凡钢结构工程设计中,均应有防锈涂装设计的内容。
2.钢结构防锈及涂装设计应隔阂考虑结构的重要性、环境侵蚀条件、
维护条件及使用寿命,以及施工条件与工程造价等因素,合理的选用或确定钢材表面原始锈蚀等级、除锈方法与等级(《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》GB8923)、涂装与涂装要求以及涂装施工的质量检验要求(《钢结构工程施工质量验收规范》
GB5025-2001)等。3.环境侵蚀类别
4.构件所用钢材表面原始锈蚀等级的应用范围应符合下列要求:1)在弱侵蚀及中等侵蚀性环境中的构件,不应采用表面原始侵蚀
等级低于B级的钢材。
2)重要的承重结构及使用中很难维护的承重结构,不应采用表面
原始锈蚀等级低于B级的钢材。
3)不论何种构件,均不得采用表面原始锈蚀等级为D级的钢材。5.
6.在中等侵蚀作用环境中的承重钢构件,当其形状较复杂或体型较
特殊时,亦可采用酸洗除锈方法。酸洗应有专门的工艺控制保证(不宜用盐酸),应附加缓蚀剂,并清洗到位,确保角、凹部位不致积酸,引起材质氢脆变异。
7.经除锈后的钢材表面在检查合格后,应在要求的时限内进行涂装。
其防锈涂料的选用,应符合以下规定:
1)防锈涂层一般应由底漆、中间漆及面漆组成,选择涂料时应考
虑漆与除锈等级的匹配,以及底漆与面漆的匹配组合。钢结构工程中所用防锈底漆、中间漆与面漆的配套组合可见下表。
2)对于一般涂装要求的构件,并采用手工及动力工具除锈时,可
采用两道底漆、两道面漆的做法。对涂装要求较高的构件,并采用喷射除锈时,宜采用2遍底漆,1~2遍中间漆及2遍面漆的做法。漆膜总厚度不宜小于120微米(弱侵蚀)及150微米(中等侵蚀)、200微米(较强侵蚀的重要构件)。需加重防腐的部位,可适当增加涂层厚度20~60微米。
3)对涂层的耐磨、耐久和抗渗性能有较高要求时,宜选用玻璃鳞
片面漆的配套涂料,如环氧富锌底漆(1遍)+环氧玻璃鳞片涂料(1~2遍)+环氧清漆(1~2遍)的配套组合,或环氧富锌底漆(1遍)+聚氨酯玻璃鳞片涂料(1~2遍)+聚氨酯清漆(1遍)的配套组合。
4)新建钢结构工程一般不采用带锈涂料(有化学除锈作用)作防
腐涂料。
5)需作防火涂层的钢材表面,可除锈后只作底漆涂层。当要求底
漆为耐高温漆(400°C)时,宜选用有机硅富锌底漆或溶剂型无机富锌底漆。
8.在较强侵蚀环境中的重要承重构件,或表面需特别加强防护防锈
的重要承重构件,当有技术经济合理依据时,也可采用钢材表面热喷涂锌(铝或锌、铝复合)涂层,并外加封闭涂料的长效符合涂层的防护做法。其工艺应符合《热喷涂锌及实验方法》
GB9793-9794、《热喷涂铝及实验方法》GB9795-9796的要求。热喷
涂层总厚度可为120~150微米,其面层封闭涂料可按环境条件分别选用乙烯树脂类、聚氨酯类、氧化橡胶或环氧树脂涂料。
9.在室外腐蚀性环境中的承重钢结构,也可采用耐候钢,采用耐候
钢时表面仍应按上述规定进行除锈及涂装。
10.受侵蚀环境影响而需防锈防护的钢结构构件,其设计与构造应遵
守以下注意事项:
1)中等侵蚀环境中的承重结构,不宜采用拉杆式悬索式结构、格
构式结构及薄壁型钢构件。应尽量选用表面积和重量比较小的管型封闭截面,以及较规则、简单,便于涂装、维修的实腹式(工字型、T型)截面。
2)由角钢组合的承重桁架,其弦杆、端斜杆等重要构件及节点板
的厚度不应小于8mm,其他杆件厚度不应小于6mm。由钢板
组合的杆件厚度不应小于6mm,闭口截面的板件厚度不应小于
4mm。
3)主梁、柱及桁架等重要构件的传力焊缝,应采用连续焊缝。角
焊缝的焊脚尺寸不应小于8mm及所焊板件的厚度(当板件厚度小于8mm时)。在室外或室内湿度较大的侵蚀环境中,构件的螺栓连接处,应增设防水垫圈、防水帽或以防水油膏封闭连接处缝隙。
4)钢结构节点及连接构造应避免易于积灰和积湿的角、槽,连接
零件之间应有可供检查与维修的空间(净空间不宜小于
120mm)。
5)钢柱脚埋入地下部分,应以C10级混凝土包覆(厚度不小于50mm),并爆出地面120~150mm。所埋入部分表面应做除锈处
理,但不做涂料涂装,当地下有侵蚀作用时柱脚不应埋入地下。
6)钢构件直接与铝金属制品等接触,会引起接触腐蚀时,应在构
件接触表面涂1~2遍铬酸锌底漆及配套面漆阻隔,或设置镀锌层、绝缘层隔离。其相互间的连接紧固件应采用热镀锌的紧固件。
7)钢结构所在市内环境额定湿度不宜过高,一般宜控制在长期环
境湿度≤75%。当为高湿作业环境时,应采取有效的通风排湿措施。
11.冷弯薄壁型钢构件应按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的要求更
严格地防锈与涂装措施,并遵守本节各条款及以下注意事项:
1)中等侵蚀环境中的承重构件不宜采用壁厚t≤3mm(封闭截面)
或t≤4.5mm(非封闭截面)的厚度。
2)薄壁型钢构件所用钢材表面的原始锈蚀等级不应低于B级。当
壁厚t≤4mm时,其表面除锈宜采用钢丝刷清除浮锈的方法。
3)对除锈防护要求较高时,冷弯型钢檩条等构件,可采用热浸镀
锌薄板直接加工成型(一般不外加其他涂层)。当镀锌面层外尚需加防护涂层时,应按规范附录选用锌黄类底漆及配套面漆。
12.压型钢板的防腐设计应遵守有关规定及以下注意事项:1)非临时工程用压型钢板均应采用热浸镀锌板做基板。2)镀锌压型钢板可用于无侵蚀或弱侵蚀环境,其镀锌量分别不小
于220g/㎡(双面)及275g/㎡(双面);带彩涂层的镀锌压型钢板可用于无侵蚀、弱侵蚀与中等侵蚀环境,其镀锌量应分别不小于180g/㎡、220g/㎡、275g/㎡(均为双面)。
3)用于屋面压型钢板的刚基板厚度不应小于0.6mm,用于墙面的
刚基板厚度不应小于0.5mm。
4)压型钢板配套使用的钢质连接件及固定支架必须进行镀锌防
护
。
钢结构的防火设计1.钢结构的防火设计应符合国家《建筑设计防火规范》GBJ16、《高
层民用建筑设计防火规范》GB50045及《石油化工企业设计防火规范》GB50160、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99等的有关规定。建筑需要确定工业建筑物的防火类别与建筑物的防火等级,必要时应与消防部门共同商定设防标准。
2.钢结构构件的防火设计原则,是在设计所采用的防火措施条件下,
能保证构件在所规定的耐火极限时间内,其承载力仍不小于各种作用产生和组合效应。建筑物等级所要求的承重构件耐火时限如下
表
所
示
3.民用建筑及大型公用建筑的承重钢结构宜采用防火涂料防火,一
般应由建筑师与结构工程师按建筑物耐火等级及构件耐火时限,根据《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS24,选用涂料的类别(薄涂型或厚涂型)及构造做法,并遵守以下注意事项:
1)
喷涂防火涂料前,钢材表面应按有关规定进行除锈,并进行
1~2遍底漆涂装,底漆成分性能不应与防火涂料产生化学反
应。当防火涂料同时有防锈功能时,可采用喷射除锈后直接喷防火涂料,涂料不应对钢结构有腐蚀作用。
2)
各类防火涂料的特性及适用范围见下表,选用时宜优先选用薄涂型防火涂料,选用厚涂型涂料时,其外需做装饰面层隔护。装饰要求较高的部位可选用超薄型防火涂料。
3)
防火涂料的厚度,宜直接采用实际构件的耐火试验数据。当构件的截面尺寸或形状与实验标准构件不同时,应按现行
《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24附录三的方法,推算所需防火涂层的厚度。
4)
实际工程中选用的防火涂料必须有国家检测机构对其耐火性能认可的检测报告及生产许可证。防火涂料的施工应由专业队伍承担,并按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205及《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24检查验收。
5)
不得将饰面型防火涂料(适用于木结构)用于钢结构的防火保护。
4.室外环境的钢结构,一般不考虑防火防护。但石化企业的室内、
外钢结构应按《石油化工企业设计防火规范》的规定进行防火防护设计。当室外钢结构需防火保护时,应采用专用的露天用防火涂料,并以防锈底漆打底。当环境条件尚有防腐要求时,宜选用薄涂型露天用防火涂料,再加防锈面漆的外漆层,所用底漆与面漆均不得与防火涂料有化学反应。
5.高层民用建筑钢结构的防火设计应除遵守本规定外,还需要符合
《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的规定。
6.办公与居住建筑的钢结构,当同时有防火与装修要求时,亦可在
钢材表面做除锈及涂底漆(粘贴面可不涂底漆)后,采用以防火板(如ALC板)等专用的、可模制定型的装饰性板材外包防火构造。其板材不同厚度与不同构造的耐火性能、时限等,均应由国家检测机构的检测认定。可供初步设计参考的防火构造耐火时限见后表。无装饰要求的工业与民用建筑钢结构,亦可根据造价、
施工条件等因素,采用板材外包防火构造。其板材可用石膏板、石棉板、硅酸钙板、珍珠岩板等硬质防火板,其性能及耐火时限亦均应经国家检测机构检测认定。
7.重型工业厂房的主要承重钢结构(柱、吊车梁、屋架等),其可能
受到短时间炽热气体或溶液作用的部位,宜采用砖、混凝土或硬
质防火板材作隔热、防火的保护。金属构件表面长期受辐射热150℃以上的部位,亦应采取相同隔热措施。
8.当有技术经济依据时,重要的承重构件可采用耐火钢外加防火涂
料的防火做法,其防火设计及对材料性能、构造施工等方面的技术要求,可参照上海市地方标准《钢结构防火技术规程》的规定。
9.钢结构的防火设计与构造应遵守以下注意事项:
1)
凡有防火要求的钢结构工程设计,应包括防火设计的内容,包括构件耐火时限的确定、防火涂料或板材类别、厚度、构造与计算选定,对防火材料的性能、施工、验收等技术要求以及所依据的防火设计施工或材料规范等。
2)
应慎重并合理的确定设计项目的防火类别与建筑物防火等级,必要时应与消防部门共同商定设防标准。
3)
重要的钢柱构件采用防火涂料保护时,一般应采用厚涂型防火涂料,且节点部位宜做加厚处理。当所用防火涂料的粘接强度小于或等于0.05MPa时,涂层内应设置与钢构件相连接的钢丝网。当采用防火板材外包防火时,应采用硬质防火板材,当包覆层数等于或大于12层时,各层板应分别固定,其板缝应项目错开不小于400mm。
4)
承重钢梁构件采用厚涂型防火涂料时,其重要节点部位宜加厚处理。当为下列任一种情况时,涂层内应设与钢梁相连的钢丝网。
a)受振动作用的梁;
b)涂层厚度大于或等于40mm的梁;
c)梁用防火涂料粘结强度小于或等于0.05MPa时;d)梁腹板高度超过1.5m时。5)
有防火要求的屋盖钢结构,宜选用实腹式截面,若采用桁架结构时,宜采用T型钢截面(或圆管方形、矩型管截面)的杆件,不宜采用双角钢组合带节点板的T形截面或双槽钢组合带节点板的工字型截面。
6)
组合楼盖中以压型钢板兼做钢筋承重并有防火要求时,应选用有自耐火性的板型,其整体耐火时限应满足承重楼盖的耐火要求(并经国家检测机构检验认证),而不必再以防火涂料防护。同时,若楼盖下空间用不燃性板材封闭时,该压型板亦可不做防火处理。
7)
屋盖、楼盖钢构件的防火材料宜采用薄涂型涂料或轻质防火板材,必要时应将防火材料的质量计入结构计算荷载之中。
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