技術研究

　　鋼結構制作：鋼結構的表面處理

　　一. 表面處理的目的

　　鋼結構具有強度高、韌性好、制作方便、施工速度快、建設周期短等一系列優點，鋼結構在建筑工程中應用日益增多。但是，鋼結構也存在容易腐蝕等的缺點，鋼結構的腐蝕不僅造成經濟損失，還直接影響到結構安全，因此，做好鋼結構的防腐工作具有重要的經濟和社會意義。鋼材表面與外界介質相互作用而引起的破壞稱為腐蝕(銹蝕)。腐蝕不僅使鋼材的有效面減小、承載力下降，而且嚴重影響鋼結構的耐久性。根據鋼材與環境介質的作用原理，腐蝕分為：化學腐蝕和電化學腐蝕?；瘜W腐蝕是指鋼材直接與大氣或工業廢氣中的氧氣體、碳酸氣體、硫酸氣體等發生化學反應而產生腐蝕。鋼材在大氣中的腐蝕是電化學腐蝕和化學腐蝕同時作用的結果。

　　為了減輕或防止鋼結構的腐蝕，目前，國內外主要采用涂裝方法進行防腐，涂裝防護是利用涂料的涂層使鋼結構與環境隔離，從而達到防腐的目的，延長鋼結構的使用壽命了。要發揮涂料的防腐效果，重要的是漆膜與鋼材表面的嚴密貼敷，若在基底與漆膜之間夾有銹、油脂、污垢及其他異物，不僅會降低防銹效果，反而會加速銹蝕。因而，進行行鋼材的表面處理，并控制鋼材表面的粗糙度，這在涂料涂裝前是必不可少的。

　　二. 表面處理的要求

　　鋼結構表面處理的要求如下：

　　(1) 加工的構件和制品，應經驗收合格后，方可進行表面處理。

　　(2) 鋼材表面的毛刺、電焊藥皮、焊瘤、飛濺物、灰塵和積垢等，應在除銹前清理干凈，同時也要鏟除疏松的氧化皮和較厚的銹層。

　　(3) 鋼材表面如有油污和油脂，應在除銹前清除干凈。如只在局部面積上有油污弓和油脂，一般可采用局部處理措施;如大面積或全部面積上都有，則可采用有機溶劑：熱堿進行清洗。

　　(4) 鋼材表面上有酸、堿、鹽時，可用熱水或蒸汽沖洗掉。但應注意廢水的處理，不能造成環境污染。

　　(5) 有些新軋制的鋼材，為了在短期內存放和運輸過程中不銹蝕，而涂有保養漆。對涂有保養漆的鋼材，要視具體情況進行處理。如保養漆采用固化劑固化的雙組分涂料，而且涂層基本完好，則可用砂布、鋼絲絨進行打毛或采用輕度噴射方法處理，并在清理掉灰塵之后，即可進行下一道工序的施工。

　　(6) 對鋼材表面涂車間底漆或一般底漆進行保養的涂層，一般要根據涂層的現狀及下道配套漆來決定處理方法。凡不可以作進-步涂裝或影響下一道涂層附著力的，應全部清除掉。

　　輕型鋼結構工程之輕鋼結構簡介

　　輕型鋼結構建筑(即輕鋼建筑)是指以輕型冷彎薄型鋼、輕型焊接和高頻焊接型鋼、薄鋼板、薄壁鋼管、輕型熱軋型鋼及以上各構件拼接、焊接而成的組合構件等為主要受力構件，大量采用輕質圍護隔離材料的單層和多層建筑。

　　一、輕型鋼結構的特點

　　目前，我國輕型鋼結構發展迅速，傳統的鋼筋混凝土結構、普通鋼結構相比，輕型鋼結構建筑具有如下件特點：

　　(1) 自重輕。自重輕是輕型鋼結構的顯著特點。輕鋼建筑主體結構的含鋼量通常在25～80kg左右，彩色壓型鋼板的重量一般低于10kg，輕鋼房屋自重僅為混凝土結構的1/8—1/3，可大大降低基礎的造價。

　　(2) 工業化程度高。冷彎型鋼、壓型鋼板、連接件的構配件均為自動化、連續化、高精度生產，生產效率高，產品質量好，產品規格系列化、定型化、配套化，便于商品化。

　　(3) 現場施工速度快、工期短。構件標準化與裝配化程度高，所以現場安裝簡單快速，一般廠房、倉庫簽訂合同后2-3個月就可以交付使用，因為沒有濕作業現場，所以基本不受氣候影響。

　　(4) 綜合經濟效益優良。輕型鋼屋蓋結構的用鋼量接近在相同條件下鋼筋混凝土結構的鋼筋用量，且能節約大量木材、水泥及其他建筑材料，降低總造價。

　　(5) 結構抗震性能好，變形能力強。由于主要承重構件為鋼結構，其韌性和彈性較大，檁條的抗剪和抗扭作用以及桿、梁間的支撐，大大加強整體結構的穩定性。

　　(6) 有利于環保。輕鋼結構建筑屬于環保節能型材料，廠房可以搬遷，材料可以回收。

　　(7) 外形美觀、現代感強烈。外形設計和色彩選擇自由度大，尤其是墻面彩鋼板，具有質高效、色彩艷麗、造型美觀的特點，不但可做墻體，還能起到裝飾墻面的作用。

　　(8) 有利于住宅建筑材料的改革和換代，與耗材多、不利于節能和環保的磚混凝土結構比，輕型鋼結構具有安全可靠、美觀適用、節能環保等優點，有利于發展經濟建設，滿足市場需希求。

　　二、輕型鋼結構的發展與應用

　　(一) 輕型鋼結構的發展

　　1.低層輕鋼建筑方面

　　低層輕鋼建筑，指兩層以下(含兩層)的輕鋼房屋建筑，主要采用實腹式或格構式門式平面剛架結構體系，目前國內輕鋼結構低層建筑主要有工業廠房、機庫、候車室、碼頭建筑、超市、農貿市場、飲食娛樂用房、體育設施以及各種臨時性建筑。

　　近年來隨著壓型鋼板、冷彎薄壁型鋼、H型鋼的大批量生產，輕型門式剛架體系得到較為廣泛的推廣。輕型鋼結構應用的發展推動了該種體系在我國的設計、成型一體化進。為了適應輕型門式剛架結構體系迅速興起的市場需求，我國工程建設標準化協會發布了《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》(CECS 102-2002)，該規程為我國輕型門式剛架結構系的設計、生產、施工提供了依據。

　　目前仍存在一些問題有待進一步解決：沒有實現真正意義上的一體化流程，施工工期與外相比仍顯得較長;許多施工過程中的工藝方法有待進一步研究，現場拼接的優越性沒有充分發揮;采用平面分析方法進行設計，較少考慮整體結構的空間作用;結構設計偏于保守，沒有充分發揮材料的承載能力，所涉及的結構整體用鋼量偏高。

　　2.多層輕鋼建筑方面

　　多層輕鋼建筑是另一種很有發展前途的建筑形式，一般可定義為：10層以下的住宅;高度小于24 m的公共建筑;20 m以下，樓面荷載小于8kN/平方米的工業廠房。這類建筑多采用三維框架架構體系，亦可采用平面剛架結構體系。

　　國內多層輕鋼建筑主要有住宅、多層工業廠房、學校、醫院、辦公、娛樂等公共建筑，超市、零售、百貨等商業建筑，舊建筑加層、改擴建等。

　　從國際、國內發展來看，新穎的輕鋼住宅、公寓建筑成為一種商品的趨勢日益突現出，隨著中國加入WTO組織，技術全球化、顧客全球化是大勢所趨，目前各種先進的鋼結構體系已打人我國建筑市場，開發輕鋼結構體系住宅、公寓有助于拓展國際國內建筑市場。輕型鋼結構體系住宅由于自身的優勢，必將有良好的發展前景。

　　(二) 輕型鋼結構的應用

　　輕型鋼結構的應用范圍不僅局限于具有小跨度的房屋，而是逐漸擴展，已經可以取代部分普通鋼結構。

　　輕型屋面的應用和屋面荷載的大幅度降低，使鋼屋蓋結構的截面尺寸和重量比按傳統混凝土重屋面設計的屋蓋大幅度降低，不僅可以節約鋼材用量，加快建設速度，同時還具有較強的抗震能力，能提高整個房屋的綜合抗震性能。