钢结构在土木工程中的应用

    摘要：本文通过钢结构的特点，阐述了钢结构在土木工程中的要求以及缺点，提出了一
些方法，给我们钢结构工程提供了经验。

 

　　关键词：钢结构；土木工程；应用

 

　　一、土木工程中的钢结构选择

 

　　（一）强度选择

 

　　土木工程中应用钢结构是有效的减少物资使用，减轻工程结构自身重量，减小地基的
尺寸的重要措施，往往钢的自身强度有在很大程度上决定工程结构部件的承受能力，在过
去的几十年里，土木工程用钢的强度也在发生相应的变化，以前可以根据相关国家标准进
行选择可使用材料，如果在一项特定的土木工程项目中，我们需要特定的建筑结构用钢，
那么对钢种以及钢强度的选择就尤为重要了。（二）延性

 

　　钢在拉伸过程中没有断裂的变形能力即为钢的延性，在项目工程结构设计，尤其是抗
震设计中不可或缺的特性参数。钢结构完全可以算是当下使用率最高、延性相对较好的工程
材料之一。需要注意的是，钢木身的延性并等同于建筑结构内部的延性，所以对这一要点充
分了解以后，我们就能够采取一些相应的措施来弥补这一缺陷。虽然钢结构的延性较好，应
变延性也相对较高，但是由于钢材受弯构件的受力不够稳定，所以同时又有一定的限制，
在工程建设中如何选择，还需要根据实际情况做出精准分析以后再做定夺。

 

　　（三）韧性

 

　　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。只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。这相对于一个土木工程项目选择混凝土结构有着明显的优势。
 
　　二、土木工程中钢结构的要求及一些缺陷

 

　　（一）土木工程中钢结构的要求

 

　　

1、钢结构必须具有足够的强度和刚度 

　　这一点可以通过材料本身物理特性和截面特性来实现，尤其需要注意的是大跨结构，
其刚度往往是控制结构安全的主要因素，因而如何增加截面的惯性矩、回转半径等几何特性
显得更加突出，如大跨度的门式刚架，其刚度的增加主要靠截面特性来实现，而采用高强
度钢材往往并不起明显效果。

 

　　

2、钢结构必须有足够的稳定性 

　　因其轻质高强，截面往往无需做混凝土结构那样大，细长的构件，尤其是拉弯和压弯
的细长构件的局部以致整体稳定性对结构起到关键作用，所以支撑系统的设置是一些钢结
构，尤其是排架结构、大跨度结构等较柔的结构中尤其重点考虑的，在设置完善配套的支撑
系统的同时还要注意荷载的传递的影响，因为一方面因支撑的设置会使得结构的稳定性增
强，刚度增加，同时也可能增加了结构体系的附加内力，产生一些不利的影响，这些影响
也需要消除。

 

　　

3、钢结构必须注意防腐防火 

　　钢结构的耐腐蚀性和防火性能不如混泥土结构，因而包裹混泥土、涂刷防火防腐涂料或
采取其他一些措施是必不可少的，要区分构件的重要性根据不同的要求，以确保主体钢结
构的绝对安全、附属部分也能正常工作。此外还要注意钢结构的使用维护，以便钢结构达到
使用寿命的耐久性要求。

 

　　

4、钢结构的连接节点设计要细化和标准化 

　　钢结构的连接节点，无论是柱梁的拼接、支撑的连接和拼接还是柱脚与基础的连接，其