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摘要：

隨著時代的進步，我國的土木工程建設逐漸得到重視，正因為如此，該工程中應用的材料以及結構也得到相應的更新。本文主要論述的是土木工程中鋼結構的應用情況，希望通過全文的論述能夠給相關部門提供有價值的參考，最重要的是可以通過詳細分析得出有效的建筑應用建議，從而完善我國土木工程建設。

關鍵詞：

土木工程；鋼結構；特點；施工

人們的需求越高，對于社會上各行各業的建設要求就會越多，對于土木工程建設就是如此，只有利用性能更好的材料和結構，保證建筑物的強度以及抗震性，才能夠為人們提供安全而舒適的居住或者辦公環境。今天的城市建設中土木工程不容忽視，而利用良好的結構更是成為該工程值得重視的部分。鋼結構的應用能夠提升強度的同時，對于建筑抗震性能的改善也是有極大幫助的。因此我國相關部門一定要重視土木工程中鋼結構的應用。

1鋼結構的特點分析

1.1鋼材性能好

通常所說的鋼結構是在鋼材中摻入錳、鈦、硅等元素構成的合金材料。鋼結構的強度和剛度都十分高，具有很強的抗壓和抗拉能力，防震性能也比較好，使得建筑結構的質量可以得到充分的保證。再者，擁有良好的韌性和延展性，結構具有很好的穩定性和承壓能力。同時，由于鋼材中可以融合多種其他的元素，可以對鋼才的性能進行有針對性的改進，得到具有高韌性、抗疲勞、抗沖擊、耐氧化的特種鋼材，使建筑物的質量得到充分的保證。

1.2可塑性高、用途廣

鋼結構具有很好的耐壓性和韌性，自身重量輕，廣泛應用于影院、機場、體育館等傳統的土木工程難以做到的大跨度結構中。在大空間大跨度結構中，如果用于支撐的柱子過少，建筑物的質量就得不到保證，柱子過多則會影響空間的平面布置，而鋼結構就可以用于不需要柱子支撐的大空間結構體系。同時，鋼結構因其具有良好的焊接性能從而具備很高的可塑性，在工程中應用廣泛。此外，隨著各種輕質鋼材的出現，結構自重進一步降低，不僅對地基的要求有所降低，還可以節約建筑的成本。

1.3施工便利、質量穩定

混凝土結構在施工時極易受到天氣等環境的影響，有時候還會影響到工程的正常施工，延長施工的時間。而鋼結構的建材可以在工程中直接合成，受天氣變化的影響比較小。此外，鋼結構構件的施工可以與混凝土結構的施工交叉進行，施工方便且施工的速度快。在同等條件下可以比混凝土結構施工的周期縮短30%左右，同時，鋼結構自身的韌性、延展性和抗壓性可以確保工程的安全性和質量。

2土木工程使用鋼材的優缺點

2.1鋼材結構使用的優點

（1）鋼結構的使用，有一定的價格優勢，而且能夠節約建筑材料的使用。節約材料的使用，主要就是同樣質量的鋼結構，和同樣質量的混凝土結構，鋼結構的各個方面的性能都遠遠超過普通的混凝土，鋼結構的使用能夠節約大量的混凝土材料使用，就能從一定程度上節約建筑工程的總體造價，給建筑工程的建造提供便利。

（2）鋼結構使用能讓我們的建筑重量減輕，尤其是如今高層建筑的施工，就越來越依靠鋼結構的施工。因為同樣強度的混凝土自重比較大，特別是越高的建筑混凝土的自重就會更大，越是下層的結構需要承受的重量就比較大，甚至對地基的沉降也會造成一些影響，讓建筑本身和周圍的建筑安全都受到影響。所以說傳統的混凝土施工制約著高層建筑的發展，而鋼結構的使用，大大的減輕了建筑的重量，減輕了建筑下部結構的壓力。

2.2鋼材結構使用的不足

（1）耐火性不足，這是鋼結構最大的缺點，我們耳熟能詳的“911”事件，倒塌的雙子塔，高層受到恐怖分子襲擊后，導致大樓徹底損毀的原因就是因為火。金屬材料在受到高溫以后就會融化，或者原本的狀態就會受到破壞。這就是鋼結構在建筑土木工程中的缺陷，一旦受到火災就會影響到鋼結構的性能，影響到建筑安全。

（2）鋼結構在使用的過程中耐腐蝕的能力不足，很多時候都無法避免會受到一些自然物質的侵蝕。就算是采取了一些保護措施，一樣會受到破壞，時間長了一些，鋼材受到空氣氧化，受到一些酸堿物質的破壞，就會導致鋼結構的性能受損。

（3）鋼結構的使用年限問題，如今的鋼結構設計使用年限，和建筑要求的使用年限是不夠的，普通的鋼結構在如今的使用都是只能保證五十年的使用年限，所以說，鋼結構的耐久性，也是制約鋼結構大量使用的問題。

（4）鋼結構設計的要求比較高，在如今的鋼結構使用過程中，同樣一個效用構件，鋼結構的設計遠遠比混凝土的設計要復雜得多，整個計算過程比較繁瑣，設計也容易出現失誤，影響鋼結構最終的使用效果，所以說鋼結構的設計問題還沒有能夠很好突破，鋼結構的使用還是一個相當小心細致的過程。

3鋼結構應用的制約因素分析

3.1專業的技術人員缺乏

鋼結構在土木工程中的應用相比于混凝土結構來說還不是很廣泛，目前在我國還處于開發階段，相關的設備和技術還不是很完善，尤其是技術人員的數量還遠遠滿足不了發展的需求。在施工過程中，技術人員的缺乏會使施工的質量得不到充分的保證，造成鋼材用量過多、建筑成本增加、工程質量無法保證等一系列問題。同時，相應的施工人員的缺乏會延緩施工的進度，延長施工的工期，降低了建筑的設計效果。

3.2防火性能差

鋼材雖然不是易燃材料，自身的耐火性能也比較好，但是鋼材的力學性能隨溫度變化比較大，在200℃以下時，鋼材的力學性能比較穩定，而一旦超過了200℃鋼材的性能就會顯著下降，而達到600℃時，鋼材幾乎不再有承載能力，產生巨大的變形。所以，在鋼結構建筑發生火災時，其后果往往比鋼筋混凝土結構更加嚴重，甚至有可能引發整個建筑的崩塌和解體。

4鋼結構施工的要點分析

4.1選材與連接

鋼材主要由型材、板材、管材以及金屬制品等四大類。而土木工程中使用的建筑鋼材主要是普通的碳素鋼、低合金鋼和優質碳素結構鋼。碳素鋼的塑性比較差，但是強度和硬度十分高。在鋼結構中，所用結構柱的截面大多數是工字型截面和箱型截面，此外十字型截面也比較常見；而梁很多是軋制或者焊接而成的“H”型截面，在一些特殊情況下還可以依據需要做成復合截面。在安裝前要對焊接接頭進行必要的焊接工藝試驗，確定出結構的各項參數。

4.2鋼構件的堆放與機械安裝地點的選擇

一般來說，安裝結構的占地面積至少應該在結構占地面積的1.5倍以上，在施工過程中按照施工的順序將構件從堆放場配套運送至現場，采用裝卸設備將構件置于安裝機械的作業半徑內。在鋼構件運輸的過程中如果出現了變形，要在施工前進行有效地矯正。鋼結構的安裝一般采用塔式起重機，其吊臂要有足夠的長度，能夠覆蓋到施工的區域，并且起重能力也要滿足要求；鋼絲繩的容量要滿足構件起吊高度的要求；起吊速度要滿足施工進度的要求。

5結論

總而言之，在建筑工程中，我們要對鋼結構的優點加以充分的利用，對其不足要采取相應的措施來進行改進，隨著施工工藝的不斷進步和鋼材性能的不斷改良，鋼結構在未來土木工程建設中會有巨大的發展空間。

作者:白冰洋 姜雯 單位:黑龍江省農墾北安建筑安裝總公司 黑龍江省水利工程建設監理公司