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钢结构建筑防腐工程范文1
【关键词】建筑工程;轻钢结构;防腐;防火
随着建筑市场的发展,钢结构广泛运用于各类大跨度、多层和高层建筑中,大跨度工业厂房、仓库、桥梁、体育场馆;超高度钢与混泥土组合结构的现代化的办公楼,高耸的电视塔、还有结构复杂得建筑造型等。
一、钢结构的缺点
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。普通建筑用钢受热为300℃ 后,刚体强度开始急剧下降; 钢材料将会失去稳定性的临界温度大约为540℃所以钢材一旦受热,其诸多力学性能如屈服强度、弹性模量、抗压能力以及荷载能力都会明显降低。当钢材火烧十几分钟后,其力学性能会低于建筑工程结构的承载许用应力,甚至软落下来,就会发生重大的事故,造成惨重损失,此外,钢结构容易受工业大气和海洋大气的腐蚀,在自然环境中的钢结构受雨雪、风霜、阳光、温度和湿度的影响,大气中的水分和氧是造成户外钢结构腐蚀的主要原因,易引起电化学腐蚀。钢结构在抗腐蚀以及耐火性等方面的缺陷制约了钢结构的进一步发展及运用。
二、轻钢结构的防腐技术
(一)轻钢结构的防腐技术应用要求
要加强建筑的防腐性,就要对建筑的年限、装饰等方面提出也要求,对于不同的环境,采用的防腐措施也是不一样的,因此要进行一定的说明,而且要加强建筑的防腐性能,还要对施工的环境进行控制,不利于防腐工作的施工环境会对防腐的效果产生较大的影响。一般的防腐措施中,最为基本的就是要对于需要做防腐处理的结构的表面进行清洁,减少污染,加装适当的防腐材料或者防腐涂漆等。目前针对钢材腐蚀有很多防腐的措施,都能起到较好的效果,但是这些不同的措施都是针对某一种特定的腐蚀原理来采用的,因此,在是实际的防腐工作当中,应当针对不同的情况选择合适的防腐措施来加强建筑的防腐性能。
(二)轻钢结构的涂层法防腐技术
这种方法是较为常见的一种防腐方法,而且也是被采用较为广泛的方法,但是在使用过程中,不能持续较长的时间,优点是成本低,经济性较强。在对轻钢结构采用这种方法进行防腐的时候,一般要经过基层处理和涂层施工这两个阶段。对基层进行处理,就是要将钢结构表面的毛刺、污染物、锈迹等清除掉,使轻钢结构恢复本色的光泽,这个步骤对后面的施工是有影响的,要想达到最好的防腐效果,要在基层处理的时候尽可能的彻底。
涂层施工就是给钢材涂装一些防腐材料。涂层结构的形式有三种。底漆―中漆―面漆;底漆―面漆;底漆面漆为同一种漆。其中底漆主要起附着和防锈作用;面漆主要起防腐蚀和防老化作用;中漆的作用于介于底、面漆之间,并能增加漆膜厚度。它们只有配套使用才能发挥最佳的作用,取得最佳效果。合理的涂刷方式,对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大的作用,常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滚涂法、浸涂法、空气喷涂法和无气喷涂法等。
三、轻钢结构的防火技术
轻钢结构的防火最常用的方法为防火涂料保护法。
(一)防火涂料的选择
轻钢结构的防火涂料主要按燃烧性能特点、喷涂对象环境或喷涂厚度的不同分类。在这里,只讨论根据其喷涂厚度不同的分类,具体性能特点如下。
(1)厚型8―50。缺陷:1厚型防火涂料的涂层厚、有较大的自重、当涂料的黏结力差时极易剥落。另外,在涂装施工时,需要使用金属丝网加固施工,易造成施工成本的增加和施工周期的延长;2涂层的表面也较为粗糙,美观性差;3需养护水泥基涂料。优势:1厚型防火涂料具有较高的耐火极限,实验证明可达3h;2因其主要组分为无机材料,所以具有相对较好的耐久性。而且,无机材料易得、来源广、价格便宜,涂料价格比其他的低;3涂料遇火后,不会放出任何损害人体健康的有毒烟气;涂料运输方便,为袋装出厂。
(2)薄型4―7。缺陷:1涂料的耐火极限比厚型涂料的低,最高可达2h;2因其主要组成为有机材料,耐老化和耐久性较差。涂料遇火时,可能会释放出有害烟气,需改进;3涂料大多用于室内钢结构,需向室外的产品研究开发。优势:1薄型防火涂料的涂层薄、自重小、黏结力好、不易剥落、涂装施工较为简单,无需金属丝网加固,干燥较快;2涂层的表面光滑、装饰性好、可调配出多种颜色,3单位面积消耗涂料的量少,施工成本低;4涂料的抗震性能与抗挠曲性强。
(3)超薄型≤3。缺陷:1超薄型防火涂料与薄型涂料具有相同的缺陷;2超薄型防火涂料未能应用于室外钢结构,目前无此类产品。优势:1超薄型防火涂料的涂层更薄,装饰性更好,可调配颜色更丰富;2具备薄型涂料的所有优点。
(二)基层处理
在喷涂防火涂料前,必须做好基层处理。在轻钢结构的表面应根据使用要求,做好防锈工作。对大多数建筑工程中轻钢结构而言,需要喷涂不与防火涂料发生化学反应的防锈底漆。另外,如果试验证明选用的防火涂料也具有一定的防锈功能,可不做防锈处理。
(三)涂装施工
由经过培训且合格的专业施工人员进行防火涂料的涂装施工;还需遵循厂家的说明书进行防火涂料的调配,并及时搅拌使调配好的涂料稠度适中,确保在涂料喷涂后不发生剥落与流淌现象。目前常使用的涂刷方式为喷涂法、手工刷涂法等。
四、耐候钢的应用
建筑工程中轻钢结构采用耐火耐候钢,可有效做到防腐与防火。因为耐火耐候钢具有优良的耐大气腐蚀性与防火性。目前在建筑工程中,耐火耐候钢是使用较多的Q235与Q345钢的替代钢种。在力学性能上,它与普通建筑用钢具备相差无几的焊接性能、屈服强度、抗压能力等室温力学性能。在施工时,耐火耐候钢的应用可以避免或减少防腐涂料与防火涂料的涂装,有效地节约成本,也可以减少涂料的环境污染。另外,在轻钢结构中采用耐火耐候钢,可有效减薄钢材厚度,能节约一大部分成本。同时,耐火耐候钢自身还具备永久性和自愈性能,也就是说此类钢材在在使用过程中,无论受到挤压、表面擦撞或火灾,都会保持其耐火耐候性不变,这从根本上做到了建筑工程中轻钢结构的防腐及防火工作。
轻钢结构是我国建筑工程钢结构体系中极具发展潜力的一种,具有诸多优势: 构造较为简单、重量轻、有效地节约钢材与成本、现场安装简单快速、节能环保,材料可以回收、结构抗震性能强等。但因钢材料自身有着耐腐蚀性差、怕火的缺陷,所以加强对建筑工程轻钢结构的防腐及防火技术的研究十分必要。做好防腐防火技术工作,可有效提高轻钢结构的使用性能,使之有更广阔的发展空间。
参考文献:
[1]王华勇.探讨建筑工程中轻钢结构的防腐及防火技术[J].江西建材,2015,05
钢结构建筑防腐工程范文2
关键词:钢结构;
中图分类号: TU391文献标识码: A
引言
钢结构工程量大、结构复杂、质量要求高,同时钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好的特点,因此,在建筑工程中被广泛的使用。当前我国钢结构建筑己经工业化、商品化,特别是在高层建筑的运用中有一定的历史。
1、钢结构的优点与缺点
1.1、钢结构的优点
(1)材质均匀,可靠性高。钢材的组织比较均匀,近似于各向同性均匀质体。钢材通常是由钢厂生产的,对质量有着严格的控制,因此质量比较稳定。钢结构的实际工作性能与当前采用的理论计算结果符合,所以说钢结构可靠性较高。
(2)强度高,重量轻。钢材强度比较高,弹性模量也很高,所以钢结构构件小而轻。目前有种类比较多的强度等级的钢材,即便是强度相对较低的钢材,它的密度与强度的比值通常也会比混凝土和木材小,进而在同一受力情况下,钢结构自重小,能够应用在跨度较大的结构中。由于杆件小,所占空间少,亦便于运输和安装。
(3)塑性和韧性好。钢结构的抗压和抗拉强度一致,韧性和塑性都非常好,比较适合动力荷载和承受冲击,抗震性能非常好。
(4)有利于机械化制造。钢结构是工程结构中工业化程度最高的一种结构,它是由轧制型材和钢板在工厂所制,有利于机械化制造,同时有着生产速度快、效率高的特点,质量有保证。
(5)耐热性能较好。结构表面的通常在温度在 200℃范围之内时,钢材强度变化不大,所以比较适合使用在热车间。但要注意的是,结构表面若是长期受辐射热,当达到150℃的时候,就应该选用隔热板进行保护。
1.2、钢结构的缺点
(1)耐火性比较差。当钢材的表面温度达到 300~400℃的范围值时,它的强度和弹性模量就会发生明显的降低,当达到600℃的时候将近下降到零。如果有着比较高的耐火要求时,需要选择相对应的保护措施,例如在构件表面喷涂一层隔热材料和化学助剂等的防火涂料,或在钢结构外面包混凝土或其他防火板材,进而提高耐火等级。
(2)耐锈蚀性较差。这一点表现比较明显的是在潮湿或者有腐蚀性介质的环境中,钢材非常容易锈蚀,因此,一定要定期进行维护。
2、钢结构在高层建筑结构设计中的应用分析
2.1、钢材加工要点
2.1.1、钢柱拼接应注意的事项
建筑楼层过高时要对钢柱的标高进行准确控制,对钢柱加工误差要尽量控制在最小范围。所以钢柱的切割、焊接、组对就尤其重要。钢柱拼接要注意一下几点。
(1)针对焊接要求使用正确的焊接方式,比如在安装十字柱柱脚螺栓时为了保证混凝土和钢柱的结合强度,最好摒弃手工焊接的方式,而采用专门的栓钉焊枪进行焊接。
(2)在现场进行螺栓固定能够加快钢柱安装拼装速度,还能减少拼装误差。所以在加工时提前把中间钢柱的两端点焊做好定位和钻孔,等到现场再拼装。
2.1.2、焊接
焊接是钢结构施工的重要工序,能够对工程的工期、质量、成本产生重大影响。所以焊接方法一定要结合工程特点和钢材特点进行合理选择和搭配。
(1)手工电弧焊手工电弧焊是设备简单、操作简单的电焊方式,能够适合很多焊接位置,但是焊接效率低、质量差。所以在钢结构焊接中一般用于焊缝打底。焊接中要根据不同材质的母材进行不同材质的焊条选择。比如强度较低、抗拉力较低的母材或者结构韧性要求较高时可以选用塑性和韧性较好、含氢量低、抗裂性好的碱性焊条。弧坑能够使焊缝处产生缩孔、应力集中,还影响美观,所以焊缝收尾在保持正常熔池温度的同时填满弧坑,主要有画圈收尾、反复断弧收尾、回焊收尾三种方法。
(2)自动埋弧焊焊剂热法或焊剂—铜热法埋弧自动焊对焊丝和焊剂的要求较高,所以焊丝和焊剂的选择一定要符合《钢结构高层建筑设计与施工规程》。自动埋焊弧的方法有单面焊和双面焊两种。手工焊封底埋弧在无法使用衬热焊缝时,可以先用手工焊进行封底,再用埋弧焊。
(3)CO2气体保护焊以 CO2作为保护气体来融化金属是焊接中一种常用的方式。主要分为平焊和横焊。
(4)电渣焊电渣焊适用于中碳钢和中高强度碳钢结构竖向对接焊接。焊接时要随时检查焊件的炽热状态,满足 800℃以上的熔合热度。
2.2、螺栓连接
螺栓连接分为高强螺栓和普通螺栓.高强度螺栓是将螺帽拧紧,利用螺杆的预拉力压紧构件接触面。高强度螺栓变形小、抗剪变形大,适用于静力荷载和间接承受动力荷载结构中。不得作为临时安置螺栓,应该在初期就有相应的安置.高强度螺栓应该自由穿入,不得敲打和扩孔,拧完进行检测,对欠拧、超拧的情况进行补拧或替换。普通螺栓分为精制和粗制两种。精制螺栓精度和成本都比粗制高,但是抗拉力和抗剪力都会增强。普通螺栓不能使用气割扩孔,螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距。
2.3、吊装
吊装是钢结构高层建筑施工的关键环节,其速度和质量关系着整个施工工程的质量。它主要包括钢柱的吊装和钢梁的吊装。具体来讲,钢柱是决定建筑物层高和总高度的主要竖向构件。钢柱的吊装首先要划分吊装作业区域,其吊装顺序为从整体的框架梁柱结构到楼板结构,从主梁到次梁。吊装前,在在预埋的地脚螺栓上加上保护套防止丝牙被碰坏。在吊装第一节钢柱时,要注意吊点的选择。吊点的设置应该在柱连接耳板螺旋孔,并且将垫板以及钢楔校正好。当钢柱吊起后将M22大六角高清螺栓拧紧,再调节标高,误差不能超过6mm调整上下柱接头错边。在实行钢梁的吊装前,要先检查标高和柱子的间距。为保证施工人员的安全,须在吊装主梁之前,装好扶手杆和绳。并根据钢梁的跨度选择吊点。钢梁吊起后进行安装,焊缝收缩量在2-3mm之间,并及时检查柱垂直度、倾斜度,保证构件位置准确。
2.4、防火工程
防火工程也是钢结构施工过程中需要注意的一大环节。在选择钢材的时候就应该选择绝热性好的钢材,防火涂料选择国家检测机构认证的材料。在物理性质、力学、耐火极限上都有一定的检测报告.
钢结构主要是运用喷涂的方式进行防火。喷涂的方式有一定的参数,不过可以根据需求进行相应的控制,施工时间间隔18-24h,施工环境温度控制在0~40℃,基材温度为4~45℃湿度小于90%,风速小于5m/s.防火工程喷涂对技术精细要求比较高,喷涂的环境参数不仅要得到控制,喷涂时的气压、喷距、喷枪速度等也要根据实际情况制定最优的参数。
2.5、防腐工程
钢结构的防腐特性较弱,当大气湿度超过70%时,会产生锈蚀。所以在钢结构的施工工程中要做好防腐工程。先要确定钢材的除锈质量和等级,表面粗糙度等,再在钢材表面进行涂层设计和涂层施工.①在结构表面现浇一定厚度的混凝土进行视盖,或者喷涂水泥砂浆层。②在表面涂一层保护性的金属镀金,比如镀锌是钢结构中较小构件防腐的常用方法.主要分为热浸镀法和喷镀法。③用涂一层油漆进行防护。
3、高层钢结构建筑中的安全施工问题
高层钢结构建筑施工是一项非常危险的作业,它有着比较多的施工主体,并且大部分的作业都是要在悬空或高空中进行的,所以在施工中有着很多的不确定因素,一不注意就有可能致使发生安全事故。因此在高层钢结构建筑施工中,应重视施工安全,将具体细化安全责任,并贯彻落实到具体的个人。除此以外,在施工前要做好各项安全防范措施,在施工过程中将各项作业的安全性控制好,进而避免发生将安全事故。
结语
总而言之,高层建筑钢结构体系是一项多样化和复杂系统工程,因此,在施工前必须制定周密,详细的施工组织方案和施工计划。当前,我们要重视钢结构在建筑结构设计中的应用,不断地完善改进钢结构的应用技术,进而提升我国的建筑业整体水平。
参考文献:
[1]徐博,梁中南.浅析钢结构建筑的优越性[J].商品与质量,2012,S1:174-175.