wA鋼結(jié)構(gòu)屋架設(shè)計(jì)及鋼結(jié)構(gòu)的耐久性研究

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。wA鋼結(jié)構(gòu)屋架設(shè)計(jì)及鋼結(jié)構(gòu)的耐久性研究內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要屋架roof truss ，屋架是房屋組成部件之一。用于屋頂結(jié)構(gòu)的桁架，它承受屋面和構(gòu)架的重量以及作用在上弦上的風(fēng)載，多用木料、鋼材或鋼筋混凝土等材料制成，有三角形、梯形、拱形等各種形狀。在本文中主要以鋼結(jié)構(gòu)屋架為對象例題為一個(gè)24米跨度的鋼屋架計(jì)算方式防火防腐主要介紹了涂料防腐防火的方面及五大關(guān)鍵解決建筑輕鋼結(jié)構(gòu)防火 及最佳施工方法；關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；屋架；防火；防腐；施工目錄內(nèi)容摘要目錄I引 言0鋼屋架計(jì)算1一、設(shè)計(jì)資料1二、屋架形式和幾何尺寸確定

2、1三、支撐布置2四、屋架節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算3五屋架桿件內(nèi)力計(jì)算5六桿件截面選擇6七、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)16建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐與防火26建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐26最佳施工工藝高壓無氣噴涂281極佳的表面質(zhì)量282滿意的施工效率283提高附著力，延長涂層壽命284節(jié)省涂料285眾多的規(guī)格29建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐的主要方法29耐候鋼29熱浸鋅29熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層29充水法31輕質(zhì)防火厚板包覆法31復(fù)合保護(hù)法31工程實(shí)例33主要材料情況341、施工準(zhǔn)備342、防火涂料材料的準(zhǔn)備353、防火涂料施工方法354、噴涂、刮涂及刷涂施工工藝365、施工質(zhì)量控制376、防火涂料的修復(fù)377、防火涂料成品保護(hù)38參考文獻(xiàn)3925引 言鋼結(jié)構(gòu)

3、屋架介紹：鋼結(jié)構(gòu)屋架的材料多種多樣方管，圓管，角鐵，槽鋼，工字鋼均可；應(yīng)此造型更加多種多樣；廣泛用于廠房、倉庫、餐廳、體育館、大型市場、休閑度假場所等。鋼結(jié)構(gòu)屋架特點(diǎn)：1、鋼結(jié)構(gòu)屋架質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，跨度大。 2、鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工期短，相應(yīng)降低投資成本。3、鋼結(jié)構(gòu)屋架防火性高，防腐蝕性強(qiáng)。 4、鋼結(jié)構(gòu)屋架搬移方便，回收無污染，環(huán)保性好。 5、鋼結(jié)構(gòu)屋架投資低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 6、鋼結(jié)構(gòu)屋架廣泛用于廠房、倉庫、餐廳、體育館、大型市場、休閑度假場所等。本文主要為鋼結(jié)構(gòu)屋架計(jì)算方式，鋼結(jié)構(gòu)防腐與防火等問題鋼屋架計(jì)算一、設(shè)計(jì)資料廠房的跨度為24m，長度為60m，柱距6m車間內(nèi)設(shè)有兩臺305噸中級工作制吊車梯

4、形屋架，屋架端高為1.9m，屋面坡度i=1/12屋架支撐在鋼筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土標(biāo)號為C25計(jì)算溫度最低20采用1.5×6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。屋面做法：三氈四油綠豆砂防水層，20厚1：3水泥砂漿找平層，80厚泡沫混凝土保溫層。屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.5kN/m2，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.5kN/m2，積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.5kN/m2。由于屋面坡度小、重型屋面，不考慮風(fēng)荷載。二、屋架形式和幾何尺寸確定屋面材料為大型屋面板，故采用無檁體系平破梯形屋架。屋面坡度屋架計(jì)算跨度L02400030023700mm；端部高度取H=1900mm，中部高度取

5、H=2900mm，屋架跨中起拱，按。屋架幾何尺寸如圖1所示圖1：24米跨鋼屋架幾何尺寸 三、支撐布置由于房屋長度有60米，故在房屋兩端設(shè)置上、下橫向水平支撐，廠房兩端的的橫向支撐設(shè)在第一柱間，在所有柱間的上弦平面內(nèi)設(shè)置剛性與柔性桿，以保證安裝時(shí)弦桿的穩(wěn)定，在各柱間的下弦平面的跨中和端部設(shè)置柔性系桿，以傳遞上墻風(fēng)荷載，屋架兩端及跨中設(shè)置垂直支撐。（如圖2所示） 圖2：梯形鋼屋架支撐布置 SC：上弦支撐 XC：下弦支撐 CC：垂直支撐 GG：剛性系桿 LG：柔性系桿四、屋架節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算屋面荷載與雪荷載不會同時(shí)出現(xiàn)，計(jì)算時(shí)取較大荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算；屋架沿水平投影面積分布的自重按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，跨度單位為（

6、m）屋面坡度較小，故對所有荷載均按水平投影面計(jì)算：荷 載 計(jì) 算 表表1荷 載 名 稱標(biāo) 準(zhǔn) 值（kN/m2）設(shè) 計(jì) 值（kN/m2）預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板1.41.4 1.35=1.89三氈四油防水層0.40.4 1.35=0.5420mm厚找平層0.02 20=0.40.4 1.35=0.5480mm厚泡沫混凝土保溫層0.08 6=0.480.48 1.35=0.648屋架和支撐自重0.12+0.011 24=0.380.38 1.35=0.513永久荷載總和3.064.131屋面活荷載0.505 1.4=0.7積灰荷載0.50.5 1.4=0.7可變荷載總和11.4計(jì)算屋架時(shí)考慮下列三種

7、荷載組合情況1) 滿載（全跨永久荷載加全跨可變荷載）F（4.131×+1.4）×1.5×649.779kN2) 全跨永久荷載和半跨可變荷F1=4.131×1.5×637.179kN半垮節(jié)點(diǎn)可變荷載F21.4×1.5×612.6kN3) 全跨屋架和支撐自重、半跨屋面板荷載、半跨活荷載全跨節(jié)點(diǎn)屋架自重：F3=0.513×1.5×64.617KN半跨屋面板自重及半跨活荷載F4（1.89+0.7）×1.5×623.31kN屋架在上述三種荷載組合作用下的計(jì)算簡圖如圖3所示 （a） （b） （c）

8、 圖3：荷載計(jì)算簡圖五屋架桿件內(nèi)力計(jì)算 見下表2表 2 屋架桿件內(nèi)力組合表?xiàng)U件名稱內(nèi)力系數(shù)（F=1）第一種組合F×第二種組合第二種組合桿件計(jì)算內(nèi)力（kN）全跨左半跨右半跨F1×+ F2×F1×+ F2×F3×+ F4×F3×+ F4×上弦桿10000000002-9.28-6.98-2.96-461.92-432.95-382.35-205.55-111.94-461.923-9.28-6.98-2.96-461.92-432.95-382.35-205.55-111.94-461.924-14.59-1

9、0.36-5.45-726.10-672.84-610.99-308.81-194.41-726.105-14.59-10.36-5.45-726.10-672.84-610.99-308.81-194.41-726.106-16.62-10.83-7.47-827.31-754.32-712.00-329.12-250.82-827.317-16.62-10.83-7.47-827.31-754.32-712.00-329.12-250.82-827.318-16.23-9.14-9.14-807.68-718.38-718.38-287.92-287.92-807.68下弦桿95.003.

10、851.486248.92234.41204.63112.7957.71248.921012.369.064.26615.40573.78513.31268.24156.38615.401115.8910.866.49791.05727.68672.53326.55224.54791.051216.6210.188.31827.41746.21722.68313.98270.43827.41斜腹桿27-9.03-6.95-2.68-449.52-423.30-369.53-203.69-104.22-449.52287.125.212.46354.22330.17295.57154.2390.

11、23354.2230-5.68-3.83-2.38-282.53-259.29-240.98-115.51-81.64-282.53313.932.282.12195.75175.01172.9571.44567.63195.7533-2.67-1.06-2.07-132.77-112.56-125.23-37.09-60.53-132.77341.301-0.151.8764.7546.5171.882.5849.5271.8836-0.141.28-1.83-6.8211.07-28.1629.27-43.31-43.3129.2737-0.96-2.251.67-47.85-64.14-

12、14.73-56.9934.43-64.1434.43豎桿26-0.5-0.50-24.89-24.89-18.59-13.96-2.31-24.8929-1-10-49.78-49.78-37.18-27.93-4.62-49.7832-1-10-49.78-49.78-37.18-27.93-4.62-49.7835-1-10-49.78-49.78-37.18-27.93-4.62-49.78381.820.590.5990.7675.2275.2222.1722.1790.76其中左半跨節(jié)點(diǎn)及桿件編號如下圖4所示 圖4：節(jié)點(diǎn)及桿件編號六桿件截面選擇按腹桿最大內(nèi)力N=-449.52KN,

13、查表7.4，選中間節(jié)點(diǎn)板厚度為10mm，支座節(jié)點(diǎn)板厚度12mm。1） 上弦桿整個(gè)上弦桿采用等截面，按最大內(nèi)力=-827.31KN計(jì)算在屋架平面內(nèi)：計(jì)算長度為節(jié)間軸線長度，即 l=l。=150.6cm, l=300cm 0807 AN/f827310/(0.807×215)=4768.22mm假定60i= l/150.6/602.51cm il/300/605.00cm由附表7選2 140×90×12，短肢相并，如下圖所示，A2×26.452.8 cm 、i=2.54cm、i=6.81cm截面驗(yàn)算：l/ i150.6/2.54=59.29<150(滿

14、足) l/ i=300/6.81=44.05<150(滿足)查附表4.2得0.813由N/A=827310/(0.0.813×5280)192.73N/ <215(滿足)故上弦桿采用2 140×90×12截面形式圖5：上弦桿截面2） 下弦桿整個(gè)下弦桿采用等截面，按最大內(nèi)力=827.41KN計(jì)算l300cm l=2370/2=1185cm,A=N/f=827.41×1000/(215×100)=38.48 cm由附表7選2 140×90×12短肢相并A2×26.452.8 cm，i 2.54cm ，i6.

15、81cm=827.41×103/(52.8×102)= 156.71N/ < 215(滿足)l/ i300/2.54=118.11<350(滿足)l/ i=1185/6.81=174.01<350(滿足)故下弦桿采用2 140×90×12短肢相并圖6：下弦桿截面3）腹桿aB（桿件27） 圖7：斜腹桿aB截面4）腹桿bB（桿件28） 圖8：斜腹桿bB截面5）豎桿bC（桿件29） 、 圖9：豎桿bC截面6）斜腹桿bD（桿件30） 圖10：斜腹桿bD截面7）斜腹桿cF（桿件33） 圖11：斜腹桿cF截面8）斜腹桿dF（桿件34） 圖12：斜腹

16、桿dF截面9）斜腹桿Hd（桿件36） 當(dāng)N=29.27KN時(shí)驗(yàn)算截面應(yīng)力圖13： 斜腹桿Hd截面10）豎桿Ie（桿件38）桿Ie位于跨中采用十字型截面 計(jì)算其回轉(zhuǎn)半徑 圖14：跨中豎桿Ie截面其余各桿件的截面選擇計(jì)算過程不再一一列出，現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列于下表3表3 梯形鋼屋架桿件截面選擇表名稱桿件號內(nèi)力(KN)Lox(mm)Loy(mm)規(guī)格面積()cmcm應(yīng)力腹桿26-24.89191319132L5059601.532.53125.0375.611500.411-63.0827-449.52243824382L1001038523.054.5279.93531500.688-169.61283

17、54201225152L1001038523.054.5265.9655.64350191.9029-49.78172021502L5059601.532.45112.4187.751500.475-109.1630-282.53218427302L90621282.794.0578.2767.401500.701-189.3931195.75217627202L90621282.794.0577.9967.16350191.9832-49.78192024002L5059601.532.45125.4997.951500.411-126.1633-133.772353.629422L8051

18、5822.483.6394.9081.041500.588-143.803471.882345.629322L4057581.212.06193.85142.33350194.8235-49.78212026502L5059601.532.45138.56108.161500.411-126.1636-43.31252831602L56510841.722.69146.97117.471500.318-125.6429.27252831602L56510841.722.69146.97117.47350127.0037-64.142519.231492L80515822.483.63101.5

19、886.741500.542-74.8034.432519.231492L80515822.483.63101.586.74350121.763890.76261026102L5059602.12.1124.29124.29350194.54下弦桿9827.413000118502L140901252802.546.81118.11174.013501156.70上弦桿1-827.31150630002L140901252802.546.8159.2944.051500.813-192.72七、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)在確定節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸時(shí)，需要斜腹桿與節(jié)點(diǎn)板間連接焊縫的長度。先算出各腹桿桿端需要的焊縫尺

20、寸。其計(jì)算公式為：角鋼肢背所需焊縫長度：角鋼肢尖所需焊縫長度：如腹桿28，設(shè)計(jì)桿力N354.22 kN，設(shè)肢背與肢尖的焊腳尺寸各為hf18mm，hf26mm。因28桿系等肢角鋼，故K10.7，K20.3。則：l1(0.7×354.22×103)/(2×0.7×8×160)=138.37mm 取l1150mml2(0.3×354.22×103)/(2×0.7×6×160)=79.07 取l280mm腹桿所需焊縫長度的計(jì)算結(jié)果見下表4表4 腹桿焊縫長度計(jì)算表節(jié)點(diǎn)名稱桿件名稱角焊縫內(nèi)力系數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)力（K

21、N）肢背焊縫（mm）肢尖焊縫（mm）肢背肢尖計(jì)算調(diào)整后計(jì)算調(diào)整后b280.70.3354.22138.37150879.07806290.70.3-49.7825.9340613.33205300.70.3-282.53147.15150675.68805c310.70.3195.7576.4680843.69506320.70.3-49.7825.9340613.33205330.70.3-133.7769.1580635.56405d340.70.371.8837.4440619.25205350.70.3-49.7825.9340613.33205360.70.3-43.3122.564

22、0611.60205e260.70.3-26.8912.962066.67105270.70.3-449.52175.591808100.341206a370.70.3-64.1433.4140617.18205380.70.390.7642.2750620.26305B270.70.3-449.52175.591808100.341206280.70.3354.22138.37150879.07806ACEG290.70.3-49.7925.9340513.33205根據(jù)上面求得的焊縫長度，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙及制作和裝配等誤差，由斜腹桿焊縫決定的節(jié)點(diǎn)板尺寸，按比例繪制節(jié)點(diǎn)詳圖，從而確定

23、節(jié)點(diǎn)板尺為400mm300mm。驗(yàn)算下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫，內(nèi)力差N=615.40-248.92=366.48KN，實(shí)際焊縫長度為400mm，肢背及肢尖焊腳尺寸均取為8mm，則計(jì)算長度lw=400-16=384mm。肢背焊縫應(yīng)力為：焊縫長度滿足要求，節(jié)點(diǎn)詳圖如圖所示 圖15： 下弦節(jié)點(diǎn)“b” 、上弦“B”節(jié)點(diǎn)為了便于在上弦上擱置屋面板，節(jié)點(diǎn)板上的上邊緣可縮進(jìn)上弦肢背8mm，用槽焊縫把上弦角鋼和節(jié)點(diǎn)板連接起來，槽焊縫作兩條角焊縫計(jì)算，槽焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.8的折減系數(shù)，計(jì)算時(shí)可忽略屋架上弦坡度影響，而假定集中荷載P與上弦垂直，上弦肢背槽焊縫的應(yīng)力由下面計(jì)算得到上弦與節(jié)點(diǎn)板間焊縫長度為都滿足要

24、求。 圖:16： 上節(jié)點(diǎn)“B”、屋脊節(jié)點(diǎn)弦桿一般采用同號角鋼拼接，熱彎成形，為了使拼接角鋼與弦桿之間能夠密合，并便于施焊，需要拼接角鋼的尖角削除，且截去垂直肢的一部分寬度，一般為12+10+5=27mm，取30mm，則豎肢余留高度為60mm，設(shè)拼接角鋼與受壓弦桿之間的角焊縫10mm，則所需焊縫計(jì)算長度為拼接角鋼長度，取拼接角鋼長度為440mm。上弦與節(jié)點(diǎn)板之間采用槽焊縫。都滿足要求上弦肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫應(yīng)按照上弦內(nèi)力的15%計(jì)算，并考慮此內(nèi)力產(chǎn)生的彎矩，設(shè)肢尖焊縫10mm，取節(jié)點(diǎn)板長度為400mm，則節(jié)點(diǎn)一側(cè)的焊縫計(jì)算長度為，焊縫應(yīng)力為<160滿足要求 圖18： 屋脊節(jié)點(diǎn)“I”、支座

25、節(jié)點(diǎn)a為便于施焊，下弦桿水平肢的底面與支座底板的凈距取， 。且在節(jié)點(diǎn)中心線處設(shè)加勁肋，高度與節(jié)點(diǎn)板高度相同，厚度取14mm底板計(jì)算支座反力設(shè)節(jié)點(diǎn)板平面尺寸采用,如僅考慮有加勁肋部分的底板承受支座反力，則承壓面積為，驗(yàn)算柱頂?shù)幕炷量箟簭?qiáng)度：（滿足）底板被節(jié)點(diǎn)板和加勁肋分成4塊，每塊板為兩相鄰邊支承而另兩相鄰邊自由的板，故應(yīng)計(jì)算底板單位寬度上的最大彎矩：查表得則單位寬度的最大彎矩為需要的底板厚度：取加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算偏于安全的假定一個(gè)加勁肋的受力為屋架支座反力的1/4，即則設(shè)則焊縫應(yīng)力為圖19：加勁肋尺寸加勁肋、節(jié)點(diǎn)板與底板的連接焊縫計(jì)算設(shè)焊縫傳遞全部支座反力R=398232N,其中每

26、塊板的加勁肋各傳R/4,節(jié)點(diǎn)板傳遞R/2節(jié)點(diǎn)板與底板的連接焊縫長度為所需焊腳尺寸為，取。每塊加勁肋與底板的連接焊縫長度為所需焊縫尺寸為取=8mm（滿足） 圖20：支座節(jié)點(diǎn)“a”、節(jié)點(diǎn)e下弦桿采用同號角鋼拼接，為了使拼接角鋼與弦桿之間能夠密合，需將拼接角鋼的尖角削除，且截去垂直肢的部分寬度一般為設(shè)拼接角鋼與下弦桿之間的角焊縫，則需要的焊縫長度為下弦肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按下弦內(nèi)力的15%計(jì)算，并考慮此力產(chǎn)生的彎矩，設(shè)肢尖焊縫節(jié)點(diǎn)板長度為550mm，則節(jié)點(diǎn)一側(cè)的弦桿計(jì)算長度為焊縫應(yīng)力為<160滿足要求 圖21：節(jié)點(diǎn)“e”上弦節(jié)點(diǎn)A、C、E、G 豎桿Aa、Cb、Ec、Gd都采用2L505的等肢

27、角鋼，且所受內(nèi)力幾乎相等故該節(jié)點(diǎn)板采用同一型號節(jié)點(diǎn)板上的上邊緣縮進(jìn)上弦肢背8mm，用槽焊縫把上弦角鋼和節(jié)點(diǎn)板連接起來，槽焊縫作兩條角焊縫計(jì)算，槽焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.8的折減系數(shù)，計(jì)算時(shí)可忽略屋架上弦坡度影響，而假定集中荷載P與上弦垂直，上弦肢背槽焊縫的應(yīng)力由下面計(jì)算得到上弦與節(jié)點(diǎn)板間焊縫長度為都滿足要求。 圖22：節(jié)點(diǎn) “A”、”C”、”E”、”G”截面建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐與防火鋼結(jié)構(gòu)具有重量輕而強(qiáng)度高，塑性、韌性好，施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，因此在建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度建筑采用鋼結(jié)構(gòu)尤為理想，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)又是對城市影響最小的結(jié)構(gòu)之一，是可重復(fù)利用的綠色環(huán)保材

28、料。然而在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和使用中，建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐和防火仍是鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的主要難題及阻礙。本章要分別對鋼結(jié)構(gòu)防腐和防火的基本概念，主要方法等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。本章中將分別討論鋼結(jié)構(gòu)防腐和防火的基本概念，主要技術(shù)方法及其各自的特點(diǎn)。鋼材是一種不會燃燒的建筑材料，它具有抗震，抗彎等特性。在實(shí)際應(yīng)用中，鋼材既可以相對增加建筑物的荷載能力，也可以滿足建筑設(shè)計(jì)美感造型的需要；還避免了混凝土等建筑材料不能彎曲，拉伸的缺陷。因此鋼材受到了建筑行業(yè)的青睞，單層，多層，摩天大樓，廠房，庫房，候車室，候機(jī)廳等采用鋼材都很普遍。但是，鋼材作為建筑材料在防火方面又存在一些難以避免的缺陷，它的機(jī)械性能，如屈服點(diǎn)，抗拉及彈性模

29、量等均會因溫度的升高而急劇下降。鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料是在耐油防腐蝕涂料的基礎(chǔ)上研制成功的一種新型鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料。該涂料分為底漆和面漆兩種，除了外，其應(yīng)用范圍更廣，并且可根據(jù)需要將涂料調(diào)成各種顏色。建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料的基本屬性組成由改性羥基丙烯酸樹脂、優(yōu)質(zhì)精制顏填料、添加劑、溶劑配制而成的雙組份涂料。特性較薄的涂層能適應(yīng)薄壁板的防腐裝飾要求，具有耐蝕、耐候、耐寒、耐濕熱、耐鹽霧、耐水、耐油等化學(xué)性能附著力強(qiáng)，耐磨、硬度高，漆膜堅(jiān)韌、光亮、豐滿，保色性好，干燥快等物理性能用途鋁合金板等薄壁，黑色、有色金屬板材的防腐裝飾，也適用于其它結(jié)構(gòu)部件的防腐裝飾外觀底漆：鐵紅色，淺色，有光；面漆：各色，

30、有光鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料的用途鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料適用于污水、海水、工業(yè)水、汽油、煤油、柴油噴氣燃料、煤氣等儲罐、輸油、輸氣管線、橋梁、網(wǎng)架、電力設(shè)備及各類化工設(shè)備的防腐蝕保護(hù)，還可用于混凝土設(shè)施的腐蝕防護(hù)。鋼結(jié)構(gòu)在使用期間和它所處的環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)或物理作用，引起材質(zhì)的變質(zhì)和鋼結(jié)構(gòu)的破壞失效，稱為鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕。鋼材在空氣或潮濕的環(huán)境中易于銹蝕，鋼材表面的鐵原子與空氣中的氧氣化合而成質(zhì)地疏松的氧化鐵銹，特別是當(dāng)空氣中含有酸堿鹽類介質(zhì)時(shí)情況更為嚴(yán)重，腐蝕不僅使鋼材表面產(chǎn)生不均勻的銹蝕，而且局部的銹蝕引起應(yīng)力集中，促使鋼結(jié)構(gòu)提前破壞，尤其是在反復(fù)沖擊荷載的作用下，更加速了疲勞強(qiáng)度降低，出現(xiàn)脆性

31、斷裂。鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕危害建筑物的安全，造成巨大損失，甚至引起災(zāi)難性事故，后果極其嚴(yán)重。據(jù)一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計(jì)，每年由于鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民生產(chǎn)總值的2%4%，全世界每年因此造成的經(jīng)濟(jì)損失已高達(dá)數(shù)千億美元以上。只有在設(shè)計(jì)建造的同時(shí)，對其進(jìn)行卓有成效的防腐，確保長效防腐才能確保鋼結(jié)構(gòu)的長久壽命。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，但是，由于相關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的出臺相對滯后，近幾年來在鋼結(jié)構(gòu)建筑中出現(xiàn)的問題也不少，如1998年在浙江發(fā)生的數(shù)萬平方米的輕鋼結(jié)構(gòu)廠房及個(gè)別網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)工程的倒塌事故；某地一座跨度達(dá)70米的網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)工程，經(jīng)過5年使用突然整體倒塌。事故的發(fā)生除了設(shè)計(jì)、

32、制作、安裝方面的問題外，鋼結(jié)構(gòu)的防腐也是一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)重的問題。薛發(fā)說，鋼結(jié)構(gòu)工程的業(yè)主、使用者、設(shè)計(jì)施工企業(yè)等對鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)問題都缺乏足夠的重視，在意識上依然停留在傳統(tǒng)的防腐技術(shù)上。由于材料及施工工藝選擇不當(dāng)，經(jīng)常造成鋼結(jié)構(gòu)過早的腐蝕或破壞。目前，無論是工程業(yè)主、使用者還是施工者對于施工時(shí)如何檢測防腐涂層的性能，基本不予重視。另外，一些工程業(yè)主完全依圖而定，在工程開工之前，沒有找專門的防腐工程專家對工程整體防腐方案進(jìn)行評估，沒有委派專業(yè)的防腐施工工程師或?qū)＜覍Ψ栏繉舆M(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，一切交給工程監(jiān)理。工程監(jiān)理對防腐的理解也是依圖而定，工程交付使用后基本沒有進(jìn)行防腐維護(hù)的檢測，還有的不顧實(shí)際情況大

33、砍防腐工程的費(fèi)用，這些都使鋼結(jié)構(gòu)壽命大大縮短。綜合世界各國對鋼結(jié)構(gòu)建筑的防護(hù)做法證明，用重防腐涂料進(jìn)行防腐涂裝及用防火防腐涂料 進(jìn)行防火防腐涂裝是最經(jīng)濟(jì)有效、最簡便實(shí)用、最普遍的一種方法。選擇好的鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料有哪些益處一個(gè)好的鋼結(jié)構(gòu)涂料具有良好的機(jī)械性能和優(yōu)異的防腐性能。對氣候和油水混合物等都具有良好的穩(wěn)定性。要有良好的視覺效果，在裝飾上美觀大方。防腐期限時(shí)間長，因?yàn)橐粋€(gè)大型的工程不可能在幾年內(nèi)頻繁施工。好的涂料可以儉省一個(gè)企業(yè)的精力和物力資源，對企業(yè)的發(fā)展起著不可忽略的作用！最佳施工工藝高壓無氣噴涂隨著對鋼結(jié)構(gòu)防腐要求的提高以及環(huán)境保護(hù)限制,鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料防腐涂料更進(jìn)一步地朝著低溶劑、高固

34、體 成份的方向發(fā)展，致使涂料變得高粘度、厚漿型而越來越難于噴涂。傳統(tǒng)的施工方法是手工刷涂和空氣噴涂，手工刷涂不僅效率低下，而且不可避免的會留下刷痕，其漆面效果難于令人滿意；空氣噴涂因不能霧化高粘度的防腐涂料，勢必會大量加稀釋劑，造成成本上升及環(huán)境污染，且過度稀釋導(dǎo)致油漆成膜能力下降，影響油漆涂層壽命。如果采用高壓無氣噴涂施工工藝，這一問題便迎刃而解了。高壓無氣噴涂，它的工作原理是通過高壓無氣噴涂設(shè)備，將涂料增壓至幾百kg/cm2，通過噴咀將涂料霧化成細(xì)小的微粒，直接噴射到被涂物表面的一種噴涂方式。與刷涂噴涂相比，高壓無氣噴涂有以下特點(diǎn)：1極佳的表面質(zhì)量高壓無氣噴涂機(jī)將涂料用高壓噴射霧化成細(xì)小的

35、微粒，使其均勻地分布于工件表面，形成光滑、致密的涂層，這是刷涂等原始方法所無法比擬的。2滿意的施工效率噴涂效率在300m2/h以上，大大節(jié)省人力和工時(shí)。3提高附著力，延長涂層壽命高壓無氣噴涂采用高壓噴射霧化，使涂料微粒獲得強(qiáng)有力的動(dòng)能，涂料微粒借此動(dòng)能射達(dá)工件空隙之中，因而使涂層更密，與工件的機(jī)械咬合力增強(qiáng)，附著力提高，有效延長涂層壽命。4節(jié)省涂料人工刷涂涂層厚度極不均勻，特別是對高粘度防腐涂料，涂層過厚；空氣噴涂因空氣在工件面反彈時(shí)把涂料帶出，涂料利用率下降。而無氣噴涂，既可獲得均勻的涂層，反彈也比空氣噴涂小，涂料的有效利用率高，相對其它涂裝方式可節(jié)約涂料1030%。5眾多的規(guī)格各個(gè)系列的設(shè)

36、備以配合不同生產(chǎn)量的需要，大型的氣動(dòng)及電動(dòng)高壓無氣噴涂機(jī)，可以滿足你批量的生產(chǎn)需要；而小型的電動(dòng)高壓無氣噴涂機(jī)可配合你小量生產(chǎn)及現(xiàn)場修補(bǔ)之用，機(jī)動(dòng)性好。選擇好的鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料有哪些益處一個(gè)好的鋼結(jié)構(gòu)涂料具有良好的機(jī)械性能和優(yōu)異的防腐性能。對氣候和油水混合物等都具有良好的穩(wěn)定性。要有良好的視覺效果，在裝飾上美觀大方。防腐期限時(shí)間長，因?yàn)橐粋€(gè)大型的工程不可能在幾年內(nèi)頻繁施工。好的涂料可以儉省一個(gè)企業(yè)的精力和物力資源。 建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐的主要方法 耐候鋼耐腐蝕性能優(yōu)于一般結(jié)構(gòu)用鋼的鋼材稱為耐候鋼，一般含有磷、銅、鎳、鉻、鈦等金屬，使金屬表面形成保護(hù)層，以提高耐腐蝕性。其低溫沖擊韌性也比一般的結(jié)構(gòu)用鋼好

37、，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼(GB 4172-84)。 熱浸鋅熱浸鋅是將除銹后的鋼構(gòu)件浸入600左右高溫融化的鋅液中，使鋼構(gòu)件表面附著鋅層，鋅層厚度對5mm以下薄板不得小于65m，對厚板不小于86m，從而起到防腐蝕的目的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是耐久年限長，生產(chǎn)工業(yè)化程度高，質(zhì)量穩(wěn)定。熱浸鋅的首道工序是酸洗除銹，然后是清洗。這兩道工序不徹底均會給防腐蝕留下隱患，應(yīng)避免設(shè)計(jì)出具有相貼合面的構(gòu)件，以免貼合面的縫隙中酸洗不徹底或酸液洗不凈。對于管形構(gòu)件應(yīng)該讓其兩端開敞，兩端封閉會造成管內(nèi)空氣膨脹而使封頭板爆裂，造成安全事故；一端封閉則鋅液流通不暢，易在管內(nèi)積存。 熱噴鋁(鋅)復(fù)

38、合涂層這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當(dāng)?shù)拈L效防腐蝕方法。具體做法是先對鋼構(gòu)件表面作噴砂除銹，使其表面露出金屬光澤并打毛。再用乙炔-氧焰將不斷送出的鋁(鋅)絲融化，并用壓縮空氣吹附到鋼構(gòu)件表面，以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80m100m)。最后用油漆等涂料封閉毛細(xì)孔，形成復(fù)合涂層。此法無法在管狀構(gòu)件的內(nèi)壁施工，因而管狀構(gòu)件兩端必須做氣密性封閉，以使內(nèi)壁不被腐蝕。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是對構(gòu)件尺寸適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)件形狀尺寸幾乎不受限制。另一優(yōu)點(diǎn)是這種工藝的熱影響是局部的，受約束的，因而不會產(chǎn)生熱變形。與熱浸鋅相比，這種方法的缺點(diǎn)是工業(yè)化程度較低，噴砂噴鋁(鋅)的勞動(dòng)強(qiáng)度大，質(zhì)量易受操作者的情緒變化影響。

39、 五大關(guān)鍵解決建筑輕鋼結(jié)構(gòu)防火 鋼材雖為非燃燒材料，但鋼不耐火，溫度為600時(shí)，鋼材的屈服強(qiáng)度將降至室溫下強(qiáng)度的一半，溫度達(dá)到600時(shí)，鋼材基本喪失全部強(qiáng)度和剛度。因此，當(dāng)建筑采用無防火保護(hù)措施的鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，一旦發(fā)生火災(zāi)，結(jié)構(gòu)很容易遭到破壞。例如，1993年我國福建泉州一座鋼結(jié)構(gòu)冷庫發(fā)生火災(zāi)，造成3600的庫房倒塌;1996年江蘇省昆山市的一輕鋼結(jié)構(gòu)廠房發(fā)生火災(zāi)，4320的廠房燒塌,1998年北京某家具城發(fā)生火災(zāi)，造成該建筑(鋼結(jié)構(gòu))整體倒塌。 鋼材是一種不會燃燒的建筑材料，它具有抗震、抗彎等特性。在實(shí)際應(yīng)用中，鋼材既可以相對增加建筑物的荷載能力，也可以滿足建筑設(shè)計(jì)美感造型的需要，還避

40、免了混凝土等建筑材料不能彎曲、拉伸的缺陷，因此鋼材受到了建筑行業(yè)的青睞，單層、多層、摩天大樓，廠房、庫房、候車室、候機(jī)廳等采用鋼材都很普遍。但是，鋼材作為建筑材料在防火方面又存在一些難以避免的缺陷，它的機(jī)械性能，如屈服點(diǎn)、抗拉及彈性模量等均會因溫度的升高而急劇下降。  長期以來，建筑防火被認(rèn)為是建筑師設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的問題，結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)時(shí)考慮結(jié)構(gòu)防火(對結(jié)構(gòu)更適合稱抗火)問題的不多。確實(shí)，建筑的防火分隔、避難層的設(shè)置、安全疏散出口的布置等為建筑防火設(shè)計(jì)問題，目的在于減輕火災(zāi)損失，減少人員傷亡。然而，作為防火分隔的防火墻靠結(jié)構(gòu)支承，如果火災(zāi)中支承結(jié)構(gòu)破壞，防火墻也起不了防火分隔

41、作用;還有避難層下的結(jié)構(gòu)達(dá)不到耐火時(shí)間要求而破壞，造成的傷亡將更為嚴(yán)重;此外，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如梁、樓板、樓梯等)在火災(zāi)中如果破壞，會影響人員的疏散和消防人員進(jìn)人建筑內(nèi)滅火。因此各國建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范都有建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐火時(shí)間(或耐火極限)的規(guī)定。 充水法 在空心鋼構(gòu)件內(nèi)充水是抵御火災(zāi)最有效的方法，能使鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)時(shí)保持較低的溫度。水在結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)循環(huán)，受熱的水可經(jīng)冷卻再循環(huán)，或由水管引入涼水來取代加熱過的水。這種方法在國外被廣泛地使用在鋼柱的防護(hù)中。這種方法造價(jià)低，對空心鋼構(gòu)件的防滲漏、防腐蝕要求高，只適用于空心鋼構(gòu)件的保護(hù)?？招男弯摻Y(jié)構(gòu)內(nèi)充水是抵御火災(zāi)最有效的防護(hù)措施。這種方法能使鋼結(jié)構(gòu)

42、在火災(zāi)中保持較低的溫度，水在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán)，吸收材料本身受熱的熱量。受熱的水經(jīng)冷卻后可以進(jìn)行再循環(huán)，或由管道引入涼水來取代受熱的水。      輕質(zhì)防火厚板包覆法  就是在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層，可以現(xiàn)澆成型，也可以采用噴涂法。現(xiàn)澆成型的實(shí)體混凝土外包層通常用鋼絲網(wǎng)或鋼筋來加強(qiáng)，以限制收縮裂縫，并保證外殼的強(qiáng)度。噴涂法可以在施工現(xiàn)場對鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹砂泵以形成保護(hù)層，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂漿，也可以摻入珍珠巖或石棉。同時(shí)外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預(yù)制板，采用膠粘劑、釘子、螺栓固定在鋼結(jié)

43、構(gòu)上。采用無機(jī)防火板材對大型鋼構(gòu)件進(jìn)行箱式包裹，如石膏板、蛭石板、無石棉硅酸鈣隔熱 板等，包板的厚度根據(jù)耐火極限的要求而定。這種方法具有施工方便、裝修面平整光滑、成本低、損耗小、無環(huán)境污染、施工周期短、耐老化等優(yōu)點(diǎn)，推廣前景好，是鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)新的發(fā)展方向。     復(fù)合保護(hù)法 緊貼鋼板用防火涂料或柔性氈狀隔熱材料，外用防火薄板作罩面板。這種方法適用于表面有裝飾要求，一般用于需要粘貼柔性氈狀隔熱材料或涂敷厚質(zhì)防火涂料的鋼柱。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是施涂于建筑物及構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)表面，能形成耐火隔熱保護(hù)層，以提高鋼結(jié)構(gòu)耐火

44、極限的涂料，分為厚型、薄型、超薄型等幾種。厚型涂料呈顆粒狀，涂層厚度通常在8毫米以上，施工方法為噴涂，高溫時(shí)依靠涂料本身的厚度及較低的導(dǎo)熱率起到對鋼構(gòu)件的隔熱用。薄型和超薄型涂料涂層較薄，有一定裝飾效果，施工方法可噴可刷，高溫時(shí)涂層膨脹增厚保護(hù)鋼構(gòu)件。具有重量輕、施工較簡便，適用于隱蔽結(jié)構(gòu)和裸露的鋼梁、斜撐等鋼構(gòu)件。澆筑混凝土砌筑磚塊法用現(xiàn)澆混凝土作外包層時(shí)，可以在鋼結(jié)構(gòu)上現(xiàn)澆成型，也可采用噴涂法（噴射工藝）?，F(xiàn)澆的實(shí)體混凝土外包層通常可用鋼絲網(wǎng)或鋼筋來加強(qiáng)，以限制收縮裂縫并保證外殼的強(qiáng)度。也可以在施工現(xiàn)場將鋼結(jié)構(gòu)表面涂沫砂漿以形成保護(hù)層。砂漿可以是石灰、水泥或石膏砂漿，也可摻入珍珠巖或石棉。

45、外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥和輕混凝土做成的預(yù)制板，采用膠粘劑和釘子或螺栓固定在鋼結(jié)構(gòu)上。這種方法保護(hù)層強(qiáng)度高、耐沖擊，占用空間較大，適用于容易碰撞、無保護(hù)面板的鋼柱防火保護(hù)。39工程實(shí)例工程結(jié)構(gòu)形式本廣場0.00米以上鋼結(jié)構(gòu)，包括：中樓和與其相連的裙房部分為鋼和鋼筋混凝土的混合結(jié)構(gòu)，中樓地上部分柱為鋼管混凝土柱，框架梁為鋼梁?；炷梁诵耐矇χ蓄A(yù)埋工字形鋼柱，鋼次梁為鋼和混凝土組合梁。裙房與中樓相連的部分有型鋼混凝土梁和大跨度的工字形鋼梁。鋼梁和型鋼混凝土梁柱 鋼管柱梁結(jié)構(gòu)形式圖 中型鋼和混凝土核心筒剪力墻中的預(yù)埋鋼柱均為工字鋼，中樓鋼管混凝土柱為圓形鋼管內(nèi)澆混凝土，建筑高度16

46、5米。承接工程范圍工程范圍為/A6軸至A11軸、A線至E線的所有構(gòu)件和預(yù)埋件，總工程量約為4567多噸。其中包括：管柱、型鋼柱、型鋼框架梁及核心筒預(yù)埋件。施工重點(diǎn)A、材料管理本工程每層的梁、柱都有Q345B、Q235B等多種材質(zhì)，因此對原材料及零部件的材料管理很關(guān)鍵。B、與總包及其他單位的配合本工程的工程量很大，并且工期很緊，鋼柱及核心筒與土建交替施工，因此，其中有些構(gòu)件需要配合土建施工，按計(jì)劃進(jìn)場，要相互之間的配合，以避免構(gòu)件延誤工期、和趕工的情況發(fā)生，并保證工程與土建的進(jìn)度同步，為現(xiàn)場的安裝提供方便。C、構(gòu)件組裝精度的保證本工程為高層工程，為保證多節(jié)構(gòu)件安裝的精度，牛腿在水平方法帶有一定的

47、角度，因此，工廠內(nèi)單件制作的精度很重要，給工廠的制作提出了很高的要求。D、管柱的焊接本工程中、管柱所占很大的的比例，焊縫曲線形式多、角度變化大，如何保證焊接質(zhì)量、控制焊接變形，減少焊接應(yīng)力和杜絕焊接缺陷是關(guān)鍵。主要材料情況A、概況本工程的梁、柱材質(zhì)為Q345B，部份工字型鋼次梁GL是Q235B材質(zhì)。本工程包括：1000×16鋼管柱；BH（200600）×250×18×22 鋼梁；核心筒混凝土勁性柱梁（H型鋼）；預(yù)埋件；H型鋼次梁等。B、鋼管柱制作和節(jié)點(diǎn)板的焊接鋼板訂貨采用定尺板，依據(jù)詳圖作出鋼板排版圖，按鋼柱展開尺寸12×3.14×0

48、.016鋼板進(jìn)料，加工成直縫焊接管，可以保證每根鋼柱為一整根，杜絕了橫向?qū)涌?。管柱結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，焊接工作量大，熔透焊縫多，一級焊縫占焊接總量的90以上。結(jié)構(gòu)件以圓弧形連接居多，對零件成型工藝要求高，鋼柱上連接件角度變化多，對制作精度也是一個(gè)挑戰(zhàn)。 1、施工準(zhǔn)備1.1、防火涂料施工前的基層檢查防火涂料施工應(yīng)在鋼構(gòu)件除銹和防銹符合設(shè)計(jì)要求和國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定后方可進(jìn)行。防銹層應(yīng)無誤涂、漏涂和返銹等現(xiàn)象。防銹層應(yīng)無明顯流墜、皺皮、氣泡和氣狀針孔。補(bǔ)涂防銹漆漆膜必須完整，附著力良好。如基層不合格不得進(jìn)行防火涂料的施工，必須先進(jìn)行基層處理。1.2、防火涂料施工前的基層處理A、噴（刷）涂防火涂料前，首先必須對需做防火涂料的鋼構(gòu)件表面進(jìn)行清理。B、用鏟刀、鋼絲刷等清除鋼構(gòu)件表面的浮漿、泥沙、灰塵和其他粘附物。C、鋼構(gòu)件表面不得有水漬、油污，否則必須用干凈的毛巾擦拭干凈。D、鋼構(gòu)件表面的返銹必須予以清除干凈，清除方法依銹蝕程度而定：面部防銹漆脫落或銹蝕情況不嚴(yán)重，可用鏟刀鏟除起皮、脫落的防銹漆，再用鋼絲刷刷除銹跡，比較難清除的防銹漆可用金鋼砂打磨。對運(yùn)送至工地現(xiàn)場的防火涂料，在進(jìn)入工地臨時(shí)倉庫前，必須對防火涂料的型號、品牌、生產(chǎn)日期、顏色、合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告、保質(zhì)期等逐項(xiàng)進(jìn)行檢查。