浅谈土木建筑工程中的钢结构及其施工要点

　　摘

 要：土木工程结构中钢筋混凝土和结构钢是最常用的材料。土木工程施工要从结构

特点入手，全面考察施工的成本和有效性。本文分析了钢结构在土木建筑工程中的优缺点，
并简要阐述了钢结构的施工要点。
　　关键词：土木建筑；钢结构；施工要点
　　钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢结构是现代建筑
工程中较普通的结构形式之一。
　　一、钢结构的优点
　　

1、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。
　　

2、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。
　　

3、强度

　　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。
　　

4、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。
　　

5、整体

　　无论从刚度、强度还在延性方面，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