綜述建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

　　關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)建筑,土木工程,社會(huì)發(fā)展,城市建筑

　　1、鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展歷史和優(yōu)勢(shì)

　　1.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展歷程

　　鋼結(jié)構(gòu)建筑早在18世紀(jì)，成為英國(guó)最早在建造房屋中使用鋼結(jié)構(gòu)的國(guó)家，100年后法國(guó)工程師埃菲爾設(shè)計(jì)了著名的鐵塔，取名“埃菲爾”，成為當(dāng)時(shí)歐洲標(biāo)志性的建筑物。近20年左右，鋼結(jié)構(gòu)更加廣泛地應(yīng)用于土木工程建筑中，我國(guó)現(xiàn)如今不僅能生產(chǎn)各種類(lèi)型的建筑鋼材，同時(shí)鋼材生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品也日益增多，使建筑結(jié)構(gòu)充滿時(shí)代氣息。2003年，自從我國(guó)第一座全新鋼結(jié)構(gòu)高層于杭州市竣工，鋼結(jié)構(gòu)的一座座高層建筑拔地而超。實(shí)踐證明鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)更具有廣闊的發(fā)展前景，市場(chǎng)潛力巨大。

　　1.2 鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢(shì)

　　與混凝土相比，鋼材具有很高的強(qiáng)度，特別適用于建造跨度大、荷載重的結(jié)構(gòu)，安全可靠性較好，抗震、抗風(fēng)性能好。鋼材的塑性好，承受靜力荷載時(shí)吸收變形的能力強(qiáng)，不會(huì)由于偶然超載而忽然斷裂，只增大變形，故易于被發(fā)現(xiàn);鋼材的韌性好，具有良好的動(dòng)力工作性能，適宜在動(dòng)力荷載下工作。更大程度上滿足建筑的靈活分隔，可大幅提高面積使用率，增加了建筑物的使用價(jià)值。鋼結(jié)構(gòu)體系較鋼筋混凝土施工時(shí)間較短，可以提高資金的投資效益。另外，鋼材可以回收，建造和拆除時(shí)對(duì)環(huán)境污染較少。中國(guó)現(xiàn)有建筑面積400多億平方米，建筑不僅需要大面積的土地，而且在建造和使用的過(guò)程中能耗極大，而同傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)在綠色環(huán)保方面發(fā)揮了巨大的作用。

　　鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化腳步已經(jīng)加快，降低能耗，做到節(jié)能環(huán)保，研究節(jié)能省地型住宅，要在住宅建設(shè)中貫徹節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材的方針，研究開(kāi)發(fā)和引進(jìn)性能好的新型住宅建筑體系就成為當(dāng)務(wù)之急。

　　2、 我國(guó)各類(lèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)

　　2.1 大空間跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑

　　近幾年，大空間跨度的鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展迅速，不僅應(yīng)用于民用建筑，更多地出現(xiàn)在了機(jī)場(chǎng)、博物館、體育館、劇院等，通常采用圓鋼管、矩型鋼管制作為空間桁架、拱架及斜拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其新穎和富有現(xiàn)代特色的風(fēng)格使它們成為了具有中國(guó)特色的標(biāo)志性建筑。

　　2.2 高層重鋼結(jié)構(gòu)建筑

　　高層重鋼結(jié)構(gòu)建筑主要采用型鋼、鋼板連接或焊接成構(gòu)件，再經(jīng)連接、焊接而成的結(jié)構(gòu)體系，往往是一座城市的標(biāo)志性建筑，從20世紀(jì)80年代至今國(guó)內(nèi)已有近百幢高層重鋼建筑，總面積近達(dá)700萬(wàn)平方米。但高層鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)和制圖方面，靜力彈塑性分析還很少采用;彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析仍是難點(diǎn)。

　　2.3 輕鋼結(jié)構(gòu)建筑

　　輕鋼和重鋼之間并沒(méi)有一個(gè)特別明確的判定標(biāo)準(zhǔn)，一般以起吊重量、每平方米用鋼量、主構(gòu)件的鋼板厚度為參考。所以說(shuō)，輕鋼與重鋼的區(qū)別不在于結(jié)構(gòu)本身的輕重，而在所承受的圍護(hù)材料的輕重。一種是用薄鋼板(厚度6毫米以下)冷軋的薄壁型鋼組成的骨架結(jié)構(gòu);一種是用斷面較小的型鋼(如角鋼、鋼筋、扁鋼等)制作桁架，再組成骨架結(jié)構(gòu);還有混合使用兩種方法組成的骨架結(jié)構(gòu)。我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展較快、應(yīng)用廣泛，主要用于輕型工業(yè)的廠房、倉(cāng)庫(kù)、各類(lèi)交易市場(chǎng)、體育場(chǎng)館等建筑。

　　3、鋼結(jié)構(gòu)的施工與安裝要點(diǎn)

　　鋼結(jié)構(gòu)施工流程非常復(fù)雜，而且由于建筑要求不同，流程細(xì)節(jié)上也存在較大差異。在此僅列舉三項(xiàng)要點(diǎn)如以簡(jiǎn)要說(shuō)明。

　　3.1 鋼結(jié)構(gòu)選材與連接

　　鋼材分為型材、板材、管材和金屬制品四大類(lèi)，建筑鋼材的選材一般采用普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和普通低合金鋼，碳鋼一般硬度強(qiáng)度較高，但塑性較低。高層鋼結(jié)構(gòu)中的柱子截面多為寬翼緣工字形或箱形截面，此外還有十字形截面等;梁多為軋制或焊接的H型鋼梁，有特殊要求時(shí)也可以符合截面，安裝前應(yīng)對(duì)主要的焊接接頭進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn)，制定焊接的材料與各項(xiàng)參數(shù)。梁與梁、梁與柱的連接，都可以采用高強(qiáng)螺栓連接或焊接連接。

　　采用高強(qiáng)螺栓連接時(shí)，孔位的精度十分重要。目前制孔主要分為兩種：一種是精度較低的模板制孔，另外是精度較高的數(shù)控鉆孔，技術(shù)條件允許的情況下，采用多軸數(shù)控鉆孔為宜。運(yùn)至工地后應(yīng)立即檢驗(yàn)螺栓參數(shù)，安裝時(shí)嚴(yán)禁用榔頭強(qiáng)行打入或用扳手強(qiáng)行擰人，宜通過(guò)初擰、復(fù)擰和終擰達(dá)到擰緊。

　　3.2 鋼構(gòu)件的堆放及安裝機(jī)械地點(diǎn)選擇

　　一般情況下，結(jié)構(gòu)安裝用地面積宜為結(jié)構(gòu)占地面積地1.5倍。按照安裝流水順序由中轉(zhuǎn)堆場(chǎng)配套運(yùn)人現(xiàn)場(chǎng)的鋼構(gòu)件，利用現(xiàn)場(chǎng)的裝卸機(jī)械盡量將其就位到安裝機(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。由運(yùn)輸原因造成的構(gòu)件變形，在施工現(xiàn)場(chǎng)必須加以矯正;

　　高層鋼結(jié)構(gòu)安裝皆用塔式起重機(jī)，臂桿長(zhǎng)度應(yīng)具有足夠的覆蓋面，起重機(jī)要右足夠的起重能力，可以滿足不同部位構(gòu)件起吊要求;鋼絲繩容量要滿足起吊高度的要求;起吊速度要有足夠檔次，滿足安裝需要;多機(jī)作業(yè)時(shí)，臂桿要有足夠的高差，可以達(dá)到不碰撞地安全運(yùn)轉(zhuǎn);各塔式起重機(jī)之間應(yīng)有足夠的安全距離，確保臂桿不與塔身相碰。鋼結(jié)構(gòu)適宜于勻稱、規(guī)正、凹凸較少的建筑平面，因此安裝流水線的布置也需因地制宜，此外，與安裝機(jī)械的數(shù)目和位置也有很大關(guān)聯(lián)。

　　3.3 鋼結(jié)構(gòu)油漆工藝流程

　　(1) 基層處理

　　首先將金屬表面清理干凈，然后進(jìn)行除銹�？捎檬止ぬ幚�，可先用鋼絲刷往復(fù)刷打，然后用粗砂布打磨出新的光亮表面，再用舊布或棉紗將打磨下的浮灰、銹擦干凈。如果金屬表面腐蝕嚴(yán)重，可用鏟刀和鋼絲刷清理，大面積銹蝕可用砂輪機(jī)等機(jī)械配合手工去除。

　　(2)涂防銹漆、刮膩?zhàn)?/p>

　　涂漆前保持表面干燥，如有水珠等必須立即擦干，施圖時(shí)一定要涂刷到位、刷滿、刷勻，在此過(guò)程中鉚孔內(nèi)切不得涂入涂料。防銹漆干燥后，購(gòu)用與油漆配套的膩?zhàn)訉��?gòu)件表面缺陷處刮平。膩?zhàn)又锌蛇m量加入厚漆或紅丹粉，以增加其干硬性。膩?zhàn)痈稍锖髴?yīng)打磨平整并清掃干凈。如果堆放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)再次涂抹一次防銹漆。

　　(3) 涂磷化底漆

　　磷化底漆由兩部分組成，一部分為底漆，另一部分為磷化液。磷化底漆涂刷2小時(shí)后，即可涂飾其它底漆或面漆。一般情況下，涂飾24小時(shí)后，可用清水沖洗和用毛刷除去表面的磷化剩余物。待干燥后，如金屬表面生成一種灰褐色的均勻的磷化膜，則標(biāo)志已經(jīng)達(dá)到磷化的要求。

　　(4) 涂刷面漆

　　涂刷時(shí)要多刷多理，刷油要飽滿、不流不墜、光亮均勻、色澤一致。刷后應(yīng)及時(shí)檢查，以免漏刷，鋼結(jié)構(gòu)面漆一般需刷二遍以上，厚度至少達(dá)到70微米。

　　4、結(jié)束語(yǔ)：

　　隨著社會(huì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)了大量大型鋼結(jié)構(gòu)建筑，例如武漢火車(chē)站、廣州新站、上海虹橋機(jī)場(chǎng)等，而隨著國(guó)家提倡節(jié)能環(huán)保住宅，不僅鋼結(jié)構(gòu)建筑體現(xiàn)在交通工程，鋼結(jié)構(gòu)的住宅也將大幅增加。由于中國(guó)鋼材價(jià)格比國(guó)際價(jià)格低，勞動(dòng)力成本低，鋼結(jié)構(gòu)的制作和施工質(zhì)量?jī)?yōu)良，在國(guó)際工程市場(chǎng)有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，所以說(shuō)，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)在土木工程方面存在著非常具有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展空間，但從設(shè)計(jì)理念及行業(yè)認(rèn)知上還有待提高，開(kāi)拓市場(chǎng)及培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才方面還有大量工作要做。