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摘要：钢结构在国外的建筑结构中已经得到了很广泛的运用，而在国内改革开放不断深化的背景下，经济发展速度加快，也逐渐在建筑领域推广应用钢结构。与传统建筑结构相比，钢结构存在一些优点，使其应用范围在日渐扩大。本文主要针对钢结构的特点及其应用范围进行分析，以期为促进钢结构的发展与应用提供参考。
关键词：钢结构；建筑结构；结构特点；应用范围
钢结构是一种由钢制材料组成的结构，是当前比较常见的建筑结构类型。具体而言，钢结构包括了型钢与钢板制成的钢梁、钢桁架以及钢柱等构件，一般采用螺栓连接方式、铆钉连接方式或者焊接连接方式。钢结构的自重比较轻，在施工中的运用比较简便，已经被广泛应用在超高层建筑、场馆建筑以及大型厂房等领域之中，发展前景良好。因此，探究钢结构的特点及其应用范围具有一定的意义。
一、钢结构的特点分析
（一）钢结构的材料具有较强的强度、韧性与塑性
钢结构的材料主要是钢材，与混凝土、木材与砖石等材料相比，其具有更优良的强度、韧性与塑性。其强度大，体现在钢结构适用于荷载大、跨度大的建筑结构；其塑性佳，体现在钢结构不会由于荷载力过大而突然断裂；其韧性好，则体现在钢结构对动力荷载具有较强的适应性。
（二）钢结构制作简单便利，且施工工期不长
在钢材料的加工中，其材料为单纯的成材，具有加工简便的优点，还可实现机械加工。若是将钢结构制作成构件，则可具有较高精确度的优点。钢结构的构件可在施工现场进行拼装，其螺栓安装比较简便，也可焊接形成较大单元后再实施吊装施工，利于缩短施工工期[1]。
（三）钢结构具有质量轻的优点
相较于混凝土等传统建筑材料，钢材密度更大，但是其质量却相对更轻。若是在相同的跨度下承受相同的荷载力，那么钢屋架质量至多是钢筋混凝土屋架质量的25%-30%。因此，钢结构吊装施工更加便利，且质量轻的屋盖结构还具有良好的抗地震作用。
（四）钢结构可耐热，但耐火性与耐腐蚀性较差
钢结构的钢材在长期受到100℃辐射热的情况下，依旧不会出现多大的强度变化，因此其耐热性能较佳。只是需要注意的是，若温度>150℃，就需要施加隔热层防护措施。且钢材耐火性差，需对重要部位的钢结构采取有效的防火措施，比如石膏板防护、蛭石板防护、蛭石喷涂层防护等等。另外，钢材的耐腐蚀性也较差，同样需要做好防护工作，比如涂刷合格的油漆进行防锈。而随着技术的进步，当前已开始推广应用耐火性能高的钢材以及抗锈性能较佳的耐候钢，让钢结构呈现出更宽广的发展态势。
二、钢结构的应用范围
钢结构的多项优良特点使其不断得到发展与应用，逐渐在建筑结构领域占据着重要地位，其主要的应用范围可包括以下几种[2]：
第一，大跨度结构。一般而言，结构跨度越大，那么自重在总荷载中的比重越大，而钢结构的自重轻，且强度高，适用于荷载力重的大跨度结构。因此，在大跨度桥梁与大跨度建筑中，钢结构的应用非常多。第二，重型厂房结构。如今重型厂房在钢铁联合企业或者重型机械制造业中比较常见，其车间吊车起重质量非常大，一般大于100吨，而超重的甚至可达到440吨，尤其是作业繁重的情况下，车间的主要承重骨架通常会使用钢结构来满足需求。
第三，受动力荷载影响的结构。钢结构中的钢材韧性较佳，因此在一些锻锤厂房或者其它具备动力作用设备的厂房都采用钢结构。而且若是要求较高抗震能力，那么钢结构也可以满足要求。第四，可拆卸的建筑结构。钢结构通常采用螺栓或者铆钉等连接方式，因此其拆装比较简单便利。若是结构要满足搬迁便利性的要求，比如临时性展览馆或者临时用房骨架等等，都可以采用钢结构。
第五，高层建筑与高耸结构。钢结构比较适用于高层建筑骨架，因此其在当前的高层建筑領域是比较常用的建筑结构类型。而高耸结构可分为塔架、桅杆结构，一般是指电网工程中的高压输电线路的塔架或者广播电视台发射的塔架或桅杆，这种结构比较适合采用钢结构。第六，容器或者其它构筑物。在冶金、化工和石油行业中，通常会采用钢板焊成的容器，比如油罐、高炉等。除此之外，管道支架、钻井塔架、采油塔架等等构筑物也常常采用钢结构。
第七，轻型钢结构。钢结构不仅适用于大跨度结构，也适用于荷载小的小跨度结构。尤其是荷载特别轻的情况下，小跨度结构的自重问题是非常关键的因素。因此，在这种需求下，促进了轻型钢结构的推广应用。
三、钢结构的质量控制
随着钢结构的推广应用，其质量控制也非常重要。主要需要做到五点内容[3]：
首先是做好钢构件的安装，要求做好安装前的基础检查与验收工作，保证接口质量。在安装时，检查底板垫铁，防止地脚螺栓失稳而影响结构质量。保持钢柱的精准垂直，必要时采用临时支护措施稳定结构。其次，在构件焊接方面，需保证焊接质量，进而保障各部件的受力性能。要结合母材的材质特点而合理选用焊条，确保焊条不存在质量问题。在焊接时，需清洁焊件，并优化焊接工艺，遵循分段焊接或者对称焊接的流程进行焊接，并根据焊接作业环境中的温度而控制焊接间隔时间，避免出现焊接变形质量问题。焊接后，需检查焊缝外观，确保焊缝不存在气孔、咬边或者夹渣等质量问题。
然后，螺栓连接质量也非常重要。包括普通螺栓与高强度螺栓的连接，其中前者主要作为连接的紧固件，而后者的连接质量是重中之重。要求对高强度螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验或者开展轴力试验，保证其摩擦面加工质量。在安装高强度螺栓时，不可敲打或者扩孔，需确保自由穿入螺栓，严格遵循紧固、初拧和终拧等工艺流程。再者，做好构件防腐与涂饰工作，采用合格的涂装材料，涂刷之前保证焊缝没有焊渣或锈垢等，严格遵循正确的涂装工艺进行涂刷。最后，做好钢结构吊装工作，需保证机具、吊具以及安全防护等有效到位，做好各项准备工作，注意不可使用已经安装就位的构件对其它重物进行起吊施工。
四、结束语
总而言之，钢结构作为新型的结构形式，其具备多种优点，且应用范围广泛，值得在多个建筑领域予以更广泛的推广应用。在实际运用中，需注意做好其质量控制工作，充分发挥钢结构的功能与作用，保障施工质量。
参考文献：
[1]孟伟.浅谈钢结构特点及其应用[J].科技风，2012（5）：7-7.
[2]许风平.探讨住宅钢结构的特点及应用[J].中国科技博览，2010（9）：262-262.
[3]苏闯，陈吉帅.钢结构在土木工程中的应用研究[J].科技创新导报，2011，30（18）：93-94.
关键词：钢结构；建筑结构；结构特点；应用范围
钢结构是一种由钢制材料组成的结构，是当前比较常见的建筑结构类型。具体而言，钢结构包括了型钢与钢板制成的钢梁、钢桁架以及钢柱等构件，一般采用螺栓连接方式、铆钉连接方式或者焊接连接方式。钢结构的自重比较轻，在施工中的运用比较简便，已经被广泛应用在超高层建筑、场馆建筑以及大型厂房等领域之中，发展前景良好。因此，探究钢结构的特点及其应用范围具有一定的意义。
一、钢结构的特点分析
（一）钢结构的材料具有较强的强度、韧性与塑性
钢结构的材料主要是钢材，与混凝土、木材与砖石等材料相比，其具有更优良的强度、韧性与塑性。其强度大，体现在钢结构适用于荷载大、跨度大的建筑结构；其塑性佳，体现在钢结构不会由于荷载力过大而突然断裂；其韧性好，则体现在钢结构对动力荷载具有较强的适应性。
（二）钢结构制作简单便利，且施工工期不长
在钢材料的加工中，其材料为单纯的成材，具有加工简便的优点，还可实现机械加工。若是将钢结构制作成构件，则可具有较高精确度的优点。钢结构的构件可在施工现场进行拼装，其螺栓安装比较简便，也可焊接形成较大单元后再实施吊装施工，利于缩短施工工期[1]。
（三）钢结构具有质量轻的优点
相较于混凝土等传统建筑材料，钢材密度更大，但是其质量却相对更轻。若是在相同的跨度下承受相同的荷载力，那么钢屋架质量至多是钢筋混凝土屋架质量的25%-30%。因此，钢结构吊装施工更加便利，且质量轻的屋盖结构还具有良好的抗地震作用。
（四）钢结构可耐热，但耐火性与耐腐蚀性较差
钢结构的钢材在长期受到100℃辐射热的情况下，依旧不会出现多大的强度变化，因此其耐热性能较佳。只是需要注意的是，若温度>150℃，就需要施加隔热层防护措施。且钢材耐火性差，需对重要部位的钢结构采取有效的防火措施，比如石膏板防护、蛭石板防护、蛭石喷涂层防护等等。另外，钢材的耐腐蚀性也较差，同样需要做好防护工作，比如涂刷合格的油漆进行防锈。而随着技术的进步，当前已开始推广应用耐火性能高的钢材以及抗锈性能较佳的耐候钢，让钢结构呈现出更宽广的发展态势。
二、钢结构的应用范围
钢结构的多项优良特点使其不断得到发展与应用，逐渐在建筑结构领域占据着重要地位，其主要的应用范围可包括以下几种[2]：
第一，大跨度结构。一般而言，结构跨度越大，那么自重在总荷载中的比重越大，而钢结构的自重轻，且强度高，适用于荷载力重的大跨度结构。因此，在大跨度桥梁与大跨度建筑中，钢结构的应用非常多。第二，重型厂房结构。如今重型厂房在钢铁联合企业或者重型机械制造业中比较常见，其车间吊车起重质量非常大，一般大于100吨，而超重的甚至可达到440吨，尤其是作业繁重的情况下，车间的主要承重骨架通常会使用钢结构来满足需求。
第三，受动力荷载影响的结构。钢结构中的钢材韧性较佳，因此在一些锻锤厂房或者其它具备动力作用设备的厂房都采用钢结构。而且若是要求较高抗震能力，那么钢结构也可以满足要求。第四，可拆卸的建筑结构。钢结构通常采用螺栓或者铆钉等连接方式，因此其拆装比较简单便利。若是结构要满足搬迁便利性的要求，比如临时性展览馆或者临时用房骨架等等，都可以采用钢结构。
第五，高层建筑与高耸结构。钢结构比较适用于高层建筑骨架，因此其在当前的高层建筑領域是比较常用的建筑结构类型。而高耸结构可分为塔架、桅杆结构，一般是指电网工程中的高压输电线路的塔架或者广播电视台发射的塔架或桅杆，这种结构比较适合采用钢结构。第六，容器或者其它构筑物。在冶金、化工和石油行业中，通常会采用钢板焊成的容器，比如油罐、高炉等。除此之外，管道支架、钻井塔架、采油塔架等等构筑物也常常采用钢结构。
第七，轻型钢结构。钢结构不仅适用于大跨度结构，也适用于荷载小的小跨度结构。尤其是荷载特别轻的情况下，小跨度结构的自重问题是非常关键的因素。因此，在这种需求下，促进了轻型钢结构的推广应用。
三、钢结构的质量控制
随着钢结构的推广应用，其质量控制也非常重要。主要需要做到五点内容[3]：
首先是做好钢构件的安装，要求做好安装前的基础检查与验收工作，保证接口质量。在安装时，检查底板垫铁，防止地脚螺栓失稳而影响结构质量。保持钢柱的精准垂直，必要时采用临时支护措施稳定结构。其次，在构件焊接方面，需保证焊接质量，进而保障各部件的受力性能。要结合母材的材质特点而合理选用焊条，确保焊条不存在质量问题。在焊接时，需清洁焊件，并优化焊接工艺，遵循分段焊接或者对称焊接的流程进行焊接，并根据焊接作业环境中的温度而控制焊接间隔时间，避免出现焊接变形质量问题。焊接后，需检查焊缝外观，确保焊缝不存在气孔、咬边或者夹渣等质量问题。
然后，螺栓连接质量也非常重要。包括普通螺栓与高强度螺栓的连接，其中前者主要作为连接的紧固件，而后者的连接质量是重中之重。要求对高强度螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验或者开展轴力试验，保证其摩擦面加工质量。在安装高强度螺栓时，不可敲打或者扩孔，需确保自由穿入螺栓，严格遵循紧固、初拧和终拧等工艺流程。再者，做好构件防腐与涂饰工作，采用合格的涂装材料，涂刷之前保证焊缝没有焊渣或锈垢等，严格遵循正确的涂装工艺进行涂刷。最后，做好钢结构吊装工作，需保证机具、吊具以及安全防护等有效到位，做好各项准备工作，注意不可使用已经安装就位的构件对其它重物进行起吊施工。
四、结束语
总而言之，钢结构作为新型的结构形式，其具备多种优点，且应用范围广泛，值得在多个建筑领域予以更广泛的推广应用。在实际运用中，需注意做好其质量控制工作，充分发挥钢结构的功能与作用，保障施工质量。
参考文献：
[1]孟伟.浅谈钢结构特点及其应用[J].科技风，2012（5）：7-7.
[2]许风平.探讨住宅钢结构的特点及应用[J].中国科技博览，2010（9）：262-262.
[3]苏闯，陈吉帅.钢结构在土木工程中的应用研究[J].科技创新导报，2011，30（18）：93-94.