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钢结构在土木工程中的应用范文1
中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:
引言:钢结构由于其轻质高强等多重优点被越来越广泛的应用于土木工程,如建筑住宅和桥梁建造,特别是近年来越来越普遍的用于建设超高层建筑、大跨度及大悬挑结构、工业厂房等,充分显示了钢结构的优越性。
一、钢结构在土木工程应用中的优势和特点
1、钢结构建材自身性能好
通常来说,钢材是用铁、硅、锰、钛等多种元素以及其他材料所组成的合金。由于合成元素的多样化,钢材具备一般混凝土、水泥以及元素较纯的铁不具备的多种优点。首先,钢材拥有很高的强度与刚度,即很强的承受或容纳作用效应的能力及优秀的抗震动性能。其次,钢材抗震抗压的韧性和延展性也是一般混凝土和水泥所不具备的。尤其重要的是,由于炼制钢材的材料以及元素的多样性,比较先进的炼钢技术还能够根据需要炼制出抗冲击、抗疲劳和韧性好的桥梁专用钢,具有抗高温和氧化特性的耐热钢,以及不锈钢等多种不同用途的建筑专用钢材。
2、环保节能
将钢结构应用于建筑工程施工时具有污染少、噪声少以及作业量较小等特点,并且钢结构应用时投入少、收益大、方便拆迁,回收利用率比较高,这些优点使钢结构在建材市场上比较受欢迎。随着科学技术的不断进步,钢材的生产率越来越高,性能越来越好,成本也越来越低,所占空间比较小,钢结构在土木工程中的应用大大节约了建筑成本,增大了建筑物内部空间,减少了施工中的环境污染,也因此带来了更好的经济效益。
3、用途广,可塑性强
由于具有轻便、韧性和耐压等特点,钢结构适用于各种建筑物的施工,特别是一些传统建筑工程很难完成的大空间跨度建筑。比如在剧院、机场以及体育场等比较大的空间建筑内,空间内柱子比较多的话不利于人们在建筑物内的娱乐和工作,而使用钢结构就可以建造没有柱子支撑的大空间建筑。其次,钢材具有可焊接和耐挤压的特点,这使得钢结构能够用于建造一些新型的钢铁建筑。比如著名的法国埃菲尔铁塔,以钢板焊接、连接而成的高层重钢建筑已经成为建筑业中的新潮流。
4、施工速度快、安全、质量易保证
在通常情况下,以沙石为基本建材的传统建筑工程会受天气等因素的影响,雨雪天气会直接影响工程施工进度。而钢结构建材是在建材工厂专门合成之后再运往建筑工地投入使用的,因此不受天气原因的影响。其次,钢结构安装还能够与混凝土楼板的施工作业交叉进行,也能够在建筑物外部装修的同时,实行内部钢结构安装。在施工建材短缺的时候,钢材的生产还能够与建筑施工同时进行,钢结构的施工速度要比钢筋混凝土快25%左右。此外,钢材具有韧性、可延性以及抗压性能,这些特性提高了建筑物的质量以及施工的安全性。
二、钢结构的缺点
当然,每种材料都不是完美的,所以钢结构的应用和施工也存在着一定的缺点,其主要表现为以下几个方而:
材料缺点
尽管钢结构的刚度要远远大于混凝土,但是对于一个给定的负载,钢结构的构件截面刚度则要小于与其对比的混凝土结构,这主要是因为钢的强度优势导致其构件的尺寸相对较小。因此要提高这些构件的稳定性,就要增加型钢的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施,以提高截面的刚度。并且钢材的耐火性和耐腐蚀性都相对有欠缺。钢材长期受到100度的辐射热时强度的变化不大,表现出一定的耐热性能,但当温度达到150度时,就要采用隔热层进行保护,并且重要部位的钢结构一定要涂刷防火涂料。
设计力量较薄弱
(1)在设计建筑结构时要注意结构的功能要求是不是属于钢结构合理的应用范围。通常在设计较高承载力需要使用钢结构时,要考虑用不适合继续承载的巨大变形为结构设计的极限状态为准则。钢结构有很多节点,要对每个螺丝、垫板以及焊缝进行精确的计算,而且每个专业要一次性到位,所以钢结构的设计要比混凝土结构的设计更复杂,并且图纸也远远多于混凝土结构。
(2)钢结构生产未形成体系。只有在大规模生产的情况下才可以体现出钢结构的优越性。并且目前钢结构的生产标准、价格标准以及质量标准都没有统一,国家标准以及监管机制方面也都有一定的欠缺,因此很多设计师以及开发商都相对比较茫然。
(3)价格问题。由于钢结构的生产未形成体系,因此钢结构的价格比较高。虽然钢产量近年有大幅度的提高,但是人均产量仍然相对较低,钢材仍是我国国民经济中比较贵重的材料,而混凝土的价格优势就体现出来了。
三、钢结构在土木工程中的施工要点
1、注重选材与连接
通常将钢材分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等,这主要是由于钢的硬度所决定的。梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁,在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验,定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接,可以采取焊接连接或者高强螺栓连接,要注意高强螺栓的连接孔位的精度。制孔主要有两种,一种是精度较高的数控钻孔,另外一种则是精度相对较低的模板制孔。在技术条件允许时比较适合采用多轴数控钻孔。在运到工地以后要对螺栓参数进行检验,安装时不能用扳手强行拧入或者用榔头强行打入,拧入的步骤要经过初拧、复拧以及终拧。
钢结构的储存
目前,在建筑施工中普遍执行的安装结构的用地面积是按照结构的占地面积的1.5倍来执行的,按照安装的流程进行堆放,从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。
3、油漆涂抹的技术进行油漆涂抹是钢结构施工的一个重要步骤,主要可以分为以下几个步骤进行施工:
(1)进行基层处理
进行油漆涂抹的工序之前,要将金属表面清理干净,做好除锈工作。如果面积相对不大,可以采用人工除锈的方式进行清理,但是出现腐蚀现象严重则可以使用钢丝刷和铲刀进行处理,而一旦出现大面积的锈蚀则可以用砂轮机来配合清理。
(2)防锈漆的涂抹
在对基层进行处理完毕后,保证表面的干燥后可以进行防锈漆的涂抹,在涂抹的时要仔细、认真、涂刷到位、均匀,尤其要注意铆孔内不能有涂料涂入。待到防锈漆干燥后,采用和油漆配套的腻子把构件的表面缺陷刮平。要想提高其干硬性,则可以在涂抹的过程中加入适量的红丹粉或者厚漆。
(3)磷化底漆的涂抹
磷化底漆是油漆涂抹的关键,在涂抹磷化底漆后的两个小时候才可以进行底漆的涂抹,在涂抹完成底漆后的24小时之后要对其表面残留的磷化物进行清理,其涂抹完成的标准是在其干燥后的表面形成了均匀的灰褐色的磷化膜。
(4)涂面漆的涂抹
最后一个步骤是刷涂面漆,刷涂面漆的标准是多理多刷,而且要保证油漆不流不坠,是一项技术难度很高的工作,而且在涂抹的过程中要保证色泽光亮一致,在涂刷的过程中及时检查,避免遗漏。一般情况下,钢结构的面漆都要刷两遍以上,厚度要超过70微米。
结束语
总而言之,钢结构本身具有十分优良的性能,极大地降低了建筑物的施工成本,提升了建筑物的质量水平,也因此被各种土木工程建设项目所欢迎,不但出现在桥梁、机场等大型建筑中,在小型住宅中也经常使用。因此,钢结构在我国建筑业中有很好的实用性和广阔的市场前景。我国钢结构的工程应用研发还处于初级阶段,应该不断加大对钢结构土木工程应用技术的研发,不断培养有效的钢结构技术人才,使我国钢结构在土木工程中的应用技术越来越成熟和完善。
参考文献
[1]林忆辉.论大型建筑钢结构施工中的问题和对策[J].华章,2011,(7).
钢结构在土木工程中的应用范文2
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
中图分类号:S969.1 文献标识码A 文章编号
1 土木工程中钢结构的特点1.1 强度 一般来说,结构构件承受或者容纳作用效应的能力是由材料的强度来决定的。可以利用有关的国家标准来确定结构钢的构件性能,这些标准中列出了钢结构可使用的材料,比如建筑结构钢要满足CSA标准ASTM standardA992/A992M或者CAN/CSA G40.20/C40.21等相关标准的要求。近几年来,建筑用钢发生了很大的变化,过去的建筑结构所用的抗拉强度以及屈服强度相关数据均摘自于CISC(2006)历史记录,而目前加拿大对于工程结构钢以及普通建筑结构钢的标准定出7个钢种和8个强度级别。根据屈服强度其范围为260~700Mpa。不过并不是全部的钢种都有所有的强度级别,因此如果是一个特定的建筑钢结构设计,那么对钢种类型和强度级别的选择就非常重要。从整体来说,采用钢结构可以减少物料消耗、减轻结构自重、降低支撑部件与地基的尺寸,最终降低整个建筑的结构成本。1.2 刚度 振动、变形等适用性参数由构件的刚度来决定,进而由结构体系的刚度来决定。结构体系的实际刚度又由其构件和连接件的分布来决定。不过简单说来,构件的刚度由材料的几何截面特性以及材料的弹性模量来决定,结构钢的弹性模量通常为200GPa。而普通密度抗压强度在20-40Gpa范围内的混凝土其弹性模量通常在20-28GPa范围内;即使对于高强度混凝土来说,其弹性模量也不过在40-45GPa之间,由此可见,钢结构的钢性是混凝土的十倍及五倍左右,所以钢结构的刚性有着显着的优势。 1.3 延性 延性指的是某种材料拉伸的过程中无断裂的塑性变形能力。一般情况下延性是结构设计中,特别是抗震设计中比较重要的特性参数,地震中幸存的建筑物直接依赖于主要结构框架经历大的非弹性变形时的滞后耗能性。钢结构可以说是目前使用最广泛的、韧性最好的工程材料之一。不过材料内在的延性并不一定都会转化为建筑结构的内在延性,因此要充分认识到这一点,采取适当的设计策略和可靠、稳定的滞消机制。通常一个设计具有延性响应就要有足够的材料截面、材料延性以及结构延性和构件延性。延性值的能力和需求要与变延性水平、曲率延性(构件延性)以及位移延性(结构延性)所匹配。不过虽然钢结构的应变延性比较高,但是因为受弯构件的受力不稳定,所以构件的曲率延性经常不足。1.4 韧性 衡量材料断裂前吸收能量以及塑性变形的能力的指标就是韧性。它可以抵抗缺口部位的不稳定裂纹的扩展。韧性通常表示钢结构在制造、安装以及使用过程中可以承受比较大的工业变形,是钢结构一个很重要的特点。正是因为钢构件的韧性才使其在弯曲、剪切、冲孔、锻造、钻孔等制作过程中降低了产生裂纹的可能性。钢结构足够的断裂韧性是必须具备的,特别对受到交变荷载以及冲击荷载的建筑结构来说更要具备此特性。钢结构的断裂韧性对于温度条件很敏感,并且随着温度的减小而降低。所以在天气寒冷的地区设计钢结构,首先要考虑韧性。相对来说,低碳铌钢比高碳钢成分钢更能改善韧性。 1.5 整体 由上可知,无论是从刚度、强度还是在延性方面,钢结构都要优于钢筋混凝土,并且钢结构可以比较容易建构出有异国风情的建筑形式,通常钢结构系统可以提供最佳的设计灵活性以及最大的空间利用率。钢结构的另一个优点就是:它还是一个理想的悬臂施工体系。适当的应用空腹钢铁托架以及构件腹板开孔,可以为管道以及其它供电线路提供通道,不仅降低了楼层的高度,而且增加了审美吸引力。钢架像在钢结构中一样,被用来扩展现有的混凝土建筑结构或者增加楼层。在进行施工时,装配钢结构的施工人员要远远少于混凝土建筑结构所需要的人数;与混凝土建筑相比,钢结构的安装以及制作质量都要更加的可靠和简便。并且在修改时,钢结构比混凝土结构更加容易,成本更低,特别是要附加支撑系统时,钢结构可以更加快施工进度。
2 钢结构的缺点当然,每种材料都不是完美的,所以钢结构的应用和施工也存在着一定的缺点,其主要表现为以下几个方而:2.1 材料缺点 尽管钢结构的刚度要远远大于混凝土,但是对于一个给定的负载,钢结构的构件截面刚度则要小于与其对比的混凝土结构,这主要是因为钢的强度优势导致其构件的尺寸相对较小。因此要提高这些构件的稳定性,就要增加型钢的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施,以提高截面的刚度。并且钢材的耐火性和耐腐蚀性都相对有欠缺。钢材长期受到100度的辐射热时强度的变化不大,表现出一定的耐热性能,但当温度达到150度时,就要采用隔热层进行保护,并且重要部位的钢结构一定要涂刷防火涂料。2.2 市场环境2.2.1 设计力量较薄弱 在设计建筑结构时要注意结构的功能要求是不是属于钢结构合理的应用范围。通常在设计较高承载力需要使用钢结构时,要考虑用不适合继续承载的巨大变形为结构设计的极限状态为准则。钢结构有很多节点,要对每个螺丝、垫板以及焊缝进行精确的计算,而且每个专业要一次性到位,所以钢结构的设计要比混凝土结构的设计更复杂,并且图纸也远远多于混凝土结构。2.2.2 钢结构生产未形成体系 只有在大规模生产的情况下才可以体现出钢结构的优越性。并且目前钢结构的生产标准、价格标准以及质量标准都没有统一,国家标准以及监管机制方面也都有一定的欠缺,因此很多设计师以及开发商都相对比较茫然。
钢结构在土木工程中的应用范文3
关键词:轻钢结构; 煤矿地面建筑 ;优势
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
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)1-0020-03
1引言
轻钢结构随着社会的发展也逐渐的被大家所熟悉,而且,轻钢也在继续发展中,这就给其在地面建筑中的应用带来了许多优势。与此同时,建设部在《中国建筑技术政策》中也明确指出,要大力发展钢结构,加速推广轻型房屋结构体系。但在煤矿地面建筑中,仍然采用的是传统的结构形式,已严重影响了煤矿建设的发展。所以,为了煤矿事业的发展,在煤矿地面的建设中使用轻钢结构势在必行。
2简要叙述轻钢结构
作为新型的被推出的一种结构,轻钢结构主要是用经济型的材料作为它的承重结构,在它的周围用那些轻质墙体材料、楼面材料及屋面材料来进行围护,不同于其他的建筑结构体系,它在以下几点具有着很大的优势:
2.1有很好的抗震能力,可以协调变形
因为轻钢系统在周围的防护上采用的是轻质墙体材料、楼面材料及屋面材料,所以就造成了整体结构的质量很轻,如此一来,地震对它的影响也就大大减小了。并且钢材的强度高,延性好,轻钢结构可充分利用钢材的这一特征,优化轻钢结构中各个构件的协调变形能力。这样一来,在安全性能上,轻钢结构就占有了很大的一部分优势。
2.2.对于建筑空间上的布置较为灵活
在布置空间中的活动比较灵活,为了满足建筑者的各种要求,它可以进行不同风格的布置。由于煤矿地面建筑的墙体不是承重墙体,所以在房间的分割和改造方面可以更加灵活。用一些比较轻型的材料来建造地面建筑外面的墙和房顶,这样看起来会更加漂亮,能起到美化厂区的作用。
2.3缩减工期
煤矿上的建筑用普通钢材施工时,需要大型的机械操作,这就需要占用很大的操作空间,并且在时间上紧张的比较慢。而用轻钢结构建造时一般是用干法施工,不会有什么太大型的机械,所以在安装上就会省下很大一部分的精力,装配化的程度也很高,这就在质量问题得到保证的同时可以很快又方便的施工完毕。相对比来说,轻钢结构体在煤矿地面建筑施工中有效的缩短了施工工期。
2.4建设的成本大大降低
因为在现场加工时,采用的都是轻钢结构,所以,所生产出来的产品都比较标准和比较规模,比起传统结构费时费力成本高的方法来,这种办法带来的效益会更大。煤矿企业在不断的节能减排时期,从地面建筑的耗材上降低生产成本,是不错的选择。
2.5变形缝的设置也在减少
因轻钢结构特殊的结构构造,当建筑物过长或过宽时,轻钢结构可满足建筑物对温度和沉降等的要求。如此一来,在传统的构造方法上花费在变形缝上的精力在轻钢结构上就会大大减少,节省了所需花费的同时还减少了工作量。
2.6带来很好的经济效益
由于轻钢结构所使用的构件很小而可以节省出来很大的空间以至于房屋的面积得以增加。另一方面,轻钢结构的重量轻,对煤矿建筑采用轻钢结构,可降低地基和基础施工的费用。除了这些以外,轻钢结构还有很多的优点,比如,耗能较低、对投资的周期较短、隔热性能很好所以可以保温等等,还有它所带来的经济效益也很好,它的经济跨度很大,这些在一些超高的结构中会有更加好的表现。
2.7可回收,较为环保
因为这些轻钢所使用的材料都能进行回收利用,所以这在很大程度上减少了资源的浪费。
在设计上其实轻钢与传统钢结构并没有什么不同,只不过是在用材上有些不同而已,所以它们并不能很明确的划分出来,一般情况下,我们所说的轻钢结构就是指那些在外墙和屋顶使用轻型钢的结构而已。
3有关轻钢结构的体系
3.1有关于支承方面的体系
我们可以把建筑房屋的特点分为平面框架、空间框架、门式框架、排架和框架―排架等支承体系,这些都是根据那些房屋所要求的特点或层数来进行划分的。对于跨度较大的单层的建筑来说多采用排架结构或者门式钢架来作为建筑中的支承体系。而且在这两种方法中相比,还是门式钢架比较广泛,这是因为相对来说,门式钢架所需的断面很小,在安装的时候也是很快就可以完成的,这种钢架的花费也是很低的,最重要的是,在真正用于建筑上的时候,这种方法能更好的将钢架的优良性能挖出来。当房屋是2层和2层以上时,且其跨度较小,或者房屋顶层需要很大的空间时,对于此类建筑房屋,一般采用框架一排架结构或者框架结构。当轻钢结构的支承体系是平面框架结构时,在设置的过程中,要注意加强个框架之间的联系,这样便于保证房屋的整体性。当然还有一些建筑时单层和多层联合起来的房屋,这时候,就要综合考虑所有的因素来将钢架的刚度进行增加,这样就会使房屋结构看起来更协调。
3.2有关楼面方面的体系
为了更好的增加建筑的稳定性,就要在使用轻钢结构的时候多加注意在楼面体系中的那些强度和刚度。而且,也能减轻一些楼面的重量,这样,施工的速度大大的增快了。但是在实际施工的时候就会有以下的几种形式:①钢板楼面;②预制板叠合楼面;③现浇混凝土组合楼面;④现浇钢筋混凝土或轻骨料、加气混凝土楼面。在建筑房屋中采用这几种楼面时,都应采用有效措施保证楼面梁和楼面板之间的连接。同时,要了解并充分利用以下几点:①在采用钢板楼面时,由于钢板楼面自身的特点,平面刚度小,楼面的刚度和强度不够,需通过增加楼面的水平支撑来加大其刚度和强度。②使用过程中所用的成本很低,而且建筑的时候比较方便,还有就是用这种方法不用使用模板。③能作为永久模板的就是现浇混泥土而成的模板,这样一来楼面的整体的重量也可以大大减少。④对于一些楼面的功能是很好的,但是它本身的重量是很大的,比如说现浇铸的钢筋混泥土或者是那些轻骨料,加气混泥土的楼面,所以一般是不采用的,而用预制板叠合楼面来代替,这些是那些楼面相对载量较小的。对于载量大的就用现浇钢筋混凝土楼面。
3.3有关围护结构的体系
在周围的防护上采用的全是轻质的材料,所以可选的有以下几个:太空板、彩色压型钢板、压型钢板夹芯板、石棉水泥波形瓦等。墙体的选择就要选能与主体相连接的轻质型的材料。这样墙体与防护体连接的才能顺利,保持结构的稳固性。
4在煤矿的地面上所有的特点
一般来说对于煤矿上的地面建筑可以分为工业建筑物和行政、生活建筑物这两个部分。对于行政、生活建筑物而言,由于其功能要求多且楼层高,多是采用高层钢筋混凝土框架结构,而该类建筑物在煤矿地面建筑物中占的比例不大,多是工业建筑物。在煤矿地面上的建筑一般来说都会有很多的特点,对于这些特点来说就要要求建筑的时候在结构上采取的形式也是多种多样的。对于那些大量消耗能源的同时对周围环境也造成影响的传统结构来说,还是一项非常费时间效率慢的结构,所以它注定了被淘汰。
5轻钢结构的应用
通过以上种种轻钢结构的优点来看,可见它是非常适合煤矿地面建筑的,它的优势是非常大的,拿副井井口房来说,采用传统结构的话会使建筑容易变形,影响对煤矿的开发,但用轻钢结构就不同,它可以很好的解决这种问题。在轻钢材质的使用过程中,因其本身的重量问题,能有效协调建筑变性的能力,如在机修车间的应用,这种情况下只是对地基进行了一些很小的处理就能非常好的保证煤矿工作安全的行进。而且成本还很低,通过多年的工作经验可以发现轻钢结构体的成本比普通钢可节省一成的费用。
6结语
轻钢结构体最初应用于广大的工民建工程中,近年来才在煤矿地面建筑上大量的应用,取得了良好的效果。一般认为,钢结构的防火和防锈功能相对较弱,但随着先进的防火材料及防锈涂料的研制、开发并投入市场,相应的施工技术和设备的不断完善,钢结构的上述不足都将得到较好的解决,这为轻钢结构在煤矿及各行各业的推广和应用提供了坚实的基础,更为重要的是人们在思想上对轻钢结构体系的优点有了充分的认识,以轻钢结构体系为主体的煤矿地面建筑必将成为今后高效、快捷建设煤矿的主流。在煤矿开发地面上的建筑结构上采用轻钢结构可以为开发煤矿带来很大的方便,它的应用也是越来越广泛。但是,它还是有它的不足之地的,在这些地方还需要更加努力的去研究来加以解决。
参考文献
[1]阴继庞.轻钢密柱框架结构体系的构件标准化研究.《华中建筑》.2011年12期
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[3]闫建军.浅谈建筑结构中如何应用不锈钢.《价值工程》.2010年27期
[4]王首亮.对多层轻钢民用建筑中结构体系的分析.《中华民居》.2010年11期
钢结构在土木工程中的应用范文4
1土木工程建设中的钢结构技术应用存在的问题
1)钢结构存在一定的可变性。通常在土木工程建设中应用钢结构技术,容易受到外界的环境影响,在质量方面存在问题。除此之外,随着土木工程建设中钢结构的使用时间,钢结构也会存在一定的质量问题。2)技术比较复杂。土木工程建设中的钢结构技术具有一定的复杂性。在实际的实施过程中,容易发生各种质量问题。因此在今后的土木工程建设中应用钢结构技术的时候,一定要做好精确的计算,把图纸研究透彻,确保土木工程的施工质量。3)容易发生安全事故。在土木工程施工建设的过程中,传统的工作方式主要是采用水泥,而现在让运用钢结构技术,不仅缺乏一定的工作经验,还缺乏专业的施工技术,使得在土木工程建设中容易发生安全事故。4)钢结构技术的严重性。相对于传统的土木工程施工,钢结构技术的应用具有一定的严重性,其中主要在以下两个方面:一方面是如果在土木工程建设中,钢结构技术应用出现任何问题,都会延误土木工程项目的施工工期,另一方面是如果钢结构技术发生事故,将会导致建筑的崩塌,给施工人员带来一定的伤害,加重相关企业的经济负担。
2钢结构技术应用与土木工程中的优点分析
1)性能好。钢是一种结合钛硅锰等金属元素组成的合金材料,相对于传统的土木工程技术,在性能方面存在许多优势,其中主要包括以下几个方面:首先是强度比较高,钢结构具有一定的抗震以及抗压能力,能够在很大程度上延长建筑的使用寿命。其次是安全性高,随着科学技术的不断提高,现在的钢结构通常具有良好的延展性和韧性。目前在土木工程中施工过程中,都是使用一些先进的钢材。除此之外,在一些水利以及桥梁等工程中,施工人员都是使用专门的钢材料,以避免裂缝和沉降等现象的发生。2)提高施工速度。传统的土木工程施工建设中,都是使用沙子、石子、土等材料,这些材料容易受天气等外界环境的影响,严重影响土木工程项目的施工工期。现在在土木工程中应用钢结构技术,能够大大提高土木工程项目的施工速度。一方面,土木工程施工所需要的钢材料通常都是由厂家加工好直接运送到建筑工地,运输成本低,并且容易保存。另一方面,在土木工程实际的施工过程中,往往都是混凝土楼板与钢结构技术交叉施工,因此在进行外部装修的时候,还可以进行钢结构的安装。这种交叉式的施工方式,在很大程度上加快了土木工程的施工速度。3)比较的环保节能。目前,在土木工程项目中应用钢结构技术,比较的环保节能。主要因为:第一,使用钢结构技术,不仅减少了工作量,而且减少了噪音和污染。第二,在建筑中运用钢结构技术,使得建筑便于拆迁和回收。同时现代我国比较崇尚人与自然的和谐相处,因此钢结构技术的应用,比较受大众欢迎。第三,随着科学技术的不断进步,现在的钢材料在质量、保存等方面都有了很大的提高,并且它们的成本比较低。第四,钢结构一般占据的空间比较小,不仅节约了大量占地空间,而且在很大程度上减少了土木工程对环境的污染。
3土木工程建设中钢结构技术的施工要点分析
3.1钢结构的选材和连接钢材通常被分为四大类:一是板材,二是型材,三是金属制品,四是管材。而在土木工程的实际施工过程中经常会用到普通碳素钢、优质碳素结构钢以及普通的低合金钢。钢结构在土木工程中的应用,柱子结构除了有“工”字形,还有“十”字形,并且这些截面大多都是箱形。除非是特殊要求的钢梁,其他的钢梁大多都是“H”型。同时在钢结构安装之前,施工人员要对钢结构的每一个焊接接头所采用的材料以及规格做出明确的制定方案,并且在梁和柱以及梁和梁之间的焊接工作,施工人员要采用科学的方法,例如高强螺栓连接和多样化的焊接连接技术,并且在焊接之前,施工人员要精确测量连接孔的位置。
3.2油漆工艺流程分析油漆的工艺流程主要分为以下几个部分:首先是做钢结构的基层处理工作,把金属材料的表面进行除锈清理。施工人员可以利用手工处理方法,使用钢丝刷对金属材料进行反复的打磨,然后再用纱布进行打磨,等到钢材表面平滑、光亮的时候,最后使用棉布或者纱布把金属表面清理干净。对于生锈特别严重的金属,施工人员可以使用砂轮机进行专门的清理工作。其次是在对钢结构进行刷漆前,要对金属表面进行干燥处理,确保金属的干燥。并且在刷漆的过程中,要确保漆刷的均匀、细致,同时在对钢材料进行刷漆的时候,还要确保不能够刷到钢材料的孔内。在对钢材料做完刷漆工作,待其干燥以后,施工人员要使用和油漆相配套的刷子对其表面的缺陷进行细致的处理。施工人员在刷漆的时候,可以在刷子上加入一定量的红丹粉,以增加钢材的硬度,最后在把钢结构进行磨平处理。最后是对钢结构涂磷化底漆磷化底漆包括底漆和磷化液。施工人员要在涂刷磷化底漆以后的两个小时左右,再对钢结构进行底漆的刷涂。同时施工人员还要在一天以后使用清水对钢结构表面的残留物进行清洗,这样在钢材料表面干燥以后,就会形成一定的磷化膜,这也就是磷化。除此之外,施工人员在对钢结构进行刷漆的时候,要确保钢结构表面的油不流不坠,并且色泽光亮一致、饱满均匀,同时施工人员还要确保对钢结构进行多次刷涂,保证其厚度超过七十微米。
3.3钢构件的堆放以及选择安装机械地点众所周知,对于大型的建筑,往往需要许多的钢材料,这就需要足够的空间来进行钢材料的堆放,工作人员一定要提前做好准备。其次钢材料的运输过程往往也比较的繁琐,施工人员要采用装卸机械,确保钢材料在运输的过程中不会发生扭曲变形。同时对于变形的材料,厂家要及时的对其进行纠正。同时在对钢结构安装的时候,施工人员可以采用塔式起重机,保证起重机的臂杆长度和起重能力能够满足建筑的钢材料的要求。
4结语
钢结构在土木工程中的应用范文5
关键词:钢结构技术;土木工程施工;施工技术
钢结构技术是目前在我国土木工程施工中钢结构技术是施工中最常见到的技术手段,有着非常大的优势,伴随着时代的发展混凝土框架结构的技术不断的创新发展逐渐代替了传统技术。但是在实际土木工程施工的钢结构施工技术中还会出现一些不足的地方,因为钢结构施工技术是非常复杂的,如果发生问题就会导致一系列的问题出现。所以就应该探讨和分析钢结构技术,制定有效的措施完善出现的问题,这样才能保证人们生命财产安全。
1土木工程中钢结构施工的要点
1.1钢结构的堆放的选择
在对结构进行安装时,实际所要使用的面积要远远大于结构的占地面积,因为当结构在运输过程中遭到破坏是结构变形,这就需要在施工现场对结构进行恢复。在对钢结构进行安装时,大多数情况都要借助起重机进行操作,起重机必须符合安装的要求,防止安全事故或其他事故的发生,保证施工的安全性。
1.2钢结构选材和连接
钢结构在选材时主要有四个材料可供选择。在实际施工时,一般选用的都是普通的碳素钢,因为碳素钢的塑性低,所以它具有比较高的硬度和强度。在土木工程中,有两种连接的主要连接的方式是依靠高强螺栓或者是焊接。当选用高强螺栓进行连接时,还需要对螺栓进行检验,能够让它具有足够的精度去进行孔位的连接。
1.3吊装技术
吊装技术在土木工程钢结构中是一项比较重要的技术,吊装技术的好坏可以影响到整个工程施工的进度和质量,所以,在实际施工过程当中,要对整个施工工程做一个全面的了解,并对其进行分析,运用最适合该工程的吊装技术,使得工程在进度上以及质量上都得到保障,从而促进施工企业的发展。
1.4钢结构焊接技术的应用
在土木工程中运用钢结构技术,是离不开焊接技术的。焊接技术同样也对整个施工工程有着比较重要的影响,由于钢结构的施工量比较大、质量要求也比较高且施工地周期也比较短,这就对焊接技术提出了更高的要求,焊接技术能够对整个工程的进度和质量造成最直接的影响。所以,这就要求焊接技术不仅要在进度上满足其整个工程的需要,还要在质量上满足整个工程的需要,只有这样才能保证整个工程的施工进度和质量。
2我国土木工程施工中钢结构技术存在的问题
2.1钢结构技术的应用具有严重性
通常在土木工程施工的过程中,因为没有正确的使用钢结构,这样就会导致危险的施工发生,这体现了钢结构技术的严重性,然而,也会影响对整个工程的施工的进程,从而也导致了施工资金的投入过大,拖延施工时间。如果出现一些不正当的钢构技术的时候当,就会出现建筑物倒塌的问题,严重对人们的生命造成了威胁,甚至造成人员的伤亡,对社会造成一些不良的影响。
2.2钢结构设计方面的问题
通常在钢结构的设计的过程中,首先要根据施工的实际情况再进行施工,首先工程的建筑结构的要求一定符合钢结构的功能要求,设计的人员一定要结合实际情况作为出发点,不能按照自己的想法进行设计,这样会与实际的结构出现严重的偏差,这样设计出来的钢结构不会到达预想的使用效果,严重的话就会导致不能进行施工。因此,设计的人员在设计钢结构的时候,一定要进行综合的考虑,设计出来最好的产品。
2.3钢结构技术事故发生率较高
在传统的建筑施工过程中基本都采用的材料是混凝土,但是主要到材料是水泥,如果在出现事故之后,对于人的生命安全危害不是很大。在现在的施工过程中,钢结构多用于建造房屋,在对土木工程进行施工时,一旦没有采取合理的施工方法,就会导致严重的建筑事故。
2.4钢结构的使用年限方面的缺陷
混凝土结构号称永不损坏,但是钢结构一般的使用寿命只有五十年,如果钢结构用在住宅建筑中,那么人们想到自己花费终身积蓄而购买的房子只能住五十年,会让很多人丧失购买的欲望。不过随着保险业的发展,住宅寿命问题应该相对容易解决。
3提高土木工程钢结构施工技术的措施
3.1钢结构焊接技术
在实际焊接前将需要的工具准备好,因为在焊接开始之后,焊接人员是无法移动的,只有事先将各种焊接材料和工程准备好,才能提高焊接速率。另外,要在焊接过程中做好安全保护工作,以免出现安全事故。要以严谨认真的态度对待焊接过程,每次焊接结束后,都必须仔细检查焊缝的情况,并将多余的焊料清除干净,以免影响后续的施工过程。
3.2加强土木工程钢结构施工的管理
要想提高土木工程钢结构施工的质量,就需要加强土木工程钢结构施工的管理,要保证每个相关人员都能够尽职尽责,做好自己的工作,保证自己工作岗位不出现问题,确保在施工时能够有序进行。除此之外,对钢结构的其他方面也要进行管理,使得在整体上更加科学合理,对于出现不足的地方要尽快加以解决,保证整体的施工质量。
3.3加强对施工人员的培训
要想提高土木工程钢结构的施工质量,还须加强对施工人员相关方面的培训,包括安全防范意识的培训和专业技能的培训。从普遍情况来看,施工人员整体素质都不够高,缺乏比较正规的安全防范意识以及较高的职业技能水平,因此要将其完善,对他们进行相关培训,减少事故的发生,使得施工企业能够得到发展。
3.4设立合理的监督机制
建立一个比较合理的监督机制是必不可少的。施工单位应该要结合自身的情况,设计出一个适合自己的监督机制,设立监督机制后,还应该要保证监督机制能够进行有效的实施,所以,单位就应该请相关专业人员来进行这项工作,使得施工人员相关方面的意识不断被强化,保证整体的施工质量。
3.5土木工程钢结构施工中塔吊使用技术
机械设备是土木工程施工中必不可少的,且具有重要作用和功能,其中,塔吊设备具有很大的优势,可以适用于不同强度和重量的起重,并能够在很大程度上降低施工成本,在土木工程钢结构施工中扮演着极其重要的角色。但是需要注意的是,在实际施工中,确保土木工程钢结构施工的安全性,以及在规定时间内保质保量地完成土木工程项目。
4结语
总而言之,我国钢结构由于具有复杂性、技术低下、安全保障存在的问题以及针对不同施工环境钢结构技术存在多样性。两种土木工程的结构是适用于不同的工程中的,主要是从结构的使用效果方面进行考虑的,而且还要考虑施工的成本以及使用后的实际效果。钢结构在土木工程中的使用中是非常的重要的,所以要施工企业是要十分的重视的。使得钢结构的优点可以在土木工程中得以最大的发挥。
参考文献
[1]许以良.钢结构在土木工程施工技术中的应用探寻[J].自然科学(文摘版),2016(4):15.
钢结构在土木工程中的应用范文6
关键词:土木工程;钢结构;使用
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A
1 在土木工程中钢结构的主要特点
在土工工程中,钢结构的使用是非常的多的,这主要是因为钢结构的特点决定的。
1.1 钢结构的强度
在施工的工程中,选择哪种施工的结构构件,是由构件的强度决定的。材料的强度主要是由材料的承受能力和材料的使用效果决定的。土木工程中使用钢结构是由于钢结构的构件的性能决定的。钢结构的性能是由国家的标准决定的,土木工程中使用的钢结构一定是符合国家的相关标准决定的。土木工程选择钢结构而不是钢筋混凝土,主要是因为使用钢结构可以减少物料方面的消耗,使得施工的企业可以在一定程度上获得更高的经济利益。
1.2 钢结构的刚度
结构在使用后会不会出现振动和变形的情况主要是由于构件的刚度决定的,构件的刚度又是同构件与连接件的分布决定的。在土木工程中,钢结构的刚度是比钢筋混凝土的结构有很明显的差别的,钢筋混凝土的刚度比钢结构的刚度小很多,所以土木工程选用钢结构更加能保证工程的施工质量。
1.3 钢结构的延性
材料的延性是指材料在拉伸的过程中会不会出现变形的情况,在一般的结构中,延性的设计主要在抗震的设计中比较常见,因此,延性也是地震设计中一项重要的参考依据。在地震中,幸存的建筑物的设计结构的延性都是非常的好的。钢结构目前是使用非常广泛的,而且是延性很好的施工材料。在土木工程的施工中,一般都会出现很多钢结构的建筑,这也是钢结构可以大量使用的前提。
1.4 钢结构的韧性
建筑材料的韧性通常表现为材料在制造、安装和使用的过程中可以承受的多大的变形力的作用,钢结构在安装的过程中可以承受非常大的力的作用,这也是钢结构可以大量使用的一个前提条件。钢结构在安装的时候通常会进行必要的弯曲、打孔和剪切,在钢结构受到这些力的作用的时候,通常是很少会发生变形的韧性也会受到温度的影响,所以,生产企业一定要选择好材料进行钢结构的生产。
2 土木工程中钢结构的缺点
虽然钢结构具有很多的有点,但是事物都不是完美的,有优点就一定会有缺点存在,钢结构在应用和施工的时候会出现一下几方面的缺点。
2.1 钢结构材料方面的缺点
虽然在一定程度上,钢结构的刚度是大于钢筋混凝土的,但是在某一个特定的条件下,钢结构的刚度是要小于钢筋混凝土的刚度的,之所以会出现这种情况,是由于钢结构的构件的尺寸影响的,所以,钢结构的生产企业一定要重视构件尺寸的问题。
2.2 钢结构设计方面的缺点
在进行钢结构的设计的时候,一定要根据实际要进行的工程进行参考,要使的钢结构的功能要求符合正在进行工程的建筑的结构的要求,设计的人员在设计的时候一定要从实际的情况出发,不能根据自己的想象去进行不和实际的结构的设计,这样设计出来的钢结构在使用以后,也不会到达预想的使用效果,可能有些钢结构根本就无法进行施工。所以,设计的人员在设计钢结构的时候,一定要进行综合的考虑,设计出来最好的产品。
2.3 钢结构的使用年限方面的缺陷
混凝土结构号称永不损坏,但是钢结构一般的使用寿命只有五十年,如果钢结构用在住宅建筑中,那么人们想到自己花费终身积蓄而购买的房子只能住五十年,会让很多人丧失购买的欲望。不过随着保险业的发展,住宅寿命问题应该相对容易解决。
3 土木工程中钢结构施工的要点
整体来说,钢结构的施工流程是比较复杂的,并且建筑的要求不同,在细节上也有很大的差异性。
3.1 钢结构的选材与连接
钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等,碳钢的塑性比较低,但是硬度强度比较高。在钢结构中,柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形,另外还有“十”字形截面等等;梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁,如果要求特殊也可以符合截面,在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验,定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接,可以采取焊接连接或者高强螺栓连接,要注意高强螺栓的连接孔位的精度。
3.2 钢构件的堆放以及选择安装机械地点
通常情况下安装结构的用地面积应该比结构占地面积要大。依照安装流水的顺序,从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。如果因为运输的原因造成了构件的变形,则在施工现场就要加以矫正。一般钢结构的安装采用的是塔式起重机,臂杆长度要有够的覆盖面,并且起重能力要相应足够,从而满足各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求;起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。在多机作业的情况下,臂杆的高差要足够,以避免不安全的碰撞,保证安全运转。
3.3 钢结构油漆工艺的流程
首先把金属的表面清理干净,然后再做除锈。手工处理先用钢丝反复刷打,再用精砂布打磨,使得表面光亮、平滑,然后再用棉纱或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理干净。在涂漆前要保证金属表面的干燥,如果有水则要立即擦干。在涂漆的时候,要刷细、刷满、涂刷到位,并且要注意铆孔内不能有涂料涂入。待到防锈漆干燥后,采用和油漆配套的腻子把构件的表面缺陷刮平。可以在腻子中加入适量的红丹粉或者厚漆,从而增加其干硬性。在腻子干燥后要打磨平整,并清理干净。刷涂面漆时要多理多刷,油要不流不坠、饱满均匀、色泽光亮一致,涂刷后要及时检查避免漏刷。
结语
土木工程在结构的方面,通常会在两种材料中进行选择,一种是钢筋混凝土结构,另外一种是钢结构。两种土木工程的结构是适用于不同的工程中的,主要是从结构的使用效果方面进行考虑的,而且还要考虑施工的成本以及使用后的实际效果。因此,钢结构在土木工程中的使用中是非常的重要的,钢结构的施工有很多的因素,施工企业是要十分的重视的。钢结构在土木工程的施工中是存在优点和缺点的,施工的企业一定克服钢结构的缺点,使得钢结构的优点可以在土木工程中得以最大的发挥。
参考文献
[1] 李国强.钢结构在现代住宅中的应用[J].工程建设与设计,2007.