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钢结构在土木工程施工技术中的应用分析

马金圣
  
安家(建筑与工程)
2022年4期
河北工程大学 河北省 邯郸市 056038

摘要:近些年来,我国的科学技术水平得到了很大程度的提升,在这样的背景下,钢结构技术也得到了更进一步的发展。钢结构的特点主要表现在抗压性强并且安全系数相对较高,加强对其的应用能够获取可观的经济效益以及环保效益,能够在土木工程施工过程中发挥非常重要的作用。基于此,本文主要对钢结构在土木工程施工技术中的应用进行分析和探讨。

关键词:钢结构;土木工程;施工技术;应用

引言:钢结构的优势主要表现在自重较轻,有着良好的抗震性,对其进行的装配方便快捷,所以其被广泛地应用于土木工程施工的过程当中。然而钢结构在发挥自身优势的同时,也具有一定的缺陷,为了能够最大程度避免缺陷,实际钢结构在土木工程施工技术中的应用需要采用相应的针对性措施,以此来为最终的土木工程质量提供有效的保障。

一、常见的钢结构技术

(一)高层钢结构技术

高层钢结构技术在当前阶段的应用比较常见,对其的应用需要充分考虑建筑的具体高度以及设计要求,在展开全面分析之后明确相应的钢结构形式。当前阶段应用较为广泛的钢结构形式例如框架支撑以及巨型框架结构等,具体应用会涉及到钢筋混凝土以及钢管混凝土等。钢结构的自重相对较轻,同时其具备的延性较为突出,能够加强对焊接型钢以及轧制型钢的应用,有效满足超高层建筑的需求;针对劲性钢筋混凝土构件来说,其的优势主要表现在刚度强并且有着优秀的防火性等,能够有效满足中高层建筑的需求。钢管混凝土具体施工较为方便快捷,在柱结构施工过程中的应用较为广泛。

(二)空间钢结构技术

针对空间钢结构来说,其的优势表现在自重较轻并且刚度大,有着一定的美观性,同时其具体开展施工的速度较快,施工效率较高。其在具体的应用采用的基本结构形式为应用钢管作为杆件的球节点平板网架,通过对其的应用能够有效提高建筑空间结构的强度,同时其不会消耗过多的钢材。除以上所说之外,大跨悬索结构以及索膜结构等同样为空间钢结构当中非常重要的内容。

(三)轻钢结构技术

对于轻钢结构技术来说,其通常加强了对轻型彩色钢板的应用,以此来形成建筑墙体以及相应的屋面围护结构,需要通过对钢板的应用开展焊接以及轧制工作,能够通过应用轻钢建立相应的柔性支持系统,其的跨度可以超过30米,不会消耗过多的钢材。当前阶段的轻钢结构拥有较为完善的设计程序,其的优势表现在安装效率高并且不需要投入过多的成本,对此项技术的应用不会受到季节因素的限制,适用于应用在多种类型的轻型工业厂房当中。

二、钢结构在土木工程施工技术中的应用

(一)保证钢结构材料应用的科学性与合理性

在土木工程施工期间,对于钢结构材料的选择,需要将其的承载能力作为主要内容,以此来最大程度降低外界环境因素对钢结构产生的不利影响,避免其发生脆性破坏,为土木工程最终质量提供有效的保障。同时也需要加强各方面因素的考虑,例如其的荷载特征、工作环境以及应力状态等,使所选择的钢结构材料能够充分满足土木工程施工的要求。当前阶段的土木工程施工对于碳素钢以及低合金钢等材料的应用更加常见。如果实际开展的土木工程项目具有一定的特殊性,那么在具体开展施工过程中有可能涉及到复合型钢截面。

(二)做好钢结构油漆涂抹防护

实际开展土木工程施工过程中对于钢结构的应用,外界环境因素和钢材自身具备的性质会对其产生相应的影响,有可能产生锈蚀,这对于钢结构自身具备的承载能力产生的影响是非常不利的,无法为钢结构自身的稳定性提供有效的保障。针对此种情况,就需要相关的施工人员能够做好油漆涂抹方面的工作,为钢结构的表面提供强有力的防护。在实际开展油漆涂抹工作之前,要求相关的施工人员能够针对钢结构给予相应的处理,目的是为了保证钢结构表面没有受到任何的污染,对其存在的锈蚀给予全面清除,接下来应用粗砂布对其给予打磨处理,使其的表面具有足够的光洁度。对于部分土木工程项目来说,其在具体开展施工期间会用到较多的钢结构,因此对其开展打磨工作的工作量也相对较大,所以通常会加强对砂轮机的应用,以此来提高除锈效果。在此方面工作开展过程中需要注意的是,要保证油漆涂抹的均匀性,在结束涂抹工作之后也要对其加以防护,防止发生人为刮蹭,对油漆干燥效果产生不良影响。

(三)选择合理的钢结构连接技术

在实际开展土木工程施工的过程中,钢结构连接技术为其中非常重要的一项内容,各个钢结构连接技术都有自身的优点和缺点,实际当中需要将土木工程施工的具体情况作为依据保证所选择连接技术的针对性。

焊缝连接。焊缝连接技术利用电弧焊产生的热量使一部分钢结构被融化,接下来其在经过冷却之后会形成焊缝,以此来实现钢构件与钢构件之间的连接。此项连接技术的优势表现在能够避免对钢构件截面产生削弱影响,对其进行的连接方便快捷,同时其的连接刚度以及密封性较为突出,开展工作的效率较高,不会对钢材造成过多的浪费。然而其的缺点表现在焊缝周围的钢构件比较容易受到高温因素的影响,使得其的材质一定程度变脆,并且同样会生成相应的焊接残余应力以及残余变形,这对钢结构自身承载力以及刚度的有效提高来说是非常不利的。一些焊缝连接因为其的刚度相对较大,使得本有的部分裂纹开始逐渐扩大,基于低温条件便有可能产生脆断问题;焊缝连接的塑性以及韧性相对较差,这便有可能造成钢结构自身具备疲劳强度一定程度降低。

螺栓连接技术。此项技术主要是加强了螺栓的应用来建立钢结构与钢结构之间的连接,针对螺栓连接技术展开相应的划分,主要能够将其分成两个方面的内容,分别为普通螺栓连接与高强度螺栓连接。此种类型的钢结构连接技术在实际当中的应用难度较低,对其进行的安装方便快捷,所以比较适用于工地的安装,同时对其的拆卸也比较方便,其在当前阶段的应用较为广泛。然而螺栓连接技术的缺点表现在具体施工操作中,需要保证钢结构开孔方面工作开展的效果,在进行拼装期间同样也会涉及到对孔环节,一定程度增加了工作量,同时其在钢结构制造精度方面有着比较严格的要求。另外,螺栓孔会一定程度影响钢构件截面,对钢材的消耗量较大。

结束语:总的来说,钢结构在土木工程施工过程中的应用较为广泛,然而其在发挥自身优势的同时,也存在相应的缺陷,需要在具体开展土木工程施工期间,保证材料选择的合理性,做好防护工作,为最终的土木工程施工质量提供有效的保障。

参考文献

[1] 徐祥永, 刘洪钟, 栾海燕. 钢结构在土木工程施工技术中的应用[J]. 产城:上半月, 2021(4):1.

[2] 李秀芝. 钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].  2021.

[3] 蒋显东. 探究钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].  2021.

作者简介:马金圣(2001.11.27),男,汉族,河南省新乡县,本科在读,土木工程。

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