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1、钢结构保护措施研究一、我国钢结构发展概况1、历史悠久:中国是最早用铁建造承重结构的国家。常见结构形式:铁链桥、铁塔2、近百余年来封建时时期代表作期的停滞阶段。时期代表作:广州中山纪念堂(1931)3、建国后的发展。时期代表作:武汉长江大桥(单孔跨128m)4、文革停滞5、改革开放后腾飞。时期代表作:西陵长江大桥(单孔跨900m)钢产量和消费的全球份额中国钢材增长曲线(1996年超1亿吨,一直雄距世界首位)钢结构的特点1、强度高,重量轻钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于
2、运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。2、塑性韧性好3、材质均匀,符合计算假定,离散性小适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。4、工业化程度高,工期短自动钢板切割埋弧自动焊作业面多现场基础施工工厂钢构制作钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度最高的一种结构。5、有效使用空间大6、运输、安装方便7、可拆卸、改造,建筑垃圾少,材料可重复利用8、密封性好由于焊接结构可以做
3、到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。9、有一定耐热性,但抗火性能差;温度对钢材力学性能的影响需采取防火对策10、耐腐蚀性能差热浸锌(25年)酸洗、清洗、干燥、热浸锌、后处理质量稳定、工业化程度高,但构件尺寸受锌槽尺寸控制热喷铝复合涂层(25年)喷砂、喷锌(铝)、喷铝、喷复合涂层不受体型大小限制、无热影响,构件形状复杂时操作困难普通防腐蚀方法(3~5年)除锈、底漆、面漆操作方便,防腐有效年限短钢结构受火事故第十一界全运会拳击训练馆罕见的腐蚀引起的网架垮塌事故某集团纺织车间已知:钢结构有一定耐热性,但抗火性能差;且耐腐蚀性能差。我
4、们应该怎么做?1.钢结构的防火1.1钢结构防火保护方式1.2钢结构防火保护技术原理1.3钢构件的耐火极限1.4防火保护材料1.5防火措施与构造1.6钢结构防火涂料的相关知识1.7钢结构火灾后结构检测及鉴定2.钢结构的防腐2.1钢结构腐蚀的类型2.2钢结构腐蚀的特点2.3钢结构的防腐措施2.4钢结构防腐施工需注意的问题2.5钢结构防腐纳米技术二、钢结构保护措施研究钢结构的防火保护就是在其表面提供一层绝热或吸热的材料,隔绝火焰直接灼烧钢结构,阻止热量向钢基材的传递,推迟钢结构升温和强度降低的时间,使之达到规范规定的耐火极限要求。对钢构件实施防火保护,有利于安全疏散和消
5、防灭火,避免和减轻火灾损失。1.1钢结构防火保护方式目前,世界各国对钢结构采用多种方法进行保护,按其构造结构通常可分为以下三种。(1)紧贴包覆法,图1(a)。一般采用防火涂料,紧贴钢结构的外露表面,将钢构件包覆起来。(2)空心包覆法,图1(b)。一般采用防火板、石膏板、蛭石板、硅酸钙板、珍珠岩板等板材将钢构件包覆起来。(3)实心包覆法,图1(c)。一般采用混凝土、砌块、砖、耐火砂浆等材料将钢构件包覆起来。1.1钢结构防火保护方式-构造形式1.2钢结构防火保护技术原理根据防火原理来区分,钢结构的防火保护方式可分为截流法和输导法两大类。截流法截流法是在构件表面设置一层
6、保护材料,其原理是利用保护材料截断或阻滞火灾产生的热量传向钢构件,从而使构件在规定时间内的温升不超过其临界温度。实际火灾中,火灾产生的高温首先传给这些保护材料,再由保护材料传给构件。由于保护材料的热导率较小,热容较大,能很好地阻滞热量向构件的传导,从而起到保护钢构件的作用。截流法又可分为喷涂法、包封法、屏蔽法和水喷淋法等几种。截流法a.喷涂法喷涂法主要是指用喷涂机具将防火涂料直接喷涂在构件表面,形成保护层。它的适用范围最为广泛,尤其是施工不受钢构件几何形状的限制,可用于任何一种钢构件的防火保护。近年来又发展了刷涂、抹涂、辊涂等多种防火涂料施工工艺。b.包封法包封法
7、是用耐火材料把构件包裹起来。包封材料有防火板材、混凝土或砖、钢丝网抹耐火砂浆等。当采用石膏板、蛭石板、硅酸钙板、珍珠岩板等硬质防火板材进行包封时,板材可用胶黏剂或钢件固定。当用岩棉、矿棉等软质板材包封时,应用薄金属板或其他不燃性板材包裹起来。此方法适用于梁、柱、压型钢板、楼板的防火保护。截流法c.屏蔽法屏蔽法是把钢构件包藏在耐火材料组成的墙体或吊顶内,主要适用于屋盖系统的保护。吊顶的接缝、孔洞处应封严,以防窜火。d.水喷淋法水喷淋法是在结构顶部设喷淋供水管网,火灾时自动启动(或手动)开始喷水,在构件表面形成一层连续流动的水膜,从而起到保护作用。上述四种方法的共同特
8、点是设法减