容納作用效應(yīng)的能力是由材料的強度來決定的。可以利用有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)來確定結(jié)構(gòu)鋼的構(gòu)件性能，這些標(biāo)準(zhǔn)中列出了鋼結(jié)構(gòu)可使用的材料，比如建筑結(jié)構(gòu)鋼要滿足CSA標(biāo)準(zhǔn)ASTM standardA992/A992M或者CAN/CSA G40.20/C40.21等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。近幾年來，建筑用鋼發(fā)生了很大的變化，過去的建筑結(jié)構(gòu)所用的抗拉強度以及屈服強度相關(guān)數(shù)據(jù)均摘自于CISC（2006）歷史記錄，而目前加拿大對于工程結(jié)構(gòu)鋼以及普通建筑結(jié)構(gòu)鋼的標(biāo)準(zhǔn)定出7個鋼種和8個強度級別。根據(jù)屈服強度其范圍為260~700Mpa。不過并不是全部的鋼種都有所有的強度級別，因此如果是一個特定的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，那么對鋼種類型和強度級別的選擇就非常重要。從整體來說，采用鋼結(jié)構(gòu)可以減少物料消耗、減輕結(jié)構(gòu)自重、降低支撐部件與地基的尺寸，最終降低整個建筑的結(jié)構(gòu)成本。1.2 剛度 振動、變形等適用性參數(shù)由構(gòu)件的剛度來決定，進(jìn)而由結(jié)構(gòu)體系的剛度來決定。結(jié)構(gòu)體系的實際剛度又由其構(gòu)件和連接件的分布來決定。不過簡單說來，構(gòu)件的剛度由材料的幾何截面特性以及材料的彈性模量來決定，結(jié)構(gòu)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(nèi)的混凝土其彈性模量通常在20-28GPa范圍內(nèi)；即使對于高強度混凝土來說，其彈性模量也不過在40-45GPa之間，由此可見，鋼結(jié)構(gòu)的鋼性是混凝土的十倍及五倍左右，所以鋼結(jié)構(gòu)的剛性有著顯著的優(yōu)勢。 1.3 延性 延性指的是某種材料拉伸的過程中無斷裂的塑性變形能力。一般情況下延性是結(jié)構(gòu)設(shè)計中，特別是抗震設(shè)計中比較重要的特性參數(shù)，地震中幸存的建筑物直接依賴于主要結(jié)構(gòu)框架經(jīng)歷大的非彈性變形時的滯后耗能性。鋼結(jié)構(gòu)可以說是目前使用最廣泛的、韌性最好的工程材料之一。不過材料內(nèi)在的延性并不一定都會轉(zhuǎn)化為建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)在延性，因此要充分認(rèn)識到這一點，采取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計策略和可靠、穩(wěn)定的滯消機制。通常一個設(shè)計具有延性響應(yīng)就要有足夠的材料截面、材料延性以及結(jié)構(gòu)延性和構(gòu)件延性。延性值的能力和需求要與變延性水平、曲率延性（構(gòu)件延性）以及位移延性（結(jié)構(gòu)延性）所匹配。不過雖然鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)變延性比較高，但是因為受彎構(gòu)件的受力不穩(wěn)定，所以構(gòu)件的曲率延性經(jīng)常不足。1.4 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(biāo)就是韌性。它可以抵抗缺口部位的不穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展。韌性通常表示鋼結(jié)構(gòu)在制造、安裝以及使用過程中可以承受比較大的工業(yè)變形，是鋼結(jié)構(gòu)一個很重要的特點。正是因為鋼構(gòu)件的韌性才使其在彎曲、剪切、沖孔、鍛造、鉆孔等制作過程中降低了產(chǎn)生裂紋的可能性。鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)來說更要具備此特性。鋼結(jié)構(gòu)的斷裂韌性對于溫度條件很敏感，并且隨著溫度的減小而降低。所以在天氣寒冷的地區(qū)設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)，首先要考慮韌性。相對來說，低碳鈮鋼比高碳鋼成分鋼更能改善韌性。 1.5 整體 由上可知，無論是從剛度、強度還是在延性方面，鋼結(jié)構(gòu)都要優(yōu)于鋼筋混凝土，并且鋼結(jié)構(gòu)可以比較容易建構(gòu)出有異國風(fēng)情的建筑形式，通常鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以提供最佳的設(shè)計靈活性以及最大的空間利用率。鋼結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點就是：它還是一個理想的懸臂施工體系。適當(dāng)?shù)膽?yīng)用空腹鋼鐵托架以及構(gòu)件腹板開孔，可以為管道以及其它供電線路提供通道，不僅降低了樓層的高度，而且增加了審美吸引力。鋼架像在鋼結(jié)構(gòu)中一樣，被用來擴(kuò)展現(xiàn)有的混凝土建筑結(jié)構(gòu)或者增加樓層。在進(jìn)行施工時，裝配鋼結(jié)構(gòu)的施工人員要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于混凝土建筑結(jié)構(gòu)所需要的人數(shù)；與混凝土建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)的安裝以及制作質(zhì)量都要更加的可靠和簡便。并且在修改時，鋼結(jié)構(gòu)比混凝土結(jié)構(gòu)更加容易，成本更低，特別是要附加支撐系統(tǒng)時，鋼結(jié)構(gòu)可以更加快施工進(jìn)度。
2 鋼結(jié)構(gòu)的缺點當(dāng)然，每種材料都不是完美的，所以鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和施工也存在著一定的缺點，其主要表現(xiàn)為以下幾個方而：2.1 材料缺點 盡管鋼結(jié)構(gòu)的剛度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混凝土，但是對于一個給定的負(fù)載，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面剛度則要小于與其對比的混凝土結(jié)構(gòu)，這主要是因為鋼的強度優(yōu)勢導(dǎo)致其構(gòu)件的尺寸相對較小。因此要提高這些構(gòu)件的穩(wěn)定性，就要增加型鋼的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施，以提高截面的剛度。并且鋼材的耐火性和耐腐蝕性都相對有欠缺。鋼材長期受到100度的輻射熱時強度的變化不大，表現(xiàn)出一定的耐熱性能，但當(dāng)溫度達(dá)到150度時，就要采用隔熱層進(jìn)行保護(hù)，并且重要部位的鋼結(jié)構(gòu)一定要涂刷防火涂料。2.2 市場環(huán)境2.2.1 設(shè)計力量較薄弱 在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時要注意結(jié)構(gòu)的功能要求是不是屬于鋼結(jié)構(gòu)合理的應(yīng)用范圍。通常在設(shè)計較高承載力需要使用鋼結(jié)構(gòu)時，要考慮用不適合繼續(xù)承載的巨大變形為結(jié)構(gòu)設(shè)計的極限狀態(tài)為準(zhǔn)則。鋼結(jié)構(gòu)有很多節(jié)點，要對每個螺絲、墊板以及焊縫進(jìn)行精確的計算，而且每個專業(yè)要一次性到位，所以鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計要比混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計更復(fù)雜，并且圖紙也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于混凝土結(jié)構(gòu)。2.2.2 鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)未形成體系 只有在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下才可以體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。并且目前鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、價格標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都沒有統(tǒng)一，國家標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)管機制方面也都有一定的欠缺，因此很多設(shè)計師以及開發(fā)商都相對比較茫然。
摘要：鋼結(jié)構(gòu)是世界早期工程結(jié)構(gòu)中最先使用的結(jié)構(gòu)類型之一，由于鋼結(jié)構(gòu)具有強度高，自重輕，施工速度快，抗震性能好等優(yōu)點，一直是被廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)，隨著我國城市化的快速發(fā)展以及我國鋼產(chǎn)量躍居世界前列，建筑鋼結(jié)構(gòu)在綜合經(jīng)濟(jì)效益方面和抗震能力上的優(yōu)點，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑已成為土木工程建設(shè)的一項基本政策。
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)土木工程強度高重量輕耐熱性
鋼結(jié)構(gòu)是世界早期工程結(jié)構(gòu)中最先使用的結(jié)構(gòu)類型之一，由于鋼結(jié)構(gòu)具有強度高，自重輕，施工速度快，抗震性能好等優(yōu)點，一直是被廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)，隨著我國城市化的快速發(fā)展以及我國鋼產(chǎn)量躍居世界前列，建筑鋼結(jié)構(gòu)在綜合經(jīng)濟(jì)效益方面和抗震能力上的優(yōu)點，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑已成為土木工程建設(shè)的必經(jīng)之路。
1、土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的特點
鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材（鋼板和型鋼等）制作的結(jié)構(gòu)，在工程中鋼結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展，是由于鋼結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)相比具有下列特點。
1.1 材料強度高，重量輕
鋼的密度雖然較大，但強度卻高得更多，與其他建筑材料相比，鋼材的密度與屈服點的比值最小。在相同的荷載和約束條件下，采用鋼結(jié)構(gòu)時，結(jié)構(gòu)的自重通常較小。當(dāng)跨度和荷載相同時，鋼屋架的重量只有鋼筋混凝土屋架重量的1/4~1/3，若用薄壁型鋼屋架或空間結(jié)構(gòu)則更輕。
1.2 鋼材材質(zhì)均勻，可靠性高
鋼材的內(nèi)部組織均勻，非常接近勻質(zhì)體，其各個方向的物理力學(xué)性能基本相同，接近各向同性體；且在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)，處于理想彈性工作狀態(tài)，符合工程力學(xué)所采用的基本假定。因此，鋼結(jié)構(gòu)的計算方法可根據(jù)力學(xué)原理進(jìn)行，計算結(jié)果準(zhǔn)確，可靠。
1.3 鋼材的塑性和韌性好
鋼材質(zhì)地均勻，有良好的塑性和韌性。由于鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般情況下不會因偶然超載或局部超載而突然斷裂破壞；鋼材的韌性好，則使鋼結(jié)構(gòu)對動荷載的適應(yīng)性較強。良好的吸能能力和延性還使鋼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的抗震性能。鋼材的這些性能對鋼結(jié)構(gòu)的安全可靠提供了從分的保證。
1.4 工業(yè)化程度高
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠制成，能成批大量生產(chǎn)，便于機械化制作，生產(chǎn)效率高，速度快，成品精確度較高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。采用工廠制造，工地安裝的施工方法，可縮短建設(shè)周期，降低造價，提高經(jīng)濟(jì)效益。
1.5 鋼材具有可焊接性
由于建筑用鋼材具有可焊接性，使鋼結(jié)構(gòu)的連接大為簡化，可滿足制造各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀的需要。但焊接時產(chǎn)生很高的溫度，溫度分布很不均勻，結(jié)構(gòu)各部位的冷卻速度也不同。
1.6 密封性好
鋼材的不滲漏行適用于密閉結(jié)構(gòu)。鋼材本身因組織非常致密，當(dāng)采用焊接連接，甚至鉚釘或螺栓連接時，都易做到緊密不滲透。因此鋼材是制造容器，特別是高壓容器，大型油庫，氣柜，輸油管道的良好材料。
2、鋼結(jié)構(gòu)在實際土木工程中的應(yīng)用
根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特性及其優(yōu)缺點，其合理的應(yīng)用范圍如下：
2.1 重型工業(yè)廠房的承重骨架和吊車梁
重型工業(yè)廠房的特點是荷載大，房屋高，有的還受溫度作用或設(shè)備的振動作用及大承載噸位吊車作用（例：有的達(dá)440t）。
2.2 大跨度建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)
鋼材輕質(zhì)高強，可以跨越很大的跨度。結(jié)構(gòu)跨度越大，自重在全部荷載中所占的比重也就越大，減輕自重可以或得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。因此，鋼結(jié)構(gòu)強度高而質(zhì)量輕的優(yōu)點對于大跨度建筑結(jié)構(gòu)特別突出（例如：公共建筑中的體育館，大會堂，影劇院等）。
2.3 高聳結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)常用于較大的無線電桅桿，微波塔，廣播和電視發(fā)射塔架，火箭發(fā)射塔等。由于將結(jié)構(gòu)制造，施工方便，特別是其構(gòu)件截面小，可大大減少風(fēng)荷載；自重輕，可大大降低基礎(chǔ)工程造價，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.4 大跨度橋梁結(jié)構(gòu)
跨度較大，重載的鐵路和公路橋多采用鋼結(jié)構(gòu)。1968年建成的南京長江大橋，為鐵路公路兩用雙層橋，鋼梁共10孔，其中有9孔為3m*160m多跨連續(xù)桁架，采用了16Mnq低合金鋼。1991年建成的跨越黃浦江的上海市南浦大橋，總長8346m，主橋為雙塔雙索面斜拉橋，全長846m，采用鋼梁與鋼筋混凝土板相結(jié)合的組合梁結(jié)構(gòu)，中跨跨長423m，是我國已建跨度最大的斜拉橋。
2.5 多、高層建筑結(jié)構(gòu)
高層建筑采用鋼結(jié)構(gòu)與采用混凝土結(jié)構(gòu)相比具有下列優(yōu)越性：
（1）鋼結(jié)構(gòu)自重輕。高層鋼結(jié)構(gòu)自重一般為高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重的1/2~3/5；
（2）鋼結(jié)構(gòu)材料強度高。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)柱截面面積小，從而可增加建筑有效使用面積。
3.結(jié)語
綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)憑借自身的各方面優(yōu)點，在土木工程建設(shè)行業(yè)中占據(jù)重要地位并且逐步發(fā)揮其自身的巨大優(yōu)勢，所以，未來鋼結(jié)構(gòu)必有更為廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻(xiàn)：
[1]GB50017—2003 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.中國計劃出版社，2003
[2]GB50068—2001 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).中國建筑工業(yè)出版社，2001
中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的特點
1、強度一般來說，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受或者容納作用效應(yīng)的能力是由材料的強度來決定的。可以利用有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)來確定結(jié)構(gòu)鋼的構(gòu)件性能，這些標(biāo)準(zhǔn)中列出了鋼結(jié)構(gòu)可使用的材料，從整體來說，采用鋼結(jié)構(gòu)可以減少物料消耗、減輕結(jié)構(gòu)自重、降低支撐部件與地基的尺寸，最終降低整個建筑的結(jié)構(gòu)成本。
2、剛度振動、變形等適用性參數(shù)由構(gòu)件的剛度來決定，進(jìn)而由結(jié)構(gòu)體系的剛度來決定。結(jié)構(gòu)體系的實際剛度又由其構(gòu)件和連接件的分布來決定。
3、延性延性指的是某種材料拉伸的過程中無斷裂的塑性變形能力。不過雖然鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)變延性比較高，但是因為受彎構(gòu)件的受力不穩(wěn)定，所以構(gòu)件的曲率延性經(jīng)常不足。
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(biāo)就是韌性。它可以抵抗缺口部位的不穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展。所以在天氣寒冷的地區(qū)設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)，首先要考慮韌性。相對來說，低碳鈮鋼比高碳鋼成分鋼更能改善韌性。
5、 整體由上可知，無論是從剛度、強度還是在延性方面，鋼結(jié)構(gòu)都要優(yōu)于鋼筋混凝土，并且鋼結(jié)構(gòu)可以比較容易建構(gòu)出有異國風(fēng)情的建筑形式，通常鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以提供最佳的設(shè)計靈活性以及最大的空間利用率。
鋼結(jié)構(gòu)的缺點 當(dāng)然，每種材料都不是完美的，所以鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和施工也存在著一定的缺點，其主要表現(xiàn)為以下幾個方而：
1 、材料缺點盡管鋼結(jié)構(gòu)的剛度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混凝土，但是對于一個給定的負(fù)載，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面剛度則要小于與其對比的混凝土結(jié)構(gòu)，這主要是因為鋼的強度優(yōu)勢導(dǎo)致其構(gòu)件的尺寸相對較小。 2、 市場環(huán)境 （1） 設(shè)計力量較薄弱在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時要注意結(jié)構(gòu)的功能要求是不是屬于鋼結(jié)構(gòu)合理的應(yīng)用范圍。
（2）鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)未形成體系 只有在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下才可以體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。
(3) 價格問題由于鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)未形成體系，因此鋼結(jié)構(gòu)的價格比較高。
（4）鋼結(jié)構(gòu)的使用年限混凝土結(jié)構(gòu)號稱永不損壞，但是鋼結(jié)構(gòu)一般的使用壽命只有五十年，如果鋼結(jié)構(gòu)用在住宅建筑中，那么人們想到自己花費終身積蓄而購買的房子只能住五十年，會讓很多人喪失購買的欲望。不過隨著保險業(yè)的發(fā)展，住宅壽命問題應(yīng)該相對容易解決。
三、鋼結(jié)構(gòu)施工安裝要點 整體來說鋼結(jié)構(gòu)的施工流程比較復(fù)雜，并且建筑的要求不同，在細(xì)節(jié)上也有很大的差異性。此處列舉三點進(jìn)行簡單說明。 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。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(jié)構(gòu)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。
2、 鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機械地點通常情況下安裝結(jié)構(gòu)的用地面積應(yīng)為結(jié)構(gòu)占地面積的1.5倍。
3、 油漆工藝流程 （1） 基層處理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(fù)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。
(2) 涂防銹漆、刮膩子在涂漆前要保證金屬表面的干燥，如果有水份則要立即擦干。施涂時要刷細(xì)、刷滿、涂刷到位，并且要注意鉚孔內(nèi)不能有涂料涂入。
(3)涂磷化底漆磷化底漆包括底漆和磷化液兩部分。在涂刷磷化底漆兩個小時以后就可以涂刷其它面漆或底漆。(4) 刷涂面漆刷涂面漆時要多理多刷，油要不流不墜、飽滿均勻、色澤光亮一致。涂刷后要及時檢查避免漏刷。鋼結(jié)構(gòu)的面漆通常需要刷兩遍以上，厚度達(dá)70微米。
四、建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計、在各種類型的鋼結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)失穩(wěn)造成的傷亡事故時有發(fā)生、為了更好地保證鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計中構(gòu)件不失穩(wěn)定，保證工程質(zhì)量及使用安全，有必要對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)探討。
1、鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念。鋼結(jié)構(gòu)強度小或失穩(wěn)都會造成結(jié)構(gòu)破壞，構(gòu)件所受外部荷載與結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗力間是不穩(wěn)定的，關(guān)鍵是找出這一不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，避免變形急劇增長而發(fā)生失穩(wěn)破壞。 2、鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計要點。在符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則前提下，要保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性還需滿足以下條件：
（1）鋼結(jié)構(gòu)布置必須從體系和各組成部分的穩(wěn)定性要求整體考慮，目前鋼結(jié)構(gòu)大多是按照平面體系進(jìn)行設(shè)計，如桁架和框架、保證平面結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)平面外失穩(wěn)，要求平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面穩(wěn)定計算需與結(jié)構(gòu)布置相一致，如增加必要的支撐構(gòu)件等。
（2）實用計算方法所依據(jù)的簡圖與結(jié)構(gòu)計算簡圖保持一致中層或多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計框架穩(wěn)定分析通常是省略的，只進(jìn)行框架柱的穩(wěn)定計算、由于框架各柱的桿件穩(wěn)定計算的常用力法、穩(wěn)定參數(shù)等是依據(jù)一定的簡化典型情況或假設(shè)者得出的，因此設(shè)計者要能保證所有的條件符合假設(shè)時才能應(yīng)用。 五、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計
1、基本原則。建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須符合一定的原則，確保所設(shè)計的結(jié)構(gòu)合理，安全可靠。
2、設(shè)計過程。
（1）收集資料：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程的前期準(zhǔn)備工作首要的就是要收集相關(guān)資料，包括各種環(huán)境資料、相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等、目前我國實行的是《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003其次，還需要了解結(jié)構(gòu)設(shè)計的習(xí)慣做法，根據(jù)以往的設(shè)計經(jīng)驗找出最優(yōu)設(shè)計方案。
（2）確定結(jié)構(gòu)體系、柱網(wǎng)：鋼結(jié)構(gòu)體系的確定主要考慮兩個方面:橫向結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和縱向結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
3建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢與不足
（1）鋼結(jié)構(gòu)的材料優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的，因此，鋼結(jié)構(gòu)的實際受力情況和工程力學(xué)計算結(jié)果比較符合，有助于提供設(shè)計施工的精確性。
鋼結(jié)構(gòu)在建筑上的應(yīng)用優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)所具備的上述特點使其在建筑應(yīng)用上具有磚混結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)所沒有的獨特優(yōu)勢。
（3）鋼結(jié)構(gòu)的不足。鋼結(jié)構(gòu)因其優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用，受壓時為了在強度與穩(wěn)定之間取得最優(yōu)，往往滿足了穩(wěn)定的要求，而使得強度不能充分發(fā)揮等。
4建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題
（1）鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)住宅有低層和多層之分、低層一般用于別墅，而多層用于公寓、鋼結(jié)構(gòu)住宅抗震性能受結(jié)構(gòu)布置規(guī)則性影響、因此，其平面布置應(yīng)力求規(guī)則、對稱、不規(guī)則布置在地震時容易遭到損壞。
5、鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計的經(jīng)驗。
（1）借助于計算機技術(shù)和相關(guān)軟件的發(fā)展，目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面內(nèi)強度及整體穩(wěn)定計算可由計算機輔助完成，而由設(shè)計者對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面外強度及穩(wěn)定計算，進(jìn)行分析、計算和設(shè)計、為了提高效率和提供方便，在設(shè)計時可將整個結(jié)構(gòu)按標(biāo)高進(jìn)行分解，簡化成不同水平荷載作用下的多個布置形式的結(jié)構(gòu)體系來進(jìn)行強度和穩(wěn)定的計算。
（2）受彎鋼構(gòu)件的板件局部穩(wěn)定可以通過幾種方式實現(xiàn):①限制板件寬厚比，使之達(dá)到屈曲的極限承載能力，不在構(gòu)件整體失效前屈曲；②允許板件在構(gòu)件整體失效前屈曲，然后利用其屈曲后強度達(dá)到構(gòu)件的承載能力；③對梁設(shè)置橫向或縱向加勁肋，以解決不考慮屈曲后強度的梁的局部穩(wěn)定問題。
（3）軸心受壓構(gòu)件和壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定也可通過兩種方式實現(xiàn)，分別是控制翼緣板自由外伸寬度與其厚度之比和控制腹板計算高度與其厚度之比，如果受壓構(gòu)件為圓管截面，則應(yīng)控制外徑與壁厚之比。綜合考慮各方面的因素加強對結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定以及平面外穩(wěn)定的設(shè)計，克服結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷，避免出現(xiàn)失穩(wěn)事故，加快鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]黃友江，鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計分析[J].黑龍江科技信息，2009 [2]李國強，陸燁，何天森.鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代住宅中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2005（2）.
[3]孫生玉.鋼結(jié)構(gòu)焊接中的常見問題探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009,（2）.
關(guān)鍵詞：輕鋼結(jié)構(gòu)； 煤礦地面建筑 ；優(yōu)勢
Abstract: The coal mine ground building some traditional is not suitable for the current development of coal mine, this paper is to address the light steel structure on the ground buildings in the problems of the light steel structure has conducted a series of research, but also a combination of the advantages of light steel structure and the buildings on the ground to carry on the analysis of its application in construction.
Key words: light steel structure building advantage of surface coal mine
中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2013）1-0020-03
1引言
輕鋼結(jié)構(gòu)隨著社會的發(fā)展也逐漸的被大家所熟悉，而且，輕鋼也在繼續(xù)發(fā)展中，這就給其在地面建筑中的應(yīng)用帶來了許多優(yōu)勢。與此同時，建設(shè)部在《中國建筑技術(shù)政策》中也明確指出，要大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)，加速推廣輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。但在煤礦地面建筑中，仍然采用的是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，已嚴(yán)重影響了煤礦建設(shè)的發(fā)展。所以，為了煤礦事業(yè)的發(fā)展，在煤礦地面的建設(shè)中使用輕鋼結(jié)構(gòu)勢在必行。
2簡要敘述輕鋼結(jié)構(gòu)
作為新型的被推出的一種結(jié)構(gòu)，輕鋼結(jié)構(gòu)主要是用經(jīng)濟(jì)型的材料作為它的承重結(jié)構(gòu)，在它的周圍用那些輕質(zhì)墻體材料、樓面材料及屋面材料來進(jìn)行圍護(hù)，不同于其他的建筑結(jié)構(gòu)體系，它在以下幾點具有著很大的優(yōu)勢：
2.1有很好的抗震能力，可以協(xié)調(diào)變形
因為輕鋼系統(tǒng)在周圍的防護(hù)上采用的是輕質(zhì)墻體材料、樓面材料及屋面材料，所以就造成了整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量很輕，如此一來，地震對它的影響也就大大減小了。并且鋼材的強度高，延性好，輕鋼結(jié)構(gòu)可充分利用鋼材的這一特征，優(yōu)化輕鋼結(jié)構(gòu)中各個構(gòu)件的協(xié)調(diào)變形能力。這樣一來，在安全性能上，輕鋼結(jié)構(gòu)就占有了很大的一部分優(yōu)勢。
2.2.對于建筑空間上的布置較為靈活
在布置空間中的活動比較靈活，為了滿足建筑者的各種要求，它可以進(jìn)行不同風(fēng)格的布置。由于煤礦地面建筑的墻體不是承重墻體，所以在房間的分割和改造方面可以更加靈活。用一些比較輕型的材料來建造地面建筑外面的墻和房頂，這樣看起來會更加漂亮，能起到美化廠區(qū)的作用。
2.3縮減工期
煤礦上的建筑用普通鋼材施工時，需要大型的機械操作，這就需要占用很大的操作空間，并且在時間上緊張的比較慢。而用輕鋼結(jié)構(gòu)建造時一般是用干法施工，不會有什么太大型的機械，所以在安裝上就會省下很大一部分的精力，裝配化的程度也很高，這就在質(zhì)量問題得到保證的同時可以很快又方便的施工完畢。相對比來說，輕鋼結(jié)構(gòu)體在煤礦地面建筑施工中有效的縮短了施工工期。
2.4建設(shè)的成本大大降低
因為在現(xiàn)場加工時，采用的都是輕鋼結(jié)構(gòu)，所以，所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品都比較標(biāo)準(zhǔn)和比較規(guī)模，比起傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)費時費力成本高的方法來，這種辦法帶來的效益會更大。煤礦企業(yè)在不斷的節(jié)能減排時期，從地面建筑的耗材上降低生產(chǎn)成本，是不錯的選擇。
2.5變形縫的設(shè)置也在減少
因輕鋼結(jié)構(gòu)特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，當(dāng)建筑物過長或過寬時，輕鋼結(jié)構(gòu)可滿足建筑物對溫度和沉降等的要求。如此一來，在傳統(tǒng)的構(gòu)造方法上花費在變形縫上的精力在輕鋼結(jié)構(gòu)上就會大大減少，節(jié)省了所需花費的同時還減少了工作量。
2.6帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益
由于輕鋼結(jié)構(gòu)所使用的構(gòu)件很小而可以節(jié)省出來很大的空間以至于房屋的面積得以增加。另一方面，輕鋼結(jié)構(gòu)的重量輕，對煤礦建筑采用輕鋼結(jié)構(gòu)，可降低地基和基礎(chǔ)施工的費用。除了這些以外，輕鋼結(jié)構(gòu)還有很多的優(yōu)點，比如，耗能較低、對投資的周期較短、隔熱性能很好所以可以保溫等等，還有它所帶來的經(jīng)濟(jì)效益也很好，它的經(jīng)濟(jì)跨度很大，這些在一些超高的結(jié)構(gòu)中會有更加好的表現(xiàn)。
2.7可回收，較為環(huán)保
因為這些輕鋼所使用的材料都能進(jìn)行回收利用，所以這在很大程度上減少了資源的浪費。
在設(shè)計上其實輕鋼與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)并沒有什么不同，只不過是在用材上有些不同而已，所以它們并不能很明確的劃分出來，一般情況下，我們所說的輕鋼結(jié)構(gòu)就是指那些在外墻和屋頂使用輕型鋼的結(jié)構(gòu)而已。
3有關(guān)輕鋼結(jié)構(gòu)的體系
3.1有關(guān)于支承方面的體系
我們可以把建筑房屋的特點分為平面框架、空間框架、門式框架、排架和框架―排架等支承體系，這些都是根據(jù)那些房屋所要求的特點或?qū)訑?shù)來進(jìn)行劃分的。對于跨度較大的單層的建筑來說多采用排架結(jié)構(gòu)或者門式鋼架來作為建筑中的支承體系。而且在這兩種方法中相比，還是門式鋼架比較廣泛，這是因為相對來說，門式鋼架所需的斷面很小，在安裝的時候也是很快就可以完成的，這種鋼架的花費也是很低的，最重要的是，在真正用于建筑上的時候，這種方法能更好的將鋼架的優(yōu)良性能挖出來。當(dāng)房屋是2層和2層以上時，且其跨度較小，或者房屋頂層需要很大的空間時，對于此類建筑房屋，一般采用框架一排架結(jié)構(gòu)或者框架結(jié)構(gòu)。當(dāng)輕鋼結(jié)構(gòu)的支承體系是平面框架結(jié)構(gòu)時，在設(shè)置的過程中，要注意加強個框架之間的聯(lián)系，這樣便于保證房屋的整體性。當(dāng)然還有一些建筑時單層和多層聯(lián)合起來的房屋，這時候，就要綜合考慮所有的因素來將鋼架的剛度進(jìn)行增加，這樣就會使房屋結(jié)構(gòu)看起來更協(xié)調(diào)。
3.2有關(guān)樓面方面的體系
為了更好的增加建筑的穩(wěn)定性，就要在使用輕鋼結(jié)構(gòu)的時候多加注意在樓面體系中的那些強度和剛度。而且，也能減輕一些樓面的重量，這樣，施工的速度大大的增快了。但是在實際施工的時候就會有以下的幾種形式：①鋼板樓面；②預(yù)制板疊合樓面；③現(xiàn)澆混凝土組合樓面；④現(xiàn)澆鋼筋混凝土或輕骨料、加氣混凝土樓面。在建筑房屋中采用這幾種樓面時，都應(yīng)采用有效措施保證樓面梁和樓面板之間的連接。同時，要了解并充分利用以下幾點：①在采用鋼板樓面時，由于鋼板樓面自身的特點，平面剛度小，樓面的剛度和強度不夠，需通過增加樓面的水平支撐來加大其剛度和強度。②使用過程中所用的成本很低，而且建筑的時候比較方便，還有就是用這種方法不用使用模板。③能作為永久模板的就是現(xiàn)澆混泥土而成的模板，這樣一來樓面的整體的重量也可以大大減少。④對于一些樓面的功能是很好的，但是它本身的重量是很大的，比如說現(xiàn)澆鑄的鋼筋混泥土或者是那些輕骨料，加氣混泥土的樓面，所以一般是不采用的，而用預(yù)制板疊合樓面來代替，這些是那些樓面相對載量較小的。對于載量大的就用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面。
3.3有關(guān)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的體系
在周圍的防護(hù)上采用的全是輕質(zhì)的材料，所以可選的有以下幾個：太空板、彩色壓型鋼板、壓型鋼板夾芯板、石棉水泥波形瓦等。墻體的選擇就要選能與主體相連接的輕質(zhì)型的材料。這樣墻體與防護(hù)體連接的才能順利，保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。
4在煤礦的地面上所有的特點
一般來說對于煤礦上的地面建筑可以分為工業(yè)建筑物和行政、生活建筑物這兩個部分。對于行政、生活建筑物而言，由于其功能要求多且樓層高，多是采用高層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，而該類建筑物在煤礦地面建筑物中占的比例不大，多是工業(yè)建筑物。在煤礦地面上的建筑一般來說都會有很多的特點，對于這些特點來說就要要求建筑的時候在結(jié)構(gòu)上采取的形式也是多種多樣的。對于那些大量消耗能源的同時對周圍環(huán)境也造成影響的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)來說，還是一項非常費時間效率慢的結(jié)構(gòu)，所以它注定了被淘汰。
5輕鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
通過以上種種輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點來看，可見它是非常適合煤礦地面建筑的，它的優(yōu)勢是非常大的，拿副井井口房來說，采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的話會使建筑容易變形，影響對煤礦的開發(fā)，但用輕鋼結(jié)構(gòu)就不同，它可以很好的解決這種問題。在輕鋼材質(zhì)的使用過程中，因其本身的重量問題，能有效協(xié)調(diào)建筑變性的能力，如在機修車間的應(yīng)用，這種情況下只是對地基進(jìn)行了一些很小的處理就能非常好的保證煤礦工作安全的行進(jìn)。而且成本還很低，通過多年的工作經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)體的成本比普通鋼可節(jié)省一成的費用。
6結(jié)語
輕鋼結(jié)構(gòu)體最初應(yīng)用于廣大的工民建工程中，近年來才在煤礦地面建筑上大量的應(yīng)用，取得了良好的效果。一般認(rèn)為，鋼結(jié)構(gòu)的防火和防銹功能相對較弱，但隨著先進(jìn)的防火材料及防銹涂料的研制、開發(fā)并投入市場，相應(yīng)的施工技術(shù)和設(shè)備的不斷完善，鋼結(jié)構(gòu)的上述不足都將得到較好的解決，這為輕鋼結(jié)構(gòu)在煤礦及各行各業(yè)的推廣和應(yīng)用提供了堅實的基礎(chǔ)，更為重要的是人們在思想上對輕鋼結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點有了充分的認(rèn)識，以輕鋼結(jié)構(gòu)體系為主體的煤礦地面建筑必將成為今后高效、快捷建設(shè)煤礦的主流。在煤礦開發(fā)地面上的建筑結(jié)構(gòu)上采用輕鋼結(jié)構(gòu)可以為開發(fā)煤礦帶來很大的方便，它的應(yīng)用也是越來越廣泛。但是，它還是有它的不足之地的，在這些地方還需要更加努力的去研究來加以解決。
參考文獻(xiàn)
[1]陰繼龐．輕鋼密柱框架結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化研究．《華中建筑》．2011年12期
[2]蘇永喜．淺析輕鋼結(jié)構(gòu)體系在煤礦地面建筑中的應(yīng)用．《建筑設(shè)計管理》．2010年12期
[3]閆建軍．淺談建筑結(jié)構(gòu)中如何應(yīng)用不銹鋼．《價值工程》．2010年27期
[4]王首亮．對多層輕鋼民用建筑中結(jié)構(gòu)體系的分析．《中華民居》．2010年11期
1.1鋼結(jié)構(gòu)較強的便捷性
鋼結(jié)構(gòu)采用的材料相對比較簡單，一般也都是成材，在進(jìn)行加工的時候也比較便捷，在土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，一般會選擇精確度相對很高的構(gòu)件，這樣在施工時，施工人員就可以在施工現(xiàn)場進(jìn)行構(gòu)件的拼裝，使用螺絲進(jìn)行安裝就可以，不僅使施工更加的方便，又使施工的周期縮短，同時，鋼結(jié)構(gòu)在安裝完成后，再重新進(jìn)行改裝的過程也是比較便捷的。
1.2鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)能環(huán)保性較高
在建筑領(lǐng)域中，能源的消耗比較大，土木工程項目也不例外。但是鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用可以有效的控制這一點，鋼結(jié)構(gòu)的施工主要是以鋼筋為主要材料，而鋼筋具有可回收性，因此，在建筑物拆除之后，大部分的鋼結(jié)構(gòu)都是可以回收利用的，這就有效的降低了能源的消耗情況，也避免了對環(huán)境的再次污染。
2鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中施工技術(shù)要點
2.1充分的做好鋼結(jié)構(gòu)施工前的準(zhǔn)備工作
在土木工程進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工前期，監(jiān)理人員要充分的做好施工前的準(zhǔn)備工作，不僅要對工程圖紙進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的了解，同時還要詳細(xì)的了解工藝流程，充分的掌握施工過程中會遇到哪些技術(shù)難點。此外，還應(yīng)該對圖紙進(jìn)行仔細(xì)、認(rèn)真的研究，對圖紙中可能出現(xiàn)的一些問題要及時的向上級報告，針對出現(xiàn)的問題，要及時的進(jìn)行解決，確保鋼結(jié)構(gòu)施工過程中不會出現(xiàn)失誤。
2.2塔吊在鋼結(jié)構(gòu)施工中的使用技術(shù)
在土木工程項目的整個施工過程中，塔吊對鋼結(jié)構(gòu)的施工有著重要的影響，在鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，對于存在一些不同程度的起重幅度、不同重量的物體，塔吊對其都有著很強的適應(yīng)能力。一般情況下，鋼結(jié)構(gòu)施工都采用的是內(nèi)爬式塔吊，可以從整體上降低鋼結(jié)構(gòu)的使用成本。
2.3焊接技術(shù)在土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用
在進(jìn)行土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工時，具有工程總量大、形式復(fù)雜、質(zhì)量要求較嚴(yán)格、施工周期相對較短等特點，焊接作業(yè)對土木工程鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量有著決定性作用，直接的影響了整個土木工程項目的安全性與穩(wěn)定性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷變化發(fā)展，土木工程的高層鋼結(jié)構(gòu)的空間定位已經(jīng)可以做到，高層焊接技術(shù)的誤差值限制在9mm之內(nèi)，施工效果比較明顯。
2.4吊裝技術(shù)在土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用
吊裝技術(shù)在土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工的應(yīng)用有著重要的影響。在進(jìn)行吊裝作業(yè)的時候，吊裝質(zhì)量的好壞、吊裝速度的快慢對整個鋼結(jié)構(gòu)施工都有著決定性的影響。因此，在進(jìn)行土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工前期，要對吊裝的分布區(qū)域與施工工藝有計劃的制定出來，在進(jìn)行吊裝作業(yè)設(shè)計過程中，要全面的考慮整個土木工程結(jié)構(gòu)施工的平面設(shè)計圖、建筑物的立體構(gòu)造、建筑內(nèi)部的構(gòu)造形式、塔吊的使用數(shù)量與位置分配、以及工程施工環(huán)境等等方面的因素，從而全面的展開綜合性、系統(tǒng)性的設(shè)計分析。
3提高土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的分析
3.1加強鋼結(jié)構(gòu)施工的設(shè)計與技術(shù)指導(dǎo)
鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理體系要不斷的完善，要嚴(yán)格的保證鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，要根據(jù)相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)對施工方案進(jìn)行嚴(yán)格的審查，對于施工現(xiàn)象的工作人員是否是持證上崗的情況也要嚴(yán)格的審查，對于鋼結(jié)構(gòu)施工的整體過程進(jìn)行有效的技術(shù)指導(dǎo)，對于鋼結(jié)構(gòu)的安裝與連接過程也要進(jìn)行有效的把控，避免偏差過大的現(xiàn)象出現(xiàn)，確保鋼結(jié)構(gòu)在施工的過程中能夠正常、順利的進(jìn)行。另外，還要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的建筑自身的特點提出合理的施工方案，有效的施工流程、以及精準(zhǔn)的施工參數(shù)等。還要聘請一些比較專業(yè)的人員，對施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，從而使施工人員的技術(shù)水平不斷的提高，保證鋼結(jié)構(gòu)施工能夠有效的、高質(zhì)量的完成。
3.2科學(xué)、合理的采用施工設(shè)備
施工單位要根據(jù)土木工程鋼結(jié)構(gòu)的施工特點，將質(zhì)量較好的鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)備有效的在土木工程中應(yīng)用，不僅要滿足鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)要求，操作性較強，同時，還要滿足工程施工成本節(jié)約的目的。對需要進(jìn)入施工場地的設(shè)備要嚴(yán)格的檢查，對于設(shè)備的質(zhì)量證書與實際的功能都要進(jìn)行嚴(yán)格的審查，決不能因為價格低就選擇使用，要嚴(yán)格的確保工程配用設(shè)備的質(zhì)量水平。
3.3確保鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量檢查工作的有效性
隨著鋼結(jié)構(gòu)在土木工程施工中廣泛應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工過程也在也在不斷的發(fā)展，但是，對于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量確不能符合標(biāo)準(zhǔn)，這就要求土木工程施工企業(yè)在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入施工場地時，要對其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查工作，對構(gòu)件的尺寸大小、檢驗報告等等都要詳細(xì)的檢查，對于鋼結(jié)構(gòu)施工過程中構(gòu)件質(zhì)量要嚴(yán)格的把控，從而使鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量可以有效的提高。
3.4對施工質(zhì)量安全進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管
土木工程項目的有效施工，對人民群眾的生命財產(chǎn)安全有著重要的保證，在土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，要確保施工的質(zhì)量安全監(jiān)管工作，一是，在鋼結(jié)構(gòu)施工中要特別注重施工的安全性，對施工人員進(jìn)行不定期的安全教育與技術(shù)培訓(xùn)，并且，在施工的過程中設(shè)置防護(hù)網(wǎng)、安全帶等一些安全的防護(hù)措施，施工的工作人員也必須每人都佩戴安全帽；二是，工程的施工質(zhì)量安全，在整個施工過程中，要不間斷的對施工質(zhì)量與施工效果進(jìn)行有效的檢查，防止在施工的過程中出現(xiàn)問題，盡可能的避免施工質(zhì)量安全事故的發(fā)生幾率。
4結(jié)語
