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钢结构在土木工程施工技术中的应用魏祥飞

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2021年5月上作者：魏祥飞

[导读] 在建筑行业土木工程实施过程中，钢结构由于自身基础结构荷载能力较强，因此具备较高的安全系数以及经济能力，同时由于钢材质结构能够重复使用，因此在节能环保方面的长处和优势相对比较明显，在现代化土木工程施工结构中得到广泛的应用。

山东省德州市齐河县魏祥飞

摘要：在建筑行业土木工程实施过程中，钢结构由于自身基础结构荷载能力较强，因此具备较高的安全系数以及经济能力，同时由于钢材质结构能够重复使用，因此在节能环保方面的长处和优势相对比较明显，在现代化土木工程施工结构中得到广泛的应用。
关键词：钢结构；土木工程；施工技术；应用
        引言
        因为钢结构存在较为优越、较为独特的优点，所以在土木工程的施工建设过程中，钢结构技术也因其优点获得了较为广阔的使用范畴，以此促使土木工程建筑行业的发展越来越好，并促进了社会经济的平稳发展。但是在土木工程的施工过程中，钢结构技术的相关应用还有一定的缺陷，从而影响到土木工程的整体施工质量。所以，针对钢结构在土木工程的施工过程中具体应用的研究，对提升土木工程的整体施工质量以建筑工程的施工安全并促进社会经济的平稳发展有着较为显著的作用。
        1土木工程施工技术优势
        1.1结构稳定性高
        根据目前我国建筑行业方案设计来说，土木工程的安全管理和技术水平不仅仅体现在钢结构施工技术方面上，因此如果想要在钢结构材质和技术水平上发挥出更多的实际作用和现实意义，就需要与混凝土结构相互结合，才能保证土木工程施工质量和效果。而在建筑工程实施技术使用钢结构模式之前，大多数建筑企业仅仅使用混凝土材质作为建筑内部结构中的主要结构体，而此种建筑物使用混凝土结构虽然具备较高的基础强度，但是随着建筑物自身应用时间不断延伸，极易产生裂缝以及结构沉降问题，所以应该积极引进钢结构作为土木工程施工主要结构体骨架，从根本上保证工程稳定性。
        1.2具有较高安全性
        随着我国建筑行业不断发展和进步，土木工程施工过程中，钢结构技术应用范围不断扩大，但是由于建筑工程施工以及结构建设周期相对较长，一旦在建筑工程施工环节上出现恶劣天气，那么开展土木工程实施过程中，钢结构技术能够进一步承受极端时间内的天气。但是从钢材质本身结构来说，其材料自身具备较高的结构强度，相比传统土木工程施工所需要建筑材料所承受压力更大。
        1.3经济性高
        在建筑行业发展过程中，为了进一步节省自然能源和建筑资源，许多现代化建筑企业通过引进更为先进的科学技术，进一步更新现代化木土工程施工流程，最终有效实现使用更少的自然资源、更低廉的支出成本进一步实现标准化木土工程实施现状。现阶段，传统土木工程实施过程中，建筑企业为了进一步确保施工结构的稳定性和经济性，使用大量混凝土材质作为建筑工程施工材料，但是木土工程实施过程中，混凝土材料使用和生产时，不仅需要消耗大量的材料才能实现工程生产，一定程度上还会产生大量杂质和灰尘，进一步污染自然环境。所以大多数建筑企业为了全面贯彻和落实国家节能环保的可持续化政策，针对建筑土木工程实施现状，其建筑结构主题需要使用钢材进行结构搭建，随后使用环保材料进行结构填充，此种土木施工环境不仅有效节省了经济成本，一定程度上还可以保障钢材质废弃后再次利用。
        2土木工程施工中应用的注意事项
        2.1安装与保养
        为更好地保障钢结构的性能，应将钢结构的保存和管理工作落实到实处，从而，确保刚才能得到更加合理的保存与管理。比如，运输过程中钢材受到不同程度的弯曲或折损，在受损钢材投入使用之前，应及时对其进行调整、重塑等工作，以保证钢材的正常使用。与此同时，当刚钢材运送至建筑施工地点之后，需要对其实行更加合理的保存管理工作，存放钢材的方式，应依照土木工程施工的具体工作环境实行合乎规范的保管工作。此时应注意的是钢材不能够被放置在潮湿、尘土较多的地方，同时应对其进行较好的防腐蚀、防水的护理。

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此外，相较其他钢材来说钢结构的占地面积更大，且在对其进行安装工作时，会利用起重机这一大型机械装置，所以在对其进行保管工作时，应注意保管地点也可满足起重机运行的要求，并且在钢结构装设的具体操作中运用到多台机器同时操作辅助其安装，此时应规避施工过程中，各种机械装置互相发生碰撞，从而导致钢结构扭曲变形。
        2.2选材和焊接
        到目前为止，常见的刚才类型有四种，分别是金属制品、板材、管材以及型材。其中，在进行土木工程具体施工时所运用的钢结构主要以低合金钢以及碳素钢为主要原料。碳素钢拥有较强的硬度以及强度，但是碳素钢的缺点是可塑性比较低。此外，现如今通常会将建筑施工结构里的梁柱截面焊接成工型，从而在较为特殊的条件下，可以将其重新组合成复合截面，这在土木工程施工建设中较为重要的意义。钢结构的具体形状和整体质量对于土木工程来说有较为重要的意义，所以在对钢结构实行具体焊接工作时，要更加注重其工作的科学性。在进行焊接工作之前，应对其结构、属性进行更加深入的了解，从而使工程项目能够更加顺利的实施。
        3土木建筑工程下钢结构工程的具体应用
        3.1高层重型钢结构建筑工程
        在现代社会持续发展的情况下，各个地区城市建设和工业发展水平越来越高，很多高层重型钢结构建筑工程项目在如火如荼地建设中。这类高层重型钢结构建筑工程主要采用型钢材料，使用螺栓连接、基础锚固及焊接工艺进行施工。例如，著名的上海环球金融中心作为一种典型的超高层建筑，消耗了六十多万吨型钢材料，钢结构在该建筑中扮演着极其关键的角色。在高层重型钢结构工程的建设中，对工程设计水平的要求非常高，需要将传统钢筋混凝土结构和钢结构工程有机结合起来，充分发挥两者本身的优势。在这类工程中，钢结构有很好的结构强度、稳定性和受力均匀性，加上结构轻质的优点，可以支持超高层建筑的建造。比如，世界最高楼——哈利法塔中部、上部基本上都是采用的钢结构，这是该工程能够达到世界第一高度的关键。
        3.2大跨度钢结构建筑
        在社会经济和人们生活持续发展的今天，除了民用建筑以外，以博物馆、体育馆为代表的各类建筑应用需求也在逐步提升。这类建筑有一个典型的特征，在于内部空间要求较高，意味着需要构建跨度较大的建筑结构。针对空间范围较大的大跨度建筑，钢结构施工技术的应用尤为重要。在大跨度土木建筑中，一般使用钢材作为主要的结构材料，并根据实际情况，合理选用悬索结构、网壳结构等。这类特殊的结构设计方案，结合钢结构工程本身的优势，可以完成各种大跨度建筑的建设施工。比如，在现代厂房的建造中，可以将钢结构和合成材料膜工艺结合起来，建成封闭式建筑。这类建筑不仅可以提高施工效率，还能满足工业生产对空间范围的需求。更为关键的是，通过将钢结构和其他材料的组合，可以满足封闭式施工的需求，对现代环保事业的发展也有重要的价值。
        3.3轻钢结构建筑
        在现代土木建筑工程领域中，一方面大型超高层建筑的建设十分热门，另一方面相关领域也在往轻量化、灵活化的方向发展。轻钢结构建筑主要是利用质量更轻的轻型合金钢材为基础材料，打造能够满足基本稳定性、安全性、耐用性需求的新型建筑。一般情况下，轻钢建筑结构主要包括主要结构、辅助结构、围护结构等，在建设中需要进行针对性的管理。从建造类型的角度来讲，轻钢结构建筑的结构可以分为两种，（1）使用薄钢板冷轧构成骨架结构，再配以其他材料形成屋面、围护结构的建筑结构;（2）使用断面比较小的型钢做成骨架结构，配合钢管、连接件形成的建筑结构。轻钢结构建筑一方面适用于一些临时性建筑项目的建设，另一方面在一些别墅、民宿、旅游房产项目中，也发挥着重要的作用，具有良好的适应性和经济性优势。
        结语
        在土木工程建筑的施工过程中，应该通过注重对钢结构技术和设计方面进行引导，选择适宜的原材料，防止钢材被腐蚀，对钢材进行科学的管理等措施确保钢材料的质量，提高钢结构技术水平，完善钢结构技术应用，为土木工程建筑的发展提供强有力的技术支撑，从而实现土木工程建筑行业的稳定性和可持续性发展。
参考文献
[1]王屹. 关于土木工程施工中的钢结构技术分析[J]. 科学技术创新，2015，5（20）.
作者简介：姓名:魏祥飞（1989.03.11），性别:男民族:汉，籍贯:山东省德州市齐河县，学历:大专，研究方向：土木工程。