建筑钢结构各功能材料技术应用综述

（河北 秦皇岛 066300）

一、关于钢结构的概述

(一)钢结构的主要优点

1.施工周期短。一般情况下，建筑所用的钢结构都是在工厂就生产好了的，在施工的过程中，可以对其进行现场安装，这就在一定程度上大大缩短了工程的施工工期。

2.空间大。由于钢材的抗侧弯强度以及抗压强度是砼的1.5倍左右，所以，在同等强度条件下，钢结构施工具有增大有效的施工空间、缩小截面的优点。

3.可循环利用。在对钢结构的建筑物进行施工时，其施工材料可以回收再利用，这与其它的建筑物结构相比，建筑垃圾相对较少也是其主要优点之一。

（二）钢结构的主要缺点

1.耐火性差。由于钢材的导热系数明显大于钢筋砼导热系数，此外，它的耐火性也远低于混凝土的耐火性。一般情况下，当温度达到600℃时，钢结构的强度以及刚度就基本消失。因此，在对钢结构建筑进行设计时，一定要注意抗火环节的设计。

2.耐腐蚀性相对较差。在一定条件下，钢材表面的铁原子在与空气中的氧气接触时，会发生氧化反应而生成铁锈。当钢结构出现锈蚀时，钢结构的应力就会集中在一起，对结构的安全使用造成一定的隐患。钢结构建筑一旦出现此种情况，就会减少建筑结构的使用寿命，由此可见，为了确保钢结构建筑的实际寿命能够达到设计的使用年限，就必须对其进行相应的处理。

二、隔热、保温材料

在建筑行业飞速发展的今天，人们对于各类建筑的节能要求也变得越来越高，从相关的资料可以看出，保温并不是困扰建筑行业的的主要问题，不过人们对于保温建筑仍然存在各种各样的争议。目前，解决建筑物保温问题的首要条件就是保温材料的选择。一般情况下，保温建筑是通过保温介质来对空气进行截流的，以此来达到减缓热传递的目的。不同种类的保温材料其最大的差别就是怎样达到保温的作用。保温材料的类型以及厚度对保温建筑的保温功能有着至关重要的影响。

三、钢结构的焊接技术以及应用前景

（一）钢结构焊接过程中的基本要求

在对建筑钢结构进行焊接之前，一定要对相关的焊接设备进行严格的检查，确保焊接过程中所需的工具仪表齐全，所有设备均能正常工作。对于那些外观要求相对较严的钢结构，务必要确保焊接缝外观的质量达到相关的要求，在焊接的过程中，如有必要还必须对焊接缝进行及时的修磨处理。特别是对于圆管Y、K、T形节点、螺栓球节点处的网架焊缝以及普通焊接球处的网架焊缝，此类焊接缝的探伤方式以及内部缺陷的分级都必须要符合我国的相关焊缝标准。

（二）钢结构焊接过程中的施工质量标准

对于钢结构的建筑而言，其建成后的受力情况与焊接缝的焊接质量有着密不可分的内在联系，因此，在完成钢结构的相关焊接工作后，务必要对其质量进行严格的判定。在对钢结构建筑的施工质量进行判定的过程中，主要包含了以下几个方面的内容。

1.施工单位在对钢结构工程进行判定的过程中，最好是从工程的焊接方法、焊接材料以及初次使用的钢材等方面来对其焊接工艺进行评定，并根据相应的评定结果来对结构的最终焊接工艺进行确定。

2.在完成钢结构的焊接后，在其焊接表面不能出现焊瘤、裂纹等缺陷，一、二级焊缝处不能有弧坑裂纹、夹渣以及表面气孔等缺陷出现，特别是对于焊接缝，一定不能出现未焊满以及咬边等缺陷。大量的实践经验表明，在对钢结构进行焊接的过程中，其焊接缝的外观必须要均匀、平缓，对于焊接缝处的焊渣一定要清理干净。

3.在完成焊接缝的相关焊接工作后，可以使用钢尺、放大镜以及观察检查的方式来对二、三级焊接缝进行检查，以此来确保焊接完成后的钢结构外观能够符合相关的要求。

（三）钢结构在不同情况下的焊接技术

1.定位焊。由于钢结构建筑的一个节点通常包含了多个构件，因此，在对钢结构进行焊接的过程中，一般都会采用定位焊接的方式。在实际的焊接施工过程中，定位焊接所需的焊接原材料必须要与钢结构原材料的材质相匹配，焊接缝最终的焊接质量必须达到相应的要求。此外，从事焊接工作的技术人员还必须持有相应的焊工施焊合格证。

2.返修焊与磨修。在对钢结构建筑进行焊接的过程中，当结构的余高、焊坡以及焊角尺寸等低于或小于1毫米，且咬边出现超差时，就必须将其修磨均匀。在焊接施工的过程中，可以使用碳弧气刨等一系列的方法来对焊接处的缺陷进行清除，并用砂轮将焊接坡口表面的氧化层磨掉，使其露出金属的光泽。

四、防腐蚀以及防锈材料

（一）使用防腐蚀以及防锈材料时的相关要求

上文已经讲到，钢结构的主要缺点就是耐腐蚀性相对较差。通常情况下，新建的钢结构建筑在一段时间之后必须要重新涂刷涂料，这就使得钢结构建筑的维修费用普遍较高。当前，解决钢结构建筑腐蚀问题的主要方法有以下两种，一种是选用不易腐蚀的钢材来作为钢结构的原材料；另一种是在钢结构表面喷洒一层防锈涂料。对于钢结构表面所用的防腐蚀材料以及防锈材料的选择，应以我国的相关的法律法规以及建筑行业的相关规定为标准。

（二）使用防腐蚀以及防锈材料时的注意事项

在对保温建筑进行设计时，一定要将预期耐蚀寿命、使用情况、涂装方法、涂层厚度、涂层结构、表面除锈等级、基材种类等方面的因素均在设计方案中体现出来，并提出相应的涂装要求以及除锈方法。对于轻型钢结构，在其出现锈斑以及图层分化时，就必须对其做出相应的维护，而不是等到钢结构出现大量的涂层脱落时才对其进行维护。这样做不仅可以减少处理钢结构表面时的工作量，而且还可以在节约维修成本的前提下，确保钢结构建筑的维修质量。此外，在对钢结构建筑进行维修时，选用的涂层材料必须与钢结构表面原有的涂料品种相同，确保涂料的相互配套。