试论钢结构建筑的缺陷及防护.doc

1、1试论钢结构建筑的缺陷及防护【摘要】：近年来随着我国钢产量和质量的稳步提高，国家钢结构产业政策的重大转变以及人们对钢结构认识的进一步深化，钢结构建筑在我国的工程建设中应用范围越来越广。钢结构在土木工程的施工中是存在缺点的，只有尽力克服钢结构的缺点，才能使钢结构的优点可以在土木工程中得以最大的发挥。 【关键词】：钢结构建筑；缺点；防护 中图分类号： TU391 文献标识码： A 土木工程的结构通常会在两种材料中进行选择，一种是钢筋混凝土结构，另外一种是钢结构。与传统的砖混结构相比，钢结构具有节约造价成本、加固结构性能、提高施工速度的优点，目前已广泛应用于高层建筑、桥梁、工业厂房、住宅小区等建筑上

2、。 一 、钢结构在应用和施工中出现的缺点 钢结构是一种工程结构，由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成。钢结构构建建筑的骨架材料一般都是钢材，因此其耐火性和防腐性较差。首先，钢材的强度会随着温度的升高而下降，当其温度达到600时，它的强度几乎为零，因此，这时候的钢材可以说是失去了承载能力，而在全负荷下，钢结构失去稳定的临界温度是 500左右。然而，在发生火灾时，火灾现场的温度可以再几分钟使劲内迅速升至 800，远2远超过了钢结构的承受能力，在这样的情况下，钢结构很快就会因高温而变形，最终导致整体建筑结构的倒塌。一般来说，没有任何保护措施的钢结构，其耐火极限约在 15 分钟左右。其次，如果钢

3、结构的材料处于自然环境中它就会生锈。而且，钢结构材料如果不涂防腐剂处于空气中达到 50 个小时的时候，钢结构材料就将会出现锈斑，如果是 500 个小时的话，那么就会导致十分严重的锈蚀，如果在空气中放置 5 年的时间，钢结构材料的最大锈蚀量可能达到 1mm。所以，在钢结构的建筑中，应该十分认真地对钢结构材料进行防腐方面的处理。 二、基于钢结构缺点的施工处理方法 2.1 基于钢结构防火的处理 （1）常用的防火处理方法 一是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝，并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹

4、砂泵以形成保护层，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板，采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。二是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。目前，我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类，即薄型（B 类，包括超薄型）和厚型（H 类）。薄型涂层厚度在 7mm 以下，在火灾时能吸热膨胀发泡，形成泡沫状炭化隔热层，从而阻止热量向钢结构传递，延缓钢结构温升，起到防火保3护作用。必须指出的是，防火涂料只是半成品，必须得通过涂覆施工将涂料涂覆在被保护钢结构的表面，形成耐火隔热保护层，才能实现防火涂料的功能。 （2）防火

5、方法选用的原则 目前， 在对钢结构进行防火保护时， 涂覆防火涂料和包覆钢结构防火保护板是应用最广泛的， 前景最广阔的两种方法。鉴于这两种防火保护方式的特点， 在实际应用中应综合考虑结构类型、耐火极限要求、工作环境等因素合理地进行选择。建议对于外露的柱、梁等大型构件采用防火保护板进行保护， 以提供美观、持久的防火保护； 对于网架、桁架等裸露的形状复杂的结构型式以及截面尺寸小的构件， 采用薄型和超薄型防火涂料进行保护， 以保留建筑优美的造型； 对于室内隐蔽钢结构、高层等性质重要的建筑， 宜选用厚涂型钢结构防火涂料。当构件的耐火极限要求超过 215 h 时， 应选用厚型钢结构防火涂料和防火保护板；

6、耐火极限要求 115 h 以下时， 可选用超薄型钢结构防火涂料。对于大型办公、商用、住宅等人员密集场所的钢结构的防火保护来说， 除了具有稳定持久的防火性能要求外， 还应具有较好的环保性能和装饰性能。因此， 建议将这两种钢结构防火保护方式有机地结合起来。在工程应用中， 综合使用防火板和厚型钢结构防火涂料。即将防火涂料涂覆于钢构件表面， 再用防火板采用箱式包敷的方式制成防火保护层， 起到防火隔热作用， 并且可在防火板上直接进行装修， 以满足建筑产业化的需求。 2.2 基于钢结构防腐的处理方法 4（1）常见的防腐处理方法 一是镀层保护。镀层保护中比较常用的技术是热浸镀锌。热浸镀锌是使熔融金属与铁基体

7、发生物理化学反应而产生合金层，从而造成基体和镀层的完全结合。热浸镀锌技术首先将钢管进行酸洗，主要是为了去除钢管表面的氧化铁，酸洗完成以后要通过氯化锌水溶液或者氯化铵或氯化铵和氯化锌混合水溶液进行清洗，然后在热浸镀槽中进行加工。经过热镀锌处理的钢结构镀层均匀，使用寿命长，附着力强。 二是防腐涂料。防腐涂料，可分为重防腐涂料及常规防腐涂料。重防腐涂料是相对于常规防腐涂料而言的。它能够在比较苛刻的腐蚀锈蚀环境中得到应用，而且可以达到比常规防腐涂料的保护期更长的作用。常规防腐涂料能够在一般的腐蚀锈蚀环境下对钢结构的腐蚀起到保护和控制作用。它能够保护钢结构的寿命。防腐涂料是保护钢结构的常用防腐材料，具有

8、工艺简单，成本低廉等一系列的优点，但是它的防腐效果不如其他防腐技术，尤其在户外使用时，其维护费用比较高。重防腐涂料可以达到十五年以上的使用寿命，如果采用重防腐和金属热喷涂的双重防腐保护，能够达到二十五年以上的使用寿命。三是热喷涂防腐。热喷涂技术是一系列的处理过程，在处理过程中，分散而细微的非金属或金属的涂层材料，会以熔化或者半熔化状态，沉积到经过特殊处理的基体表面，形成一定厚度的某种喷涂沉积层。涂层材料可以是丝状、粉状、棒状或者带状。热喷涂枪由等离子弧、电弧、燃料气、天然气提供必要热量，将热喷涂材料加热到熔融状态或者塑态态，然后由压缩空气对其进行加速，使受压颗粒流束冲击到某种基体表面上。受压颗

9、粒流束由于受到冲压导致变形，5形成一层叠层薄片，会粘附在经过制备的该种基体表面上，继而冷却并会并不断堆积，最终会形成层状的涂层。该涂层因涂层材料的不同可实现抗电磁波、抗磨损、隔热、耐高温腐蚀等功能。喷涂粉末在整个热喷材料中占据十分重要的地位。热喷涂合金粉末包括镍基、铁基和钴基合金粉，按不同的涂层硬度，分别应用于机械零部件的修理和防护。 （2）选用的原则 对于工业厂房的防锈处理一般遵循以下原则。第一，考虑侵蚀性物质的分布，综合考虑钢结构的整体布局，隔离侵蚀性介质，采用自然通风的工业厂房布置，降低侵蚀性物质对厂房的污染。第二，对于钢结构材料的选择应选择耐大气腐蚀的低合金钢材及其相配套的涂料。第三，

10、应选择合理的不易锈蚀方案，例如采用合理的钢结构的截面形式，避免钢结构的表明产生积灰，积水等现象，节点构造简单，钢结构焊接加工过程中要保证其焊接质量，避免在刷漆后进行焊接，破坏漆膜的完整性，同时在施工过程中对破坏的油漆膜应该进行及时的修补。第四，对钢结构建筑采用科学合理的方法及合理的防腐措施。 三 、结束语 无论是从钢结构的设计、施工，还是在使用过程中，钢结构的防火及防腐蚀问题都是需要高度重视的问题。在钢结构应用的越来越广泛的同时，对于钢结构建筑的防腐防火措施显得尤为重要，本文对于防腐防火方面措施的分析，虽然每种方法都存在各自的优缺点，但是随着消防技术的进步和不断的实践，防腐防火措施将会越来越完善。 6参考文献： 1沈震. 浅析钢结构在火灾中的倒塌J. 经营管理者,2013,10:380. 2郑海燕. 对建筑钢结构安装技术与质量控制问题探讨J. 华章,2013,10:346. 3王麒，陶诗君，萧以德等热喷涂锌一铝合金涂层对钢结构防护性能研究J 公路交通科技，2010（9）：25-30