关键词：土木建筑工程；钢结构；主要应用
引言：随着建筑技术水平的不断提升，以及各类新型建筑工艺的运用，现代土木建筑工程在规模和外形上都已发生了很大的变化，不仅建筑的高度更高，且在建筑外形上也更趋向于复杂化，在这样的情况下，如何能够充分保障建筑结构的整体质量与稳定性，保障建筑施工及使用的安全就显得愈加重要。钢结构作为一种主要适用于超高层、大跨度或不规则外形建筑的结构形式，加强对其应用的研究有着很大必要性。
一、钢结构在土木工程中的优势
1、自重轻，抗震性能好
钢结构与传统钢筋混凝土结构不同，其主体选材以结构强度较高的优质钢材为主，很大程度上减少了混凝土的使用量，这也就有效的降低了结构的自身重量，以塔楼为例，利用该结构形式建设其在整体自重上可以较传统结构形式减轻约30%，这种情况下建筑所受到的地震作用相对得到了更好的控制，经试验分析得出，钢结构形式的合理应用能够减少超过10%的地震影响作用，这也能够有效提高建筑的抗震性能，保障建筑的安全性。
2、施工便利，质量稳定
在施工方面，钢结构的施工几乎不会受到外界天气、温度等条件的影响，且所选用的施工工艺简单，更容易实现施工的规模化，同时，钢构件施工与混凝土构件施工之间并没有太大冲突，容易实现交叉作业，而且内部施工也可以与外部装修同步推进，这对于提高施工效率，减少不必要的时间浪费，以及保障施工进度都具有着良好的作用。此外，钢结构在材料的延展性、抗压性及韧性等方面也要优于传统混凝土结构，这也就更好的保障了其结构质量及整体稳定性。
3、具有良好的可塑性
相较于混凝土材料而言，钢材本身便具有着更好的可塑性，在一些相对跨度较大，且支撑结构设置受限的建筑工程中，钢结构显然更为适用，不仅能够保证建筑结构的稳定性，也能够增加建筑内部空间，满足人们对空间的实际使用需求。而从结构造型的角度来看，混凝土结构造型往往要受到多方面因素的限制，而钢结构良好的可塑性以及焊接施工的方式，都使得其能够根据设计需要呈现出不同的结构样式，并且不会造成成本的过度消耗。
4、环保节能
钢结构在建筑工程中的应用能够大大减少混凝土的使用量，据测算一般混合结构中混凝土的使用量约为0.45m3/m2，而应用钢结构能将混凝土的使用量减少到0.2m3/m2甚至更低的水平，这也有效地节约了工程建设中资源消耗量，一定程度上节约了施工成本，在能耗上也相对更低。另外，由于钢结构施工中减少混凝土拌制以及浇筑机械的作业量，且不需要过多消耗砂石等自然资源，所造成的扬尘等空气污染也相对较少，对周边居民生活的影响较小，加之施工所产生的钢材废料能够有效的回收再利用，这也体现出了钢结构在环保方面的优势。
二、土木建筑中钢结构的制作与安装
1、箱型柱安装
箱型柱的安装要遵循一定的步骤顺序进行，即材料采购、加工、运输、吊装、连接的顺序。在安装施工过程中需要注意以下几方面内容：首先是防锈处理方面，应先去掉钢结构表面原有的铁锈、油污，再进行防锈油漆的涂刷。其次是吊装方面，要按照一定的顺序进行吊装，通常为先由中心开始吊装，之后再向四周拓展，并要充分保证安装的对称与稳固性。最后是连接方面，为确保连接的质量与施工的效率，一般会先采取临时连接的方式，构建起较为稳定的单元框架，之后根据实际情况与设计需要进行合理的调整，确保达到最佳位置后，再进行焊接，并要做好焊接后的质量检测，确保箱型柱安装的质量。
2、钢柱的制作与安装
钢柱的制作与安装必须要以土木工程实际的层高及总高设计作为基础依据，同时还要充分考虑建筑结构受力的特点，合理确定钢柱的设计长度。在钢柱制作的过程中，应严格按照相关的规范标准的要求进行，要准确控制好制作的误差，即使微小的误差也可能导致建筑整体结构受力性能发生变化，并且要严格规定每一钢柱制作和安装的位置，严禁互换使用，可以通过编号的促使明确进行区分，以保证安装施工的质量。
3、钢梁安装
钢结构建筑中的钢梁主要包括主梁、次梁、外挑梁三种类型，其在安装方面也各自有着自身的要点。主梁的安装施工一般是采取捆绑串吊的方式，具体吊装数量要根据实际的设计要求进行确定。次梁及外挑梁安装一般可采取单根吊装方式进行。
4、框架梁的设计与安装
目前我国大多数高层或超高层土木建筑工程中的框架梁使用的都是H型钢，在框架梁的设计与施工中要重点注意框架梁与钢柱结构的连接质量，一般连接方式以钢性连接为主。一般钢结构建筑中的钢柱都为贯通型，在框架梁的上下翼缘处，在钢柱内应设置横向加劲肋框架梁，并严格按照设计编号正确就位。对于梁柱连接的节点位置也要加强重视，应确保其延性良好，并且连接质量满足工程要求，一般会在制造时，与框架梁所在位置设置悬臂梁。在翻样下料和焊接施工中严格控制好施工的精度，主要对下料长度的准确把握，避免其超出设计长度，并要将焊接过程中产生的收缩变形考虑在内，可通过实验测算出其变形量与变形规律，保证下料长度控制的有效性。框架梁上下翼缘的连接，可采用高强螺栓连接或焊接连接。焊接连接的方式，多是选用带衬板的全熔透焊技术进行施工。
三、土木建筑钢结构的施工技术
1、钢结构施工技术交底
为确保钢结构施工的质量与效率，在施工前必须要做好技术交底工作，主管领导应组织所有施工参与人员，将施工条件、工程概况、施工范围、图纸设计思路、施工重点、技术要点、质量控制要求、进度要求、验收标准、相关管理制度以及注意事项等细致全面的交代下去，确保每一位参与施工的人员充分了解工程建设施工各方面的细节与要求，并最大限度的控制施工安全隐患的发生，保障施工的安全性与质量。
2、建筑钢结构的连接
钢结构建筑所要应用到的钢构件相对较多，在保证构件生产质量的前提条件下，还必须要保证钢结构构件的高质量连接，使其装配成工程需要的结构整体，因此，如何保证构件连接的质量与准确性就显得尤为重要。一般钢结构构件的连接会采取以下三种方法，即铆接、焊接、螺栓连接，其中铆接在早期施工中的应用较为普遍，但由于其连接后节点处会承受较大的作用力影响，这也就容易导致结构整体的稳定性不足；相对而言焊接方法在保障结构稳定性方面则有更好的表现，这主要是由于焊接连接的构件在受力的连续性上相对更好，但这一方法对施工作业有着较高的要求，应用上也会受到一定的限制。目前应用最为普遍的是螺栓连接法，利用高强度螺栓能够达到相对较好的连接效果，并且也能够保证结构整体的稳定性与强度。
四、结语
本文首先对钢结构在土木建筑工程中的应用优势进行了阐述，之后从土木建筑工程中钢结构的制作与安装以及钢结构施工技术两个方面分别进行了分析，在现代高层建筑数量不断增加的形势下，加强对钢结构应用的研究也显现出了重要的意义，希望通过本文能够为我国现代建筑技术的发展提供一定的参考。
参考文献：
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