钢结构屋架设计及钢结构的耐久性研究（doc）

1、内容摘要屋架roof truss ，屋架是房屋组成部件之一。用于屋顶结构的桁架，它承受屋面和构架的重量以及作用在上弦上的风载，多用木料、钢材或钢筋混凝土等材料制成，有三角形、梯形、拱形等各种形状。在本文中主要以钢结构屋架为对象例题为一个24米跨度的钢屋架计算方式防火防腐主要介绍了涂料防腐防火的方面及五大关键解决建筑轻钢结构防火 及最佳施工方法；关键词：钢结构；屋架；防火；防腐；施工目录内容摘要i引 言1钢屋架计算2一、设计资料2二、屋架形式和几何尺寸确定2三、支撑布置3四、屋架节点荷载计算4五屋架杆件内力计算6六杆件截面选择7七、节点设计17建筑钢结构的防腐与防火27建筑钢结构防腐27最佳施工

2、工艺高压无气喷涂291极佳的表面质量292满意的施工效率293提高附着力，延长涂层寿命294节省涂料295众多的规格30建筑钢结构防腐的主要方法30耐候钢30热浸锌30热喷铝(锌)复合涂层30充水法32轻质防火厚板包覆法32复合保护法32工程实例34主要材料情况351、施工准备362、防火涂料材料的准备373、防火涂料施工方法374、喷涂、刮涂及刷涂施工工艺385、施工质量控制406、防火涂料的修复417、防火涂料成品保护41参考文献42引 言钢结构屋架介绍：钢结构屋架的材料多种多样方管，圆管，角铁，槽钢，工字钢均可；应此造型更加多种多样；广泛用于厂房、仓库、餐厅、体育馆、大型市场、休闲度假场

3、所等。钢结构屋架特点：1、钢结构屋架质量轻，强度高，跨度大。 2、钢结构建筑施工工期短，相应降低投资成本。3、钢结构屋架防火性高，防腐蚀性强。 4、钢结构屋架搬移方便，回收无污染，环保性好。 5、钢结构屋架投资低，经济实惠。 6、钢结构屋架广泛用于厂房、仓库、餐厅、体育馆、大型市场、休闲度假场所等。本文主要为钢结构屋架计算方式，钢结构防腐与防火等问题钢屋架计算一、设计资料厂房的跨度为24m，长度为60m，柱距6m车间内设有两台305吨中级工作制吊车梯形屋架，屋架端高为1.9m，屋面坡度i=1/12屋架支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400400mm，混凝土标号为c25计算温度最低20采用1.56

4、m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。屋面做法：三毡四油绿豆砂防水层，20厚1：3水泥砂浆找平层，80厚泡沫混凝土保温层。屋面活荷载标准值0.5kn/m2，雪荷载标准值0.5kn/m2，积灰荷载标准值0.5kn/m2。由于屋面坡度小、重型屋面，不考虑风荷载。二、屋架形式和几何尺寸确定屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。屋面坡度屋架计算跨度l02400030023700mm；端部高度取h=1900mm，中部高度取h=2900mm，屋架跨中起拱，按。屋架几何尺寸如图1所示图1：24米跨钢屋架几何尺寸 三、支撑布置由于房屋长度有60米，故在房屋两端设置上、下横向水平支撑，厂房两端的的

5、横向支撑设在第一柱间，在所有柱间的上弦平面内设置刚性与柔性杆，以保证安装时弦杆的稳定，在各柱间的下弦平面的跨中和端部设置柔性系杆，以传递上墙风荷载，屋架两端及跨中设置垂直支撑。（如图2所示） 图2：梯形钢屋架支撑布置 sc：上弦支撑 xc：下弦支撑 cc：垂直支撑 gg：刚性系杆 lg：柔性系杆四、屋架节点荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大荷载标准值计算；屋架沿水平投影面积分布的自重按经验公式计算，跨度单位为（m）屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算：荷 载 计 算 表表1荷 载 名 称标 准 值（kn/m2）设 计 值（kn/m2）预应力混凝土大型屋面板1.41.4

6、1.35=1.89三毡四油防水层0.40.4 1.35=0.5420mm厚找平层0.02 20=0.40.4 1.35=0.5480mm厚泡沫混凝土保温层0.08 6=0.480.48 1.35=0.648屋架和支撑自重0.12+0.011 24=0.380.38 1.35=0.513永久荷载总和3.064.131屋面活荷载0.505 1.4=0.7积灰荷载0.50.5 1.4=0.7可变荷载总和11.4计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况1) 满载（全跨永久荷载加全跨可变荷载）f（4.131+1.4）1.5649.779kn2) 全跨永久荷载和半跨可变荷f1=4.1311.5637.179kn

7、半垮节点可变荷载f21.41.5612.6kn3) 全跨屋架和支撑自重、半跨屋面板荷载、半跨活荷载全跨节点屋架自重：f3=0.5131.564.617kn半跨屋面板自重及半跨活荷载f4（1.89+0.7）1.5623.31kn屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图3所示 （a） （b） （c） 图3：荷载计算简图五屋架杆件内力计算 见下表2表 2 屋架杆件内力组合表杆件名称内力系数（f=1）第一种组合f第二种组合第二种组合杆件计算内力（kn）全跨左半跨右半跨f1+ f2f1+ f2f3+ f4f3+ f4上弦杆10000000002-9.28-6.98-2.96-461.92-432.95

8、-382.35-205.55-111.94-461.923-9.28-6.98-2.96-461.92-432.95-382.35-205.55-111.94-461.924-14.59-10.36-5.45-726.10-672.84-610.99-308.81-194.41-726.105-14.59-10.36-5.45-726.10-672.84-610.99-308.81-194.41-726.106-16.62-10.83-7.47-827.31-754.32-712.00-329.12-250.82-827.317-16.62-10.83-7.47-827.31-754.32-7

9、12.00-329.12-250.82-827.318-16.23-9.14-9.14-807.68-718.38-718.38-287.92-287.92-807.68下弦杆95.003.851.486248.92234.41204.63112.7957.71248.921012.369.064.26615.40573.78513.31268.24156.38615.401115.8910.866.49791.05727.68672.53326.55224.54791.051216.6210.188.31827.41746.21722.68313.98270.43827.41斜腹杆27-9.

10、03-6.95-2.68-449.52-423.30-369.53-203.69-104.22-449.52287.125.212.46354.22330.17295.57154.2390.23354.2230-5.68-3.83-2.38-282.53-259.29-240.98-115.51-81.64-282.53313.932.282.12195.75175.01172.9571.44567.63195.7533-2.67-1.06-2.07-132.77-112.56-125.23-37.09-60.53-132.77341.301-0.151.8764.7546.5171.882.

11、5849.5271.8836-0.141.28-1.83-6.8211.07-28.1629.27-43.31-43.3129.2737-0.96-2.251.67-47.85-64.14-14.73-56.9934.43-64.1434.43竖杆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.

12、820.590.5990.7675.2275.2222.1722.1790.76其中左半跨节点及杆件编号如下图4所示 图4：节点及杆件编号六杆件截面选择按腹杆最大内力n=-449.52kn,查表7.4，选中间节点板厚度为10mm，支座节点板厚度12mm。1） 上弦杆整个上弦杆采用等截面，按最大内力=-827.31kn计算在屋架平面内：计算长度为节间轴线长度，即 l=l。=150.6cm, l=300cm 0807 an/f827310/(0.807215)=4768.22mm假定60i= l/150.6/602.51cm il/300/605.00cm由附表7选2 1409012，短肢相并，如

13、下图所示，a226.452.8 cm 、i=2.54cm、i=6.81cm截面验算：l/ i150.6/2.54=59.29150(满足) l/ i=300/6.81=44.05150(满足)查附表4.2得0.813由n/a=827310/(0.0.8135280)192.73n/ 215(满足)故上弦杆采用2 1409012截面形式图5：上弦杆截面2） 下弦杆整个下弦杆采用等截面，按最大内力=827.41kn计算l300cm l=2370/2=1185cm,a=n/f=827.411000/(215100)=38.48 cm由附表7选2 1409012短肢相并a226.452.8 cm，i

14、2.54cm ，i6.81cm=827.41103/(52.8102)= 156.71n/ 215(满足)l/ i300/2.54=118.11350(满足)l/ i=1185/6.81=174.01350(满足)故下弦杆采用2 1409012短肢相并图6：下弦杆截面3）腹杆ab（杆件27） 图7：斜腹杆ab截面4）腹杆bb（杆件28） 图8：斜腹杆bb截面5）竖杆bc（杆件29） 、 图9：竖杆bc截面6）斜腹杆bd（杆件30） 图10：斜腹杆bd截面7）斜腹杆cf（杆件33） 图11：斜腹杆cf截面8）斜腹杆df（杆件34） 图12：斜腹杆df截面9）斜腹杆hd（杆件36） 当n=29.2

15、7kn时验算截面应力图13： 斜腹杆hd截面10）竖杆ie（杆件38）杆ie位于跨中采用十字型截面 计算其回转半径 图14：跨中竖杆ie截面其余各杆件的截面选择计算过程不再一一列出，现将计算结果列于下表3表3 梯形钢屋架杆件截面选择表名称杆件号内力(kn)lox(mm)loy(mm)规格面积()cmcm应力腹杆26-24.89191319132l5059601.532.53125.0375.611500.411-63.0827-449.52243824382l1001038523.054.5279.93531500.688-169.6128354201225152l1001038523.054

16、.5265.9655.64350191.9029-49.78172021502l5059601.532.45112.4187.751500.475-109.1630-282.53218427302l90621282.794.0578.2767.401500.701-189.3931195.75217627202l90621282.794.0577.9967.16350191.9832-49.78192024002l5059601.532.45125.4997.951500.411-126.1633-133.772353.629422l80515822.483.6394.9081.041500.

17、588-143.803471.882345.629322l4057581.212.06193.85142.33350194.8235-49.78212026502l5059601.532.45138.56108.161500.411-126.1636-43.31252831602l56510841.722.69146.97117.471500.318-125.6429.27252831602l56510841.722.69146.97117.47350127.0037-64.142519.231492l80515822.483.63101.5886.741500.542-74.8034.432

18、519.231492l80515822.483.63101.586.74350121.763890.76261026102l5059602.12.1124.29124.29350194.54下弦杆9827.413000118502l140901252802.546.81118.11174.013501156.70上弦杆1-827.31150630002l140901252802.546.8159.2944.051500.813-192.72七、节点设计在确定节点板的形状和尺寸时，需要斜腹杆与节点板间连接焊缝的长度。先算出各腹杆杆端需要的焊缝尺寸。其计算公式为：角钢肢背所需焊缝长度：角钢肢尖所需

19、焊缝长度：如腹杆28，设计杆力n354.22 kn，设肢背与肢尖的焊脚尺寸各为hf18mm，hf26mm。因28杆系等肢角钢，故k10.7，k20.3。则：l1(0.7354.22103)/(20.78160)=138.37mm 取l1150mml2(0.3354.22103)/(20.76160)=79.07 取l280mm腹杆所需焊缝长度的计算结果见下表4表4 腹杆焊缝长度计算表节点名称杆件名称角焊缝内力系数设计内力（kn）肢背焊缝（mm）肢尖焊缝（mm）肢背肢尖计算调整后计算调整后b280.70.3354.22138.37150879.07806290.70.3-49.7825.9340

20、613.33205300.70.3-282.53147.15150675.68805c310.70.3195.7576.4680843.69506320.70.3-49.7825.9340613.33205330.70.3-133.7769.1580635.56405d340.70.371.8837.4440619.25205350.70.3-49.7825.9340613.33205360.70.3-43.3122.5640611.60205e260.70.3-26.8912.962066.67105270.70.3-449.52175.591808100.341206a370.70.3-6

21、4.1433.4140617.18205380.70.390.7642.2750620.26305b270.70.3-449.52175.591808100.341206280.70.3354.22138.37150879.07806aceg290.70.3-49.7925.9340513.33205根据上面求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差，由斜腹杆焊缝决定的节点板尺寸，按比例绘制节点详图，从而确定节点板尺为400mm300mm。验算下弦杆与节点板的连接焊缝，内力差n=615.40-248.92=366.48kn，实际焊缝长度为400mm，肢背及肢尖焊脚尺寸均取为8m

22、m，则计算长度lw=400-16=384mm。肢背焊缝应力为：焊缝长度满足要求，节点详图如图所示 图15： 下弦节点“b” 、上弦“b”节点为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板上的上边缘可缩进上弦肢背8mm，用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来，槽焊缝作两条角焊缝计算，槽焊缝强度设计值乘以0.8的折减系数，计算时可忽略屋架上弦坡度影响，而假定集中荷载p与上弦垂直，上弦肢背槽焊缝的应力由下面计算得到上弦与节点板间焊缝长度为都满足要求。 图:16： 上节点“b”、屋脊节点弦杆一般采用同号角钢拼接，热弯成形，为了使拼接角钢与弦杆之间能够密合，并便于施焊，需要拼接角钢的尖角削除，且截去垂直肢的一部分宽度，

23、一般为12+10+5=27mm，取30mm，则竖肢余留高度为60mm，设拼接角钢与受压弦杆之间的角焊缝10mm，则所需焊缝计算长度为拼接角钢长度，取拼接角钢长度为440mm。上弦与节点板之间采用槽焊缝。都满足要求上弦肢尖与节点板的连接焊缝应按照上弦内力的15%计算，并考虑此内力产生的弯矩，设肢尖焊缝10mm，取节点板长度为400mm，则节点一侧的焊缝计算长度为，焊缝应力为160满足要求 图18： 屋脊节点“i”、支座节点a为便于施焊，下弦杆水平肢的底面与支座底板的净距取， 。且在节点中心线处设加劲肋，高度与节点板高度相同，厚度取14mm底板计算支座反力设节点板平面尺寸采用,如仅考虑有加劲肋部分

24、的底板承受支座反力，则承压面积为，验算柱顶的混凝土抗压强度：（满足）底板被节点板和加劲肋分成4块，每块板为两相邻边支承而另两相邻边自由的板，故应计算底板单位宽度上的最大弯矩：查表得则单位宽度的最大弯矩为需要的底板厚度：取加劲肋与节点板的连接焊缝计算偏于安全的假定一个加劲肋的受力为屋架支座反力的1/4，即则设则焊缝应力为图19：加劲肋尺寸加劲肋、节点板与底板的连接焊缝计算设焊缝传递全部支座反力r=398232n,其中每块板的加劲肋各传r/4,节点板传递r/2节点板与底板的连接焊缝长度为所需焊脚尺寸为，取。每块加劲肋与底板的连接焊缝长度为所需焊缝尺寸为取=8mm（满足） 图20：支座节点“a”、节

25、点e下弦杆采用同号角钢拼接，为了使拼接角钢与弦杆之间能够密合，需将拼接角钢的尖角削除，且截去垂直肢的部分宽度一般为设拼接角钢与下弦杆之间的角焊缝，则需要的焊缝长度为下弦肢尖与节点板的连接焊缝按下弦内力的15%计算，并考虑此力产生的弯矩，设肢尖焊缝节点板长度为550mm，则节点一侧的弦杆计算长度为焊缝应力为160满足要求 图21：节点“e”上弦节点a、c、e、g 竖杆aa、cb、ec、gd都采用2l505的等肢角钢，且所受内力几乎相等故该节点板采用同一型号节点板上的上边缘缩进上弦肢背8mm，用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来，槽焊缝作两条角焊缝计算，槽焊缝强度设计值乘以0.8的折减系数，计算时可

26、忽略屋架上弦坡度影响，而假定集中荷载p与上弦垂直，上弦肢背槽焊缝的应力由下面计算得到上弦与节点板间焊缝长度为都满足要求。 图22：节点 “a”、”c”、”e”、”g”截面建筑钢结构的防腐与防火钢结构具有重量轻而强度高，塑性、韧性好，施工周期短等优点，因此在建筑工程中得到广泛的应用和发展。高层、大跨度，尤其是超高层、超大跨度建筑采用钢结构尤为理想，同时钢结构又是对城市影响最小的结构之一，是可重复利用的绿色环保材料。然而在钢结构的设计和使用中，建筑钢结构防腐和防火仍是钢结构应用的主要难题及阻碍。本章要分别对钢结构防腐和防火的基本概念，主要方法等内容进行详细阐述。本章中将分别讨论钢结构防腐和防火的基

27、本概念，主要技术方法及其各自的特点。钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震，抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要；还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷。因此钢材受到了建筑行业的青睐，单层，多层，摩天大楼，厂房，库房，候车室，候机厅等采用钢材都很普遍。但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点，抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降。钢结构防腐涂料是在耐油防腐蚀涂料的基础上研制成功的一种新型钢结构防腐蚀涂料。该涂料分为底漆和面漆两种，除了外，其应用范围更广，并且可根据需要将涂料调成各种颜

28、色。建筑钢结构防腐钢结构防腐涂料的基本属性组成由改性羟基丙烯酸树脂、优质精制颜填料、添加剂、溶剂配制而成的双组份涂料。特性较薄的涂层能适应薄壁板的防腐装饰要求，具有耐蚀、耐候、耐寒、耐湿热、耐盐雾、耐水、耐油等化学性能附着力强，耐磨、硬度高，漆膜坚韧、光亮、丰满，保色性好，干燥快等物理性能用途铝合金板等薄壁，黑色、有色金属板材的防腐装饰，也适用于其它结构部件的防腐装饰外观底漆：铁红色，浅色，有光；面漆：各色，有光钢结构防腐蚀涂料的用途钢结构防腐蚀涂料适用于污水、海水、工业水、汽油、煤油、柴油喷气燃料、煤气等储罐、输油、输气管线、桥梁、网架、电力设备及各类化工设备的防腐蚀保护，还可用于混凝土设施

29、的腐蚀防护。钢结构在使用期间和它所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用，引起材质的变质和钢结构的破坏失效，称为钢结构的腐蚀。钢材在空气或潮湿的环境中易于锈蚀，钢材表面的铁原子与空气中的氧气化合而成质地疏松的氧化铁锈，特别是当空气中含有酸碱盐类介质时情况更为严重，腐蚀不仅使钢材表面产生不均匀的锈蚀，而且局部的锈蚀引起应力集中，促使钢结构提前破坏，尤其是在反复冲击荷载的作用下，更加速了疲劳强度降低，出现脆性断裂。钢结构的腐蚀危害建筑物的安全，造成巨大损失，甚至引起灾难性事故，后果极其严重。据一些工业发达国家统计，每年由于钢结构的腐蚀而造成的经济损失约占国民生产总值的2%4%，全世界每年因此造

30、成的经济损失已高达数千亿美元以上。只有在设计建造的同时，对其进行卓有成效的防腐，确保长效防腐才能确保钢结构的长久寿命。经过多年的发展，目前钢结构建筑产业蓬勃发展，但是，由于相关法规、规范及标准的出台相对滞后，近几年来在钢结构建筑中出现的问题也不少，如1998年在浙江发生的数万平方米的轻钢结构厂房及个别网架钢结构工程的倒塌事故；某地一座跨度达70米的网架钢结构工程，经过5年使用突然整体倒塌。事故的发生除了设计、制作、安装方面的问题外，钢结构的防腐也是一个相当严重的问题。薛发说，钢结构工程的业主、使用者、设计施工企业等对钢结构的防护问题都缺乏足够的重视，在意识上依然停留在传统的防腐技术上。由于材料

31、及施工工艺选择不当，经常造成钢结构过早的腐蚀或破坏。目前，无论是工程业主、使用者还是施工者对于施工时如何检测防腐涂层的性能，基本不予重视。另外，一些工程业主完全依图而定，在工程开工之前，没有找专门的防腐工程专家对工程整体防腐方案进行评估，没有委派专业的防腐施工工程师或专家对防腐涂层进行严格的检验，一切交给工程监理。工程监理对防腐的理解也是依图而定，工程交付使用后基本没有进行防腐维护的检测，还有的不顾实际情况大砍防腐工程的费用，这些都使钢结构寿命大大缩短。综合世界各国对钢结构建筑的防护做法证明，用重防腐涂料进行防腐涂装及用防火防腐涂料 进行防火防腐涂装是最经济有效、最简便实用、最普遍的一种方法。

32、选择好的钢结构防腐涂料有哪些益处一个好的钢结构涂料具有良好的机械性能和优异的防腐性能。对气候和油水混合物等都具有良好的稳定性。要有良好的视觉效果，在装饰上美观大方。防腐期限时间长，因为一个大型的工程不可能在几年内频繁施工。好的涂料可以俭省一个企业的精力和物力资源，对企业的发展起着不可忽略的作用！最佳施工工艺高压无气喷涂随着对钢结构防腐要求的提高以及环境保护限制,钢结构防腐涂料防腐涂料更进一步地朝着低溶剂、高固体 成份的方向发展，致使涂料变得高粘度、厚浆型而越来越难于喷涂。传统的施工方法是手工刷涂和空气喷涂，手工刷涂不仅效率低下，而且不可避免的会留下刷痕，其漆面效果难于令人满意；空气喷涂因不能雾

33、化高粘度的防腐涂料，势必会大量加稀释剂，造成成本上升及环境污染，且过度稀释导致油漆成膜能力下降，影响油漆涂层寿命。如果采用高压无气喷涂施工工艺，这一问题便迎刃而解了。高压无气喷涂，它的工作原理是通过高压无气喷涂设备，将涂料增压至几百kg/cm2，通过喷咀将涂料雾化成细小的微粒，直接喷射到被涂物表面的一种喷涂方式。与刷涂喷涂相比，高压无气喷涂有以下特点：1极佳的表面质量高压无气喷涂机将涂料用高压喷射雾化成细小的微粒，使其均匀地分布于工件表面，形成光滑、致密的涂层，这是刷涂等原始方法所无法比拟的。2满意的施工效率喷涂效率在300m2/h以上，大大节省人力和工时。3提高附着力，延长涂层寿命高压无气喷

34、涂采用高压喷射雾化，使涂料微粒获得强有力的动能，涂料微粒借此动能射达工件空隙之中，因而使涂层更密，与工件的机械咬合力增强，附着力提高，有效延长涂层寿命。4节省涂料人工刷涂涂层厚度极不均匀，特别是对高粘度防腐涂料，涂层过厚；空气喷涂因空气在工件面反弹时把涂料带出，涂料利用率下降。而无气喷涂，既可获得均匀的涂层，反弹也比空气喷涂小，涂料的有效利用率高，相对其它涂装方式可节约涂料1030%。5众多的规格各个系列的设备以配合不同生产量的需要，大型的气动及电动高压无气喷涂机，可以满足你批量的生产需要；而小型的电动高压无气喷涂机可配合你小量生产及现场修补之用，机动性好。选择好的钢结构防腐涂料有哪些益处一个

35、好的钢结构涂料具有良好的机械性能和优异的防腐性能。对气候和油水混合物等都具有良好的稳定性。要有良好的视觉效果，在装饰上美观大方。防腐期限时间长，因为一个大型的工程不可能在几年内频繁施工。好的涂料可以俭省一个企业的精力和物力资源。 建筑钢结构防腐的主要方法 耐候钢耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢，一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属，使金属表面形成保护层，以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构用钢好，执行标准为焊接结构用耐候钢(gb4172-84)。热浸锌热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65m，对厚板不小于

36、86m，从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长，生产工业化程度高，质量稳定。热浸锌的首道工序是酸洗除锈，然后是清洗。这两道工序不彻底均会给防腐蚀留下隐患，应避免设计出具有相贴合面的构件，以免贴合面的缝隙中酸洗不彻底或酸液洗不净。对于管形构件应该让其两端开敞，两端封闭会造成管内空气膨胀而使封头板爆裂，造成安全事故；一端封闭则锌液流通不畅，易在管内积存。热喷铝(锌)复合涂层这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈，使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝(锌)丝融化，并用压缩空气吹附到钢构件表面，以形成蜂窝状的铝(锌)喷涂层(厚度

37、约80m100m)。最后用油漆等涂料封闭毛细孔，形成复合涂层。此法无法在管状构件的内壁施工，因而管状构件两端必须做气密性封闭，以使内壁不被腐蚀。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强，构件形状尺寸几乎不受限制。另一优点是这种工艺的热影响是局部的，受约束的，因而不会产生热变形。与热浸锌相比，这种方法的缺点是工业化程度较低，喷砂喷铝(锌)的劳动强度大，质量易受操作者的情绪变化影响。五大关键解决建筑轻钢结构防火 钢材虽为非燃烧材料，但钢不耐火，温度为600时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半，温度达到600时，钢材基本丧失全部强度和刚度。因此，当建筑采用无防火保护措施的钢结构时，一旦发生火灾，结构很

38、容易遭到破坏。例如，1993年我国福建泉州一座钢结构冷库发生火灾，造成3600的库房倒塌;1996年江苏省昆山市的一轻钢结构厂房发生火灾，4320的厂房烧塌,1998年北京某家具城发生火灾，造成该建筑(钢结构)整体倒塌。 钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震、抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要，还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲、拉伸的缺陷，因此钢材受到了建筑行业的青睐，单层、多层、摩天大楼，厂房、库房、候车室、候机厅等采用钢材都很普遍。但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点、抗拉及弹性模量

39、等均会因温度的升高而急剧下降。长期以来，建筑防火被认为是建筑师设计时需考虑的问题，结构工程师设计时考虑结构防火(对结构更适合称抗火)问题的不多。确实，建筑的防火分隔、避难层的设置、安全疏散出口的布置等为建筑防火设计问题，目的在于减轻火灾损失，减少人员伤亡。然而，作为防火分隔的防火墙靠结构支承，如果火灾中支承结构破坏，防火墙也起不了防火分隔作用;还有避难层下的结构达不到耐火时间要求而破坏，造成的伤亡将更为严重;此外，建筑结构构件(如梁、楼板、楼梯等)在火灾中如果破坏，会影响人员的疏散和消防人员进人建筑内灭火。因此各国建筑防火设计规范都有建筑结构构件耐火时间(或耐火极限)的规定。 充水法在空心钢构

40、件内充水是抵御火灾最有效的方法，能使钢结构在火灾时保持较低的温度。水在结构构件内循环，受热的水可经冷却再循环，或由水管引入凉水来取代加热过的水。这种方法在国外被广泛地使用在钢柱的防护中。这种方法造价低，对空心钢构件的防渗漏、防腐蚀要求高，只适用于空心钢构件的保护。空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度，水在钢结构内循环，吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环，或由管道引入凉水来取代受热的水。轻质防火厚板包覆法就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

41、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。采用无机防火板材对大型钢构件进行箱式包裹，如石膏板、蛭石板、无石棉硅酸钙隔热板等，包板的厚度根据耐火极限的要求而定。这种方法具有施工方便、装修面平整光滑、成本低、损耗小、无环境污染、施工周期短、耐老化等优点，推广前景好，是钢结构防火保护新的发展方向。复合保护法紧贴钢板用防火涂料或柔性毡状隔热材料，外用防火薄板作罩面板。这种方法适用于表面有装饰要求，一般用于需要

42、粘贴柔性毡状隔热材料或涂敷厚质防火涂料的钢柱。钢结构防火涂料钢结构防火涂料是施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面，能形成耐火隔热保护层，以提高钢结构耐火极限的涂料，分为厚型、薄型、超薄型等几种。厚型涂料呈颗粒状，涂层厚度通常在8毫米以上，施工方法为喷涂，高温时依靠涂料本身的厚度及较低的导热率起到对钢构件的隔热用。薄型和超薄型涂料涂层较薄，有一定装饰效果，施工方法可喷可刷，高温时涂层膨胀增厚保护钢构件。具有重量轻、施工较简便，适用于隐蔽结构和裸露的钢梁、斜撑等钢构件。浇筑混凝土砌筑砖块法用现浇混凝土作外包层时，可以在钢结构上现浇成型，也可采用喷涂法（喷射工艺）。现浇的实体混凝土外包层通常可用钢丝网或

43、钢筋来加强，以限制收缩裂缝并保证外壳的强度。也可以在施工现场将钢结构表面涂沫砂浆以形成保护层。砂浆可以是石灰、水泥或石膏砂浆，也可掺入珍珠岩或石棉。外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥和轻混凝土做成的预制板，采用胶粘剂和钉子或螺栓固定在钢结构上。这种方法保护层强度高、耐冲击，占用空间较大，适用于容易碰撞、无保护面板的钢柱防火保护。工程实例工程结构形式本广场0.00米以上钢结构，包括：中楼和与其相连的裙房部分为钢和钢筋混凝土的混合结构，中楼地上部分柱为钢管混凝土柱，框架梁为钢梁。混凝土核心筒墙中预埋工字形钢柱，钢次梁为钢和混凝土组合梁。裙房与中楼相连的部分有型钢混凝土梁和大跨度的工字形钢梁

44、。钢梁和型钢混凝土梁柱 钢管柱梁结构形式图 中型钢和混凝土核心筒剪力墙中的预埋钢柱均为工字钢，中楼钢管混凝土柱为圆形钢管内浇混凝土，建筑高度165米。承接工程范围工程范围为/a6轴至a11轴、a线至e线的所有构件和预埋件，总工程量约为4567多吨。其中包括：管柱、型钢柱、型钢框架梁及核心筒预埋件。施工重点a、材料管理本工程每层的梁、柱都有q345b、q235b等多种材质，因此对原材料及零部件的材料管理很关键。b、与总包及其他单位的配合本工程的工程量很大，并且工期很紧，钢柱及核心筒与土建交替施工，因此，其中有些构件需要配合土建施工，按计划进场，要相互之间的配合，以避免构件延误工期、和赶工的情况发

45、生，并保证工程与土建的进度同步，为现场的安装提供方便。c、构件组装精度的保证本工程为高层工程，为保证多节构件安装的精度，牛腿在水平方法带有一定的角度，因此，工厂内单件制作的精度很重要，给工厂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，焊缝曲线形式多、角度变化大，如何保证焊接质量、控制焊接变形，减少焊接应力和杜绝焊接缺陷是关键。主要材料情况a、概况本工程的梁、柱材质为q345b，部份工字型钢次梁gl是q235b材质。本工程包括：100016钢管柱；bh（200600）2501822 钢梁；核心筒混凝土劲性柱梁（h型钢）；预埋件；h型钢次梁等。b、钢管柱制作和节点板的焊接

46、钢板订货采用定尺板，依据详图作出钢板排版图，按钢柱展开尺寸123.140.016钢板进料，加工成直缝焊接管，可以保证每根钢柱为一整根，杜绝了横向对接口。管柱结构节点复杂，焊接工作量大，熔透焊缝多，一级焊缝占焊接总量的90以上。结构件以圆弧形连接居多，对零件成型工艺要求高，钢柱上连接件角度变化多，对制作精度也是一个挑战。 1、施工准备1.1、防火涂料施工前的基层检查防火涂料施工应在钢构件除锈和防锈符合设计要求和国家现行标准规定后方可进行。防锈层应无误涂、漏涂和返锈等现象。防锈层应无明显流坠、皱皮、气泡和气状针孔。补涂防锈漆漆膜必须完整，附着力良好。如基层不合格不得进行防火涂料的施工，必须先进行基

47、层处理。1.2、防火涂料施工前的基层处理a、喷（刷）涂防火涂料前，首先必须对需做防火涂料的钢构件表面进行清理。b、用铲刀、钢丝刷等清除钢构件表面的浮浆、泥沙、灰尘和其他粘附物。c、钢构件表面不得有水渍、油污，否则必须用干净的毛巾擦拭干净。d、钢构件表面的返锈必须予以清除干净，清除方法依锈蚀程度而定：面部防锈漆脱落或锈蚀情况不严重，可用铲刀铲除起皮、脱落的防锈漆，再用钢丝刷刷除锈迹，比较难清除的防锈漆可用金钢砂打磨。对运送至工地现场的防火涂料，在进入工地临时仓库前，必须对防火涂料的型号、品牌、生产日期、颜色、合格证、出厂检验报告、保质期等逐项进行检查。涂料的品牌、型号、颜色必须与本工程要求使用的防火涂料完全相符才能使用；生产日期、合格证及出厂检验报告等必须与到场的材料相符，方可验收入库。基层砂毛，再用相同种类或品牌的防锈漆进行补刷，补刷的防锈漆漆膜必须完整，附着力良好。e、基层表面处理完毕，并通过相关单位检查合格后再进行防火涂料的施工。2、