朱磊　郭旭東

摘要：本文以鋼結構在土木工程設計中的應用為探討主題，分析了鋼結構自身可塑性強、節(jié)能環(huán)保的特點，與其在土木工程設計應用中的優(yōu)點與劣勢。同時對鋼結構在土木工程設計中的鋼結構自身質量、性能發(fā)揮與油漆涂抹三方面的應用開展分析，以期提升應用有效性，為關注這一類話題的人們提供參考。

關鍵詞：鋼結構;土木工程;工程設計

前言：現(xiàn)代的土木工程主要應用兩種建筑材料，一種是鋼筋混凝土，另一種是鋼材料。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑結構相比，鋼結構在質量方面與強度穩(wěn)定性方面均存在顯著優(yōu)勢。隨著國家鋼產量的逐年增長，社會對裝配式結構的需求增多，鋼結構在土木工程中愈加得到廣泛應用。

一、鋼結構特點與應用分析

（一）鋼結構可塑性強、節(jié)能環(huán)保

鋼結構由于質地特點具有優(yōu)越的可塑性、堅韌性。將碳元素加入到鋼材中，提高鋼的可塑性，在應力作用下，鋼材可以良好伸縮。將鐵、錳元素加入到鋼材中，增加了鋼材的堅韌性、承載力。因此在土木工程設計中加入鋼結構，可以保證建筑的穩(wěn)定強度，發(fā)揮鋼結構性能。同時，鋼材料還具有自身重量輕的優(yōu)勢，為土木工程施工運輸鋼材、搭建作業(yè)提供了便利。

鋼結構節(jié)能環(huán)保這一特點使其在土木工程設計中具有獨特價值。對鋼結構的有效利用，降低了建筑工程施工的環(huán)境污染、削弱了傳統(tǒng)土木工程對林木資源的需求量。傳統(tǒng)的混凝土材料在應用過程中會產生大量的建筑垃圾和噪音污染，對施工工地周圍的生活環(huán)境帶來負面影響，還需要大量林木原材料，危害森林資源，違背了綠色發(fā)展的理念。運用鋼這種可再生材料，減弱了林業(yè)資源負擔，提高建筑結構環(huán)保性，符合綠色環(huán)保的建筑理念。

（二）鋼結構在土木工程設計中的應用優(yōu)點

將鋼結構作為建筑設計的框架基礎，可以大幅度提高建筑穩(wěn)定性和總體質量，因此，鋼結構在土木工程設計應用中具有一定優(yōu)勢。建筑作業(yè)的完成與呈現(xiàn)效果由建筑框架的整體結構決定，將鋼結構設計為土木工程中的主體框架結構，可以使建筑穩(wěn)定性大幅提升。使用不同的鋼材用于輔助框架建造，能夠促使建筑風格統(tǒng)一又具有特色。同時，鋼結構因具有高強度的特性，框架不會輕易變形，當一些大型自然災害發(fā)生時，鋼結構建筑具有強大的保護作用，防震、防洪等。

（三）鋼結構在土木工程設計中的應用缺點

要在土木工程設計中選擇應用鋼結構，應考慮到鋼結構在建筑施工過程中存在的問題。鋼結構技術的應用在實際土木工程施工中操作難度高，步驟復雜，具有危險性，操作不當會為建筑工地的施工安全帶來隱患。若施工技術存在問題，鋼結構很可能會產生坍塌現(xiàn)象，可變度高。

二、鋼結構在土木工程設計中的應用探析

（一）鋼結構自身質量

要想提升土木工程設計中選擇應用鋼結構的合理性，影對鋼材自身質量穩(wěn)定性做嚴格要求。土木工程設計不僅僅是片面單一的工作流程，而是對建筑建設合理、科學的系統(tǒng)布局。在土木工程項目的施工中，許多因素會對建筑鋼結構的穩(wěn)定性造成影響，其中，鋼材自身質量起著最重要的影響。由于現(xiàn)代土木工程項目的逐漸增多，施工開展條件的不斷拓寬，存在施工企業(yè)單從成本利益方面考慮，忽略鋼材質量穩(wěn)定性，造成施工質量低和施工工地安全事故的問題。因此，在土木工程設計中選擇應用鋼結構，應對所用鋼材的質量做嚴格要求，對需要的鋼材料的穩(wěn)定性系數(shù)做系統(tǒng)說明。

例如，碳素鋼與低合金鋼的使用，碳素鋼的硬度高、強度大，可塑性差，單一使用無法提升建筑施工質量。將碳素鋼與低合金鋼混合使用作為主體鋼材，就可以保證在施工中發(fā)揮良好作用。因此，做好鋼材料質量研究，明確所用鋼材料各項系數(shù)，可以有效提高鋼結構在土木工程設計中的應用。

（二）重視鋼結構性能發(fā)揮

為保證鋼結構整體性能的穩(wěn)步發(fā)揮，在土木工程設計中應注意對鋼結構銜接處，彎角處的特別處理，防止因微小問題對鋼結構整體性能帶來負面影響，埋下安全隱患。同時，鋼結構雖然穩(wěn)定性強，但防火性能較差，一旦在土木工程設計中應用過多鋼結構，工程建設難以達到建筑物消防標準。因此，在土木工程設計中選擇應用鋼結構時，應考慮其所處環(huán)境的溫度情況，保證在200℃以下。若忽略了對環(huán)境溫度的考慮，建筑投入使用后，若發(fā)生火災，溫度極易超過這一限度，導致高溫環(huán)境下鋼材性能產生變化，穩(wěn)定性降低，鋼結構發(fā)生形變。這樣，鋼結構建筑的優(yōu)勢不但未發(fā)揮出來，還會造成嚴重的人員經濟損失。這要求土木工程設計師在設計建筑項目過程中嚴格考慮鋼結構的應用環(huán)境。

（三）對鋼結構涂抹油漆

鋼與空氣中的水分、氧氣發(fā)生化學反應后，表面會受到腐蝕。因此，鋼結構在投入應用后，通常會產生表面被銹蝕的情況。這種情況說明鋼結構的性能已發(fā)生變化，穩(wěn)定性降低，無法安全支撐建筑整體結構。因此，在土木工程設計中，應考慮到鋼結構的腐蝕問題，對鋼結構的運輸時間、保存時間、和使用時間做合理預算，提前對鋼材做涂抹油漆的工作，對銹蝕的鋼材全面清理，及時除銹，盡量避免鋼結構被長期銹蝕。

總結：鋼結構在土木工程設計中應用愈加廣泛，在建筑業(yè)發(fā)揮自身優(yōu)勢的同時，其存在的問題也不容忽視。提高鋼材料的選材質量，根據(jù)鋼結構特點對其應用環(huán)境科學選擇，應用中對鋼材涂抹油漆，保證鋼結構穩(wěn)定性，對鋼結構技術的應用優(yōu)化處理，為土木工程施工安全與建筑質量奠定堅實基礎。

參考文獻：

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