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建筑钢结构设计方法与实例解析(第4章)

2015-08-04 15:17  来源:中国建筑设计总群   编辑:admin  点击:次   [我要评论]

  学习总结-第四章
  
  铁柱上台一鞠躬,本篇要讲的是《钢结构的防腐及防火设计》,是上篇理论的最后一章,介绍钢结构如何保护,属钢结构设计的衍生类,土木工程学科的耐久度概念的范畴。钢结构的保护大致分两类:防火设计,防腐蚀设计。火对钢结构的危害的例子,最为熟知的当属“911事件”,飞机撞向世贸大楼,主体结构刚度确实是经得起考验的,但是客机倾泻出的燃料,剧烈燃烧,导致结构温度急剧上升,钢结构与混凝土强度急剧下降,被燃烧的结构主体突然失去本身常温下的强度,拦腰撞击上部就像一个巨大的活塞,突然坠落,压缩封闭式内空气,高强度冲击力,结构自上向下瞬间被冲崩溃。腐蚀对钢结构危害也分两类,一种是化学腐蚀,也就是化学物质与钢结构发生化学反应。导致合金单质铁元素变成化合物。另外一种是电化学腐蚀,外部化合物通过介质,与铁元素形成闭合回路,成为一个微观形式上的小电池。这些都是高中的知识,大家都知道。钢结构的防护设计是为保护原有结构属性尽量不发生变化,以满足结构的强度处于平衡状态,不产生强度变化波动。
  
  本章分两节:
  
  4.1钢结构的防腐及防腐设计;
  
  4.2钢结构的防火及防火设计。
  
  钢结构的防腐及防火设计流程没有那么结构设计那么繁琐,大致流程如下:根据建筑的用途及安全等级,按照相关规范,确定防护等级,然后采取相应的防护的措施。关键词:根据、按照、确定、措施。
  
  4.1钢结构的防腐及防腐设计。钢结构的防腐设计,其实通常是指防锈设计,因为特殊环境腐蚀非常强,储存或者生产强腐蚀的化学物质的建筑,通常很少采用钢结构。防锈这章涉及《涂装前表面锈蚀等级和除锈等级》《工业建筑防腐蚀设计规范》的相关规范,请大家阅读相关规范。正如书本上来讲,防腐蚀有最主要的途径,一种是从结构本身入手,例如结构采用镀锌钢管,耐候钢来阻止结构的腐蚀,另外一种是采取措施,例如采用防锈涂料阻止腐蚀的进行,或者采用电化学保护,李代桃僵。
  
  讲一下钢结构防锈的具体步骤:第一,先进行钢结构表面处理,除锈方法大概大家都看过钢结构设计说明,如:手工工具除锈,手工动力除锈,喷丸,抛射除锈。喷丸是什么意思?知道么?请搜百度。第二,除锈等级的确定。表面除锈的方法是与确定除锈等级相关,因为除锈的方法不同效果不同。喷射或者抛射除锈等级最高。手工及动力工具除锈次之。除锈等级sa3>sa2(1/2)>sa2.请大家记住。除锈方法不可乱选择,因为这关乎相关的经济成本。Sa2(1/2)级是这个样子,非常彻底的除锈,氧化皮,锈迹污物,清除到仅有轻微点状及轻微的条纹状痕迹,用吸尘器,清洁干燥的压缩空气,或者干净的刷子清理表面,表面呈现铁灰色。。小除怡情,大除伤身。Sa3等级请在家长陪护下选择。第三。涂料品种的选用。防腐涂料名字那么难念,就别说选择了。P81表4-5有详细,多看看就知道。涂料一般分底漆与面漆两种。底漆是为了起附着和防锈作用。面漆是为了保护底漆。第四。涂料层的组成与厚度。一般来讲一个完整的图层结构由多个防锈底漆和面漆组成。所以钢结构说明上面说底漆刷两遍,面漆刷两遍。干膜厚度一般是100-150μm,(μ怎么打出来?你会么?哈哈哈)。高层钢结构都有防火要求。所以当采用厚涂料的时候结构表面底漆刷两遍就可以了。然后图防火涂料就行了。防火涂料起面漆的作用。注意钢结构的某些部位是禁止涂漆的。如地脚螺栓,高强度螺栓摩擦表面。等等。因为这些表面涂漆之后影响表面的摩擦系数,导致螺栓不稳固。从而发生事故。具体部位请参阅你们套图用的钢结构设计说明。还有腐蚀环境符号请参阅相关规范。(L、M、H)。关键词:除锈方法、除锈等级、涂料选择。
  
  4.2钢结构的防火及防火设计。钢结构的防火涉及《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑防火设计规范》、《钢结构防火涂料应用规程》及其他相关规范。先说说防火与防锈的区别,防锈是一种长期的作用效应。防止钢结构生锈的时间是以“年”为单位的。生锈是缓慢的。钢结构生锈之后。我们可以晃晃悠悠的拿刷子涂上。然后一走了之。防火就不同了。是论小时的。水火无情。着火时间长了,建筑就没了。一旦建筑着火关乎生命安全。所以防火设计规范,根据建筑的不用部位有相应的耐火等级。耐火时间1h/1.5h/2h.在消防车来之前,不至于结构燃烧殆尽。
  
  讲下钢结构防火设计步骤:第一,确定建筑耐火等级。根据相关规范,先确定建筑建筑不同部位的燃烧性能和耐火极限。参见P83表4-6.第二,建筑构件防火措施的确定。由上述确定的燃烧性能及耐火极限确定防火措施,采取相应的防火涂料类别。涂料类别通常分为有机薄涂性和无机厚涂型。一般来讲有机比较昂贵。看情况而定。在《高层民用建筑发防火规范》附录上面列出了各类建筑的燃烧性能和耐火极限。请参阅。这里面有个与除锈涂层厚度确定不同的概念。防锈厚度是由实验数据确定的。而防火涂层厚度不单单由实验数据确定,还有相关的经验公式确定。这里面有欠载系数。钢结构比热相关的概念,请参阅相关的钢结构防火设计书籍。第三。防火构造与具体措施。理论知道了那么多,防锈涂漆、防火涂层大家都还能想象出,具体怎么操作,大部分设计人员都还是模糊的。另外钢结构防火除了涂料之外,还可以采用防火板材包覆保护、或者外包混凝土,钢丝网抹灰。等等措施、请参阅上述规范或者相关资料。关键词:部位,防火等级、构造措施。
  
  讲到这里,本章就结束了。用8个字可以总结:确定等级,确定措施。一点也不复杂。如果你明白了这些。恭喜你。钢结构的防护设计,你会了。其实本章掌握的要点是相关规范。其实,在我钢结构的设计住宅中,业主对与钢结构的防锈是非常关心的,但是大部分对于防火设计是非常抵触的,觉得是防火图层是一种累赘。是一种无关紧要的投入。认为还不如选择混凝土结构。正是业主的这种态度,设计人员对防火设计也是不重视的。内心有水暖的设计的消防的依靠。在我设计的几个工程中,除了需要审批,需要盖章的结构外,其他私人的钢结构,通常是不包含钢结构防火的投入的。所以我觉得,不管业主如何如何。我们心中要有防火相关概念,结构设计说明上要有,不至于打官司的时候,你拿不出证据。
  
  《建筑钢结构设计方法与实例解析》上篇-背景知识篇。总结讲述完毕了。温习下
  
  第一章 钢结构的概述
  
  第二章 钢结构的材料选用
  
  第三章 钢结构的连接
  
  第四章 钢结构的防护设计
  
  这四章其实是对钢结构进行细部与整体的描述。让大家对钢结构有个初步的认识。钢结构图纸如何表达,钢结构如何选材,钢结构如何连接,连接材料、焊接材料,构件材料的具体介绍,钢结构如何维护。这些基本概念希望大家多读读,多温习,熟能生巧。
  

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