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鋼結構如何完美做到防火、防腐、隔熱?
RSS 打印 復制鏈接 發布時間:2019-08-30 17:21:55

 一、 鋼結構防火設計。

1、鋼結構的防火設計應符合《建筑設計防火規范》 GB 50016-2014 及《石油化工企業設計防火規范》 GB 50160-2008 、《高層民用建筑鋼結構技術規程》 JGJ 99-2015 等的有關規定。建筑師應慎重并合理地確定工業建筑物的防火類別與建筑物的防火等級,必要時應與消防部門共同商定設防標準。
2、鋼結構構件的防火設計原則,是在設計所采用的防火措施條件下,能保證構件在所規定的耐火極限時間內,其承載力仍不小于各種作用產生和組合效應。建筑物等級所要求的承重構件耐火時限如(表一)所示。

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3、在鋼結構設計文件中,應注明結構的設計耐火等級,構件的設計耐火極限、所需要的防火保護措施及其防火保護材料的性能要求。當達不到(表 一) 中值時應按鋼結構防火技術規范重新設計。
4、構件采用防火涂料進行防火保護時,其高強度螺栓連接處的涂層厚度不應小于相鄰構件的涂料厚度。

二、 鋼結構的隔熱

1、 處于高溫工作環境中的鋼結構,應考慮高溫作用對結構的影響。高溫工作環境的設計狀況為持久狀況,高溫作用為可變荷載,設計時應按承載力極限狀態和正常使用極限狀態設計。
2 鋼結構的溫度超過 100 ℃時,進行鋼結構的承載力和變形驗算時,應該考慮長期高溫作用對鋼材和鋼結構連接性能的影響。
3 高溫環境下的鋼結構溫度超過 100 ℃時,應根據不同情況采取防護措施:
(1)涂耐熱涂料,采用耐火鋼和采取有效的隔熱降溫措施;
(2)當高溫環境下鋼結構的承載力不滿足要求時,應采取增大構件截面、采用耐火鋼和采取有效的隔熱降溫措施(如加隔熱層、熱輻射屏蔽或水套等);
(3 )當鋼結構短時間內可能受到火焰直接作用時,應采用有效的隔熱降溫措施(如加隔熱層、熱輻射屏蔽或水套等);
(4 )當鋼結構可能受到熾熱熔化金屬的侵害時,應采用砌塊或耐熱固體材料做成的隔熱層加以保護;
(5 )高強度螺栓連接長期受輻射熱(環境溫度)達 150 ℃以上,或短時間受火焰作用時,應采取隔熱降溫措施予以保護。
4、 鋼結構的隔熱保護措施在相應的工作環境下應具有耐久性,并與鋼結構的防腐、防火保護措施相容。

三、鋼結構防腐蝕設計

1、 鋼結構應遵循安全可靠、經濟合理的原則,按下列要求進行防腐蝕設計:
( 1) 鋼結構防腐蝕設計應根據建筑物的重要性、環境腐蝕條件、施工和維修條件等要求合理確定防腐蝕設計年限;
(2 )防腐蝕設計應考慮環保節能的要求;
(3 )鋼結構除必須采取防腐蝕措施外,尚應盡量避免加速腐蝕的不良設計;
(4 )防腐蝕設計中應考慮鋼結構全壽命期內的檢查、維護和大修。
2、 鋼結構防腐蝕設計應綜合考慮環境中介質的腐蝕性、環境條件、施工和維修條件等因素,因地制宜,從下列方案中綜合選擇防腐蝕方案或其組合:
(1 )防腐蝕涂料;
(2 )各種工藝形成的辭、鋁等金屬保護層;
(3 )陰極保護措施;
(4 )采用耐候鋼。
3、 對危及人身安全和維修困難的部位,以及重要的承重結構和構件應加強防護。對處于嚴重腐蝕的使用環境且僅靠涂裝難以有效保護的主要承重鋼結構構件,宜采用耐候鋼或外包混凝土。
當某些次要構件的設計使用年限與主體結構的設計使用年限不相同時,次要構件應便于更換。
4 結構防腐蝕設計應符合如下規定。
(1)當采用型鋼組合的桿件時,型鋼間的空隙寬度宜滿足防護層施工、檢查和維修的要求。
(2)不同金屬材料接觸會加速腐蝕時,應在接觸部位采用隔離措施。
(3)焊條、螺栓、墊圈、節點板等連接構件的耐腐蝕性能,不應低于主材材料。螺栓直徑不應小于 12mm 。墊圈不應采用彈簧墊圈。螺栓、螺母和墊圈應采用鍍辭等方法防護,安裝后再采用與主體結構相同的防腐蝕方案。
(4)設計使用年限大于或等于 25 年的建筑物,對不易維修的結構應加強防護。
(5)避免出現難于檢查、清理和涂漆之處,以及能積留濕氣和大量灰塵的死角或凹槽。閉口截面構件應沿全長和端部焊接封閉。
(6)柱腳在地面以下的部分應采用強度等級較低的混凝土包裹(保護層厚度不應小50mm ),并應使包裹的混凝土高出室外地面不小于 150mm ,室內地面不小于 50mm ,混凝土頂面應設置 3mm 鋼板與鋼柱焊接。當柱腳底面在地面以上時,柱腳底面應高出室外地面不小于 mm ,室內地面不小于 50mm.
5、 鋼材表面原始銹蝕等級和鋼材除銹等級標準應符合《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定》 GB/T 8923 的規定。
(1)表面原始銹蝕等級為D 級的鋼材不應用作結構鋼。
(2)表面處理的清潔度要求不宜低于《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定》 GB/T 8923 規定的 Sa2  1/2級,表面粗糙度要求應符合防腐蝕方案的特性。
(3 )局部難以噴砂處理的部位可采用手工或動力工具,達到《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定》 GB/T 8923 規定的 St3 級,并應具有合適的表面粗糙度,選用合適的防腐蝕產品。
(4 )噴砂或拋丸用的磨料等表面處理材料應符合防腐蝕產品對表面清潔度和粗糙度的要求,并符合環保要求。
6、 鋼結構防腐蝕涂料的配套方案,可根據環境腐蝕條件、防腐蝕設計年限、施工和維修條件等要求設計。修補和焊縫部位的底漆應能適應表面處理的條件。
7、 在鋼結構設計文件中應注明使用單位在使用過程中對鋼結構防腐蝕進行定期檢查和維修的要求,建議制訂防腐蝕維護計劃。

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