2012钢结构变形涂装检测讲义修正版 - 图文

钢结构变形及防腐防火涂装检测培训讲义

一、钢结构防火及防腐概述

1.1 成功实例

现代建筑已经告别了过去“秦砖汉瓦”的时代向着钢结构的“钢筋铁骨”迈进，钢结构已在建筑工程中发挥着独特且日益重要的作用。

近几年来，我国建筑钢结构处于建国以来最好的一个发展时期，钢结构正朝着高层钢结构、大跨度空间钢结构、钢结构等几个方面发展，在建筑工程中越来越广泛的得到使用。

钢结构的标志性建筑－艾菲尔铁塔

100多年来，埃菲尔铁塔历经风风雨雨，依然屹立在塞纳河边。整个铁塔占地1公顷，重约7000吨，已经成为钢结构标志性建筑的代表。

1887年1月铁塔正式开工，整个工地成了一个巨大的钢铁加工厂。高塔建造时现场并没有什么辅助脚架，全靠精密的计算和严密的管理，一根根沉重的钢材凭借手动液压装置精确地顶到位置，再由人工用一个个烧红的铆钉，挥舞着铁锥一锤一锤加以铆接固定。铁塔用去15000根钢铁材料，二百五十万个铆钉，整座塔楼在水泥混凝土加固的底座上矗立。工程在28个月工期里，始终体现着严格而科学的秩序。

直到1930年，铁塔仍是世界上最高的建筑物，这一记录随着纽约克莱斯勒大厦的建成被刷新，它比埃菲尔铁塔仅高出几米。

如今，埃菲尔铁塔已经成为巴黎城市的组成部分。百岁铁塔并没有因时间推移而失去代表时尚的美名，它那高耸、浪漫的丰韵成为了法国的标志。它凝聚着崇尚创新的法兰西民族精神，它张扬着近代科学文明的威力，它彰显着巴黎城市无穷的文化魅力。 法国巴黎的艾菲尔铁塔，多年来一直使用醇酸云铁防锈漆作为维修保养漆。

云母氧化铁，简称云铁，片状颜料，在涂膜中和底材平行重叠排列，可以有效地阻止腐蚀介质渗透。对阳光反射能力强，减缓涂膜老化。不仅防锈性能好，在面漆中使用可以提高耐候性。

云铁可以在很多种树脂中使用，因而开发出了多种防锈漆。 醇酸云铁防锈漆、酚醛云铁防锈漆刚开发出来时，就应用在我国的南京和武汉长江大桥上面。其他如氯化橡胶云铁防锈漆一直是与氯化橡胶铁红防锈漆相配合使用于港口机械上面。

1.2 腐蚀案例

一般普通钢材的抗腐蚀性能较差，尤其是处于湿度较大、有侵蚀性介质的环境中，会较快地生锈腐蚀，削弱了构件的承载力。据统计，每年因腐蚀所造成的经济损失约占国民经济生产总值的2%-4%。

在20世纪20～30年代欧洲和北美发达国家建造一些钢桥,因当时防腐技术不能提供长久的腐蚀保护,使得这些钢桥投入运营后腐蚀严重,即使进行定期的刷油漆维护也不能获得满意的保护,只得将这些钢桥降级使用或续建第二座桥,给国家造成巨大的经济损失；1967

年美国东部快乐岬与诺加之间的一座铁桥,在使用40年后塌落于俄亥俄河中,使46人丧生,调查表明,倒塌原因系大气腐蚀造成的应力腐蚀开裂。

为此钢结构的腐蚀已引起各国的高度重视。据1997年报道,武汉长江大桥每年投入维护费100多万元,但仍远远不够；腐蚀不仅浪费了大量的人力物力,也大大缩短了桥梁的使用年限。桥梁钢结构的腐蚀防护日渐成为人们关注的课题。只有在设计建造的同时,对其进行卓有成效的防腐,才能确保钢桥的长久寿命。 1.3 火灾损伤案例

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1、1969年12月19日上海文化广场发生火灾，在15分钟左右的时间内，8600m的钢屋架全部倒塌，造成13死亡，140多人受伤的惨剧；

2、1993年5月，上海某纺织厂厂房（钢屋架）发生火灾，不到半小时，部分建筑就开始倒塌，给消防队灭火带来了极大的困难，此次火灾造成直接经济损失87万元，而由于厂房被烧毁，因停工停产和善后处理造成的间接经济损失为2283万元；1993年11月的青岛格尔木炼油厂火灾，炉体支柱（钢结构）因高温破坏，使炉体倾倒；

2

3、1996年江苏省昆山市的一轻钢结构厂房发生火灾，4320m厂房烧塌；

2

4、1998年5月5日，北京玉泉营环岛家具城大火，结构防火未达标，造成1.3万m钢结构轻体建筑全部倒塌，造成直接经济损失达到人民币2087万。国外也有许多这方面的实例； 5、1967年美国蒙哥马利市的一个饭店发生火灾，钢结构屋顶被烧塌；

6、1970年美国50层的纽约第一贸易办公大楼发生火灾，楼盖钢梁被烧扭曲10厘米左右； 7、1990年英国一幢多层钢结构建筑在施工阶段发生火灾，造成钢梁、钢柱和楼盖钢桁架的严重破坏。

1.4 钢结构防腐及防火设计

1.4.1 钢结构防腐蚀的设计方法

在进行钢结构防腐蚀涂装设计时，最重要的是一定要根据建筑物给定的条件，在初期设计阶段就将防腐蚀问题考虑进去。（2判）对于钢结构受到外界因素的侵蚀要充分加以考虑，还要考虑这些外界因素对建筑物的各种条件的作用有多大，比如：场地情况、房屋结构、部位、构件和空间条件等等。考虑到建筑物涂装设计的给定因素后，将其等级化，然后，在这个等级范围内进行涂装设计的取舍。对于漆膜的综合耐久性能，还必须考虑到施工条件、维护管理和经济等因素。

1、大气腐蚀环境

中国在1996年实施的GB/T15957-1995《大气环境腐蚀性分类》具体规定4类大气环境，乡村大气、城市大气、工业大气和海洋大气（1

填）。对于普通碳钢在这4类环境下的

腐蚀等级、类型和空气中的腐蚀性物质含量作了规定。（此处不详述）

其他国家，如英国BS5493腐蚀环境分类见下表，其中，对于大气腐蚀环境的分类有很好的参考价值，可以看出，对于大气环境、污染和潮湿是决定腐蚀性大小的重要因素。

BS5493 腐蚀环境分类 腐蚀环境 污染的内陆 无污染的海滨 无污染的海滨 室内潮湿 室内掩蔽

环境状况描述 城市大气，指某些无工业区域可能受远处污染源的污染，空气中含有二氧化硫等 海洋大气，离海岸小于0.25～3km的地区 海洋大气和随主风和地形而变，经常有可见盐雾 游泳池等地区 与内陆环境相同，无雨水冲刷，通常有阴暗、潮湿和冷凝现1

象 淡水 海水淹没 海水飞溅区 土壤 江河湖水等 海水全浸或盐水里 码头、海堤或经常有盐雾的地方 泥土、沙砾、岩石等，主要指埋入地下的结构物 2、ISO12944涂装设计指导 几十年来，防腐蚀专家在腐蚀领域取得了重大进展，开发出了许多高性能涂料产品。许多组织结构，如NACE和SSPC等的专家也一直在致力于标准、程序和培训方案的改进。一些国家也建立了自己的国家标准，以供本国的涂料供应商制定规格书。但是，却一直没有一个国际化的涂装规格书和工艺标准。直到1988年，国际标准化组织ISO推出了ISO12944，这是一个全球防腐蚀技术人员期待已久的公用标准。

ISO12944是国际标准化组织为那些从事涂料防腐蚀工作的业主、设计人员、咨询顾问、涂装承包商、涂料生产企业等汇编的标准，为这些人员单位和组织机构提供了重要的参考。（具体内容不详述）

保护涂料系统的耐久性取决于很多不同的因素，主要有： （1） 涂料系统的类型； （2） 结构的设计；

（3） 表面处理前的底材状况； （4） 表面处理的有效性； （5） 涂装施工的标准； （6） 施工条件；

（7） 施工后的暴露状况。

涂料系统的耐久性可进行下列划分：

（1）低耐久性 设计寿命5年以下 （2）中耐久性 设计寿命5～15年

（3）高耐久性 设计寿命15年以上（4多）

需要注意的是，预期的耐久性并非担保时间，涂层不可能永远是完好的。耐久性与涂料配套的设计寿命可以看作是一个概念，都是指涂料系统达到所要求的一直到第一次大修前的使用寿命。在此之前，应该定期进行小修小补的保养工作。

对于漆膜厚度的规定，也是根据腐蚀环境及使用寿命来定。以下列出了国家标准和ISO12944中对于钢结构的涂层厚度的规定比较：

GB50205-2001 钢结构防护涂层厚度的要求（单位：μm） 构件 重要构件 一般构件及建筑配件 室外或维修困难部件 ISO12944中腐蚀环境、使用寿命和漆膜厚度关系 腐蚀环境 使用寿命 低 C2 中 高 干膜厚度 80 150 200 C4 腐蚀环境 使用寿命 低 中 高 干膜厚度 160 200 240（含锌粉） 280（不含锌粉） 强腐蚀 200 150 中等腐蚀 150 150 增加20～60 弱腐蚀 120 120 2

低 C3 中 高 120 160 高 200 320 3、钢结构防护涂层配套方案的制定 应用ISO12944进行涂装设计指导，基本可以分为以下几个步骤： （1） 确定钢结构的腐蚀环境 （2） 确定保护钢结构的期望年限 （3） 确定涂料品种和漆膜厚度（5多） 不同油漆的公司，针对于ISO12944均有适合于本公司的产品配套来供用户选择。可以根据厂家的资料及设计要求进行合理的选型。 1.4.2 钢结构防火的设计方法

随着人们对钢结构耐火认识的深入和结构计算理论的发展，钢结构的耐火设计方法也得到不断发展，主要有以下几种方法：

1、基于试验的构件耐火设计方法。按照现行建筑设计防火规范附录中给出的数据进行设计；

2、基于计算的构件耐火设计方法。在考虑了荷载的分布和大小，构件端部约束条件等因素以后，应用经典解析方法或有限元等数值方法，通过理论计算来确定构件的耐火极限。目前这种方法已被英国、澳大利亚、德国、欧洲共同体等国家的设计规范采用，但这种方法的受火条件仍是以ISO/FDIS 834-1:1997(E)《建筑构件耐火试验方法》标准规定的时间-温度曲线为基础；

3、基于计算的结构耐火设计方法。结构作为一个整体承受荷载，法国已采用此方法，英国也正在制定相关的标准，如BS 7974:2001《消防安全工程原理在建筑设计中的应用》和DD ENV1991-2-2:1996 欧洲规范3 钢结构设计；

4、考虑火灾随机性的结构耐火设计方法。这种方法以概率可靠度为指标，考虑了火灾及空气升温的随机性，设计时先确定不同典型场所的火灾荷载及其分布、火灾场景，再采用性能化方法进行计算。

目前我国对于结构构件的耐火极限确定与设计方法以第一种方法为主，其中钢结构构件的耐火极限确定与设计采用第一和第二种方法均有。 在一些规范中也会提及一些关于涂料的要求，如：

GB50205-2001 《钢结构工程质量验收规范》中对钢结构防火涂料有下列设计规定： 采用钢结构防火涂料时，应符合下列规定： 一、 室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定其耐火极限在1.5h

及以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料。 二、 室内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构，当规定其耐火极限在1.5h以上

时，应选用厚涂型钢结构防火涂料。 三、 露天钢结构，应选用适合室外用的钢结构防火涂料。

CECS24∶90《钢结构防火涂料应用技术规范》中对防火涂料的相关规定：

第2.0.5条用于保护钢结构的防火涂料应不含石棉，不用苯类溶剂，在施工干燥后应没有刺激性气味；不腐蚀钢材，在预定的使用期内须保持其性能。

第2.0.6条钢结构防火涂料的涂层厚度，可按下列原则之一确定：一、按照有关规范对钢结构不同构件耐火极限的要求，根据标准耐火试验数据选定相应的涂层厚度。 二、根据标准耐火试验数据，计算确定涂层的厚度。

第2.0.7条施加给钢结构的涂层质量，应计算在结构荷载内，不得超过允许范围。

C5I C5M 低 中 200 280 3

第2.0.8条保护裸露钢结构以及露天钢结构的防火涂层，应规定出外观平整度和颜色装饰要求。

1.5 钢结构防腐及防火措施与方法

1.5.1 钢结构防腐蚀措施

（1） 钢结构防腐蚀设计构造要求 钢材在干燥的环境中几乎不会腐蚀。

中等侵蚀环境中的承重结构，不宜采用拉杆式悬索结构、格构式结构及薄壁型钢构件，应该尽量采用表面积与重量比较小的管形封闭截面，以及较规则的、简单，便于涂装、维修的实腹式（工字型、H型和T型）截面。

钢结构所在室内环境的湿度不宜过高，一般控制长期环境湿度在75%以下（1单）。当在高湿度环境下作业时，应采取有效的通风排湿措施。

网架和网壳结构的防腐蚀设计不适宜考虑增加杆件的截面和厚度来增加腐蚀裕量，而只能采用其他防腐蚀手段。

（2） 铝合金、不锈钢等建筑材料

除了在小型装饰性结构方面的应用外，在大型建筑结构方面采用铝合金、不锈钢、耐候钢的网架与网壳结构等也逐渐多起来。

相比起钢结构来说，这些合金材料的应用使造价显得很高，但是，使用这些材料的好处至少有以下三个。

①抵御大气腐蚀。铝合金和不锈钢由于不需要进行涂料的防腐蚀，省去了防腐蚀施工费和材料费。

②减轻结构自重。上海国际体操中心主馆采用铝合金扇形三向型(K6-8型)一葵花三向型网格单层球面网壳，平面直径68m，矢高11.88m(连同柱子形成扁球体外形的最大平面直径77.3m，总高度26.5m)，球面曲率半径55.37m，该网壳由262节点、1200根铝合金工字

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型截面杆件组成，网结构自重仅12 kg／m，其中还包括1.3 mm厚铝合金屋面板重3.64kg/m。由此可见，铝合金网壳的自重要比同等跨度的钢网壳至少要轻50%以上。

③提高建筑美学效果。铝合金和不锈钢有着很美的外观，组合建成的构件，很富有现代气息，是建筑物中局部构件的绝好选材。（1多）

（3） 热浸镀锌和金属热喷涂

采用热浸镀锌和热喷涂的防腐蚀效果非常好，现在有很多大型钢结构都采用了金属涂层再加涂料进行长效防腐蚀，即使在恶劣的腐蚀环境中，防腐蚀也可以达到2O～30年，而且维修时只需要对涂料部分进行维护，而不需要对金属涂层基底进行处理。但该方法代价较高，在资金充裕的大型项目中采用较多。

将钢铁构件全部浸入熔化的锌液中，其钢铁金属表面即会产生两层锌铁合金及盖上一层厚度均匀的纯锌层，足以隔绝钢铁氧化的可能性。此种保护层异常牢固，与钢铁结成一体，故能承受冲击力而且更具耐磨蚀性。经热浸镀锌处理后的钢铁构件，防锈期长达5～2O年或以上，同时毋须经常保养和维修，一劳永逸，美观实用，安全可靠，是目前最佳的防锈及保护钢铁方法。而且钢铁构件热浸镀锌法在工程施工上有更大的优点，即镀锌加工与风雨无关，天气不佳也能照常按照施工计划进行，而不受影响。

采用热浸镀锌的构件在钢结构建筑中只是一些小部件，比如，灯杆、楼梯踏板、扶手等。大型的钢结构框架的主要防腐蚀方法还是采用金属热喷涂的方法。金属热喷涂技术一般是在基材表面喷涂一定厚度的锌、铝或其合金形成致密的粒状叠层涂层，然后用有机涂料封闭，再涂装所需的装饰面漆。

金属热喷涂用于严重的腐蚀环境下的钢结构，或者需要特别加强防护防锈的重要承重构件。钢材表面进行热喷涂锌(铝或锌一铝复合层)涂层，外加封闭涂料的方式具有双重保护作

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用。热喷涂工艺应符合GB9793～9794《热喷涂锌及试验方法》和GB9795～9796《热喷涂铝及试验方法》。热喷涂的总厚度在120～15Oμm，表面封闭涂层可以选用乙烯、聚氨酯、环氧树脂等。（6多）

金属热喷涂涂层主要用于要求2O～3O年保护寿命的钢结构，典型应用钢结构为桥梁、广播电视塔和水利设施等，为了使钢结构达到20年以上的寿命，喷锌涂层的最低厚度在150μm左右，喷铝层在内陆无污染大气中可以降低至120μm左右，其他环境中至少要求在150μm以上。锌铝合金(Zn—A115)可以明显提高防护效果，150μm的厚度可以达到35年以上的使用寿命。

（4） 涂料防护

涂料防护是一种价格适中、施工方便、效果显著及适用性强的防腐蚀方法，在钢结构的防腐蚀中应用最为广泛。由于建筑钢结构多为室内结构，除了处在特殊的海滨或工业环境中之外，腐蚀环境一般不太恶劣时，比如，根据ISO112944划分的C1或C2环境，用涂料进行防腐蚀，可以保持20～30年的防护效果。7多

防腐蚀涂料的成膜物质在腐蚀介质中具有化学稳定性，其标准与成膜物质的组成和化学结构有关。主要是看它在干膜条件下是否易与腐蚀介质发生反应或在介质中分解成小分子。

无论从防电化学腐蚀，还是从单纯的隔离作用考虑，防腐蚀涂料的屏蔽作用都很重要，而漆膜的屏蔽性取决于其成膜物的结构气孔和涂层针孔。

水、氧和离子对漆膜的透过速度是不同的。水的透过速度远远大于离子。氧的透过比较复杂，与温度关系很大。水和氧透过漆膜后可在金属表面形成腐蚀电池。离子透过漆膜较少，可不考虑它们对底材金属的直接作用，但会增加漆膜的导电率。

当成膜物结构中分子有较多的官能团时，漆膜的结构气孔少，并且在成膜过程中能彼此反应，形成交联密度高的网状立体结构，从而增强涂料的防腐蚀性。

漆膜的物理力学性能在很大程度上影响到防腐蚀涂料的防腐蚀效果。它们与成膜物的分子量、链节、侧基团等有关。

颜料和填料在涂料中起到着色作用；体质颜料则用来调节漆膜的力学性能或涂料的流动性。对于防腐蚀涂料，除了上述两种颜料外，还加有以防腐蚀为目的的颜料：一类是利用其化学性能抑制金属腐蚀的防锈颜料；另一类是片状颜料，通过物理作用提高涂层的屏蔽性。

目前对重防腐场所所使用的油漆品种基本为环氧(无机)富锌底漆、环氧云母氧化铁中间漆和环氧聚氨酯或环氧各色面漆或氯化橡胶面漆等组成。

其作用机理为：①屏蔽作用：油漆涂层将钢铁与腐蚀环境机械隔离开。②钝化缓蚀作用：油漆涂装体系中,第一道车间底漆对钢铁有钝化缓蚀作用,增加油漆层附着力,防腐作用很微弱。③阴极保护作用：防腐底漆中如添加锌粉(如富锌底漆),对钢铁提供阴极保护。 1.5.2 钢结构防火措施

目前，国内外通常是采取对钢结构表面喷或涂刷防火材料或包裹耐火材料等办法保护钢结构不被火焰直接烧烤而提高其抗火能力（在一些工业设施中，还有采取向钢结构或金属贮罐等喷水降温等办法保护的）。目前所采用防火方法简介：

一、外包层。就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝，并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板，采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。二、充水(水套)。空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度，水在钢结构内循环，吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环，或由管道引入凉水来取代受热的水。

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三、屏蔽。钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。四、膨胀材料。采用钢结构防火涂料保护构件，这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点，一般不需要添加辅助设施，且涂层质量轻，还有一定的美观装饰作用，属于现代的先进防火技术措施。

目前，高层钢结构建筑日趋增多，尤其是一些超高层建筑，采用钢结构材料更为广泛。高层建筑一旦发生火灾事故，火不是在短时间内就能扑灭的，这就要求我们在建筑设计时，加大对建筑材料的防火保护，以增强其耐火极限，并在建筑内部制订必要的应急方案，以减少人员伤亡和财产损失。

二、防腐及防火涂料

2.1 涂料的基本定义及组成

涂料为各种涂装于物体表面起装饰及保护作用的材料统称，包括各种乳胶漆、水性漆、油漆等（2

填）。在八十年代，国内曾把涂料用于低档水性内墙产品的名称，作为石灰水的

替代品。

定义: 涂料一般为粘稠液体或粉末状物质，可以用不同的施工工艺涂覆于物体表面，干燥后能形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜，赋予被涂物以保护、美化和其它预期的效果。

组成：涂料是由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质三大组成部分（3填）。 （1） 主要成膜物质。它包含油脂和树脂，是决定涂膜性能的主要因素，可以单独成膜，也可以粘接颜料等成膜物质，又称基料。

（2） 次要成膜物质。它包含颜料、填料、增韧剂。

（3） 辅助成膜物质。它包含各种溶剂和助剂。辅助成膜物质不能单独成膜，只是对涂料形成涂膜的过程或涂膜性能起辅助作用。溶剂（或水）是调节涂料的粘度及固体份含量。 2.1.1 防腐涂料

防腐涂料：能起到隔热防腐，防腐防污，防腐防锈，金属防腐，耐温防腐，防腐，防酒精，抗碱，耐酸碱，耐候，耐腐蚀，玻璃鳞片，耐油，耐酸等效果的各种涂料。 2.1.2 防火涂料

钢结构防火涂料 fire resistive coating for steel structure

施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面，能形成耐火隔热保护层以提高钢结 构耐火极限的涂料。

2.2 防腐及防火涂料的分类 2.2.1 防腐涂料的分类

水性涂料：内、外墙乳胶漆及水溶性涂料两大类。

油性涂料：硝基树脂漆、醇酸树脂漆、环氧树脂漆、聚氨酯漆等。 2.2.1 防火涂料的分类

钢结构防火涂料按使用场所可分为：

a)室内钢结构防火涂料：用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面； b)室外钢结构防火涂料：用于建筑物室外或露天工程的钢结构表面。 钢结构防火涂料按使用厚度可分为：

a)超薄型钢结构防火涂料：涂层厚度小于或等于3mm；

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b)薄型钢结构防火涂料：涂层厚度大于3mm且小于或等于7mm； c)厚型钢结构防火涂料：涂层厚度大于7mm且小于或等于45mm。 2.3 涂料的性能指标 2.3.1 防腐涂料的性能

防腐蚀涂料的技术性能指标主要有3类:

(1)液态的技术指标，也就是涂料未涂刷成膜时的指标，如固体含量、细度、粘度、遮盖力、单位面积使用量等。

(2)涂膜的物理机械性能指标:涂膜的一般基本性能指标，如附着力、柔韧性、硬度、涂膜厚度、光泽、耐磨性等，还有涂膜的耐光性、耐热性以及电绝缘性等。 (3)涂膜的耐腐蚀和耐介质指标:防腐蚀涂料的主要指标，评价涂料的防腐蚀性能，如耐酸碱盐的性能、耐水性、耐石油制品和化学品、耐湿热性、耐盐雾性能等。 2.3.2 防火涂料的性能

防火涂料的基本性能有：

1、在容器中的状态 2、干燥时间（表干） 3、外观与颜色 4、初期干燥抗裂性（不应出现裂纹） 5、粘结强度/MPa 6、抗压强度/MPa 7、干密度（kg/m3） 8、耐水性（h） 9、耐冷热循环性（次） 10、耐火性能

对于室外使用的防火涂料，还需有下列性能要求： 1、 曝热性（h），2、耐湿热性（h），3、耐冻融循环性（次），4、耐酸性（h）， 5、耐碱性（h），6、耐盐雾腐蚀性（次）。 2.4 防腐及防火涂装的施工工艺与质量要求 2.4.1 防腐及防火涂层的要求

防腐及防火涂层应严格按照设计要求进行，当设计无要求时，参见本资料中关于验收规范中的要求进行。（3判）

2.4.2 防腐及防火涂装的施工工艺 1）防腐涂装的施工工艺

钢结构防腐涂装工艺标准（508-1996）中工艺概述： 3.1 工艺流程： 基面清理 → 底漆涂装 → 面漆涂装 → 检查验收 3.2基面清理

3.2.1 建筑钢结构工程的油漆涂装应在钢结构安装验收合格后进行。油漆涂刷前，应将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。 3.2.2 基面清理除锈质量的好坏，直接关系到涂层质量的好坏。因此涂装工艺的基面除锈质量分为一级和二级，见表5-25的规定。

3.2.3 为了保证涂装质量，根据不同需要可以分别选用以下除锈工艺。 3.2.3.1 喷砂除锈，它是利用压缩空气的压力，连续不断地用石英砂或铁砂冲击钢构件的表面，把钢材表面的铁锈、油污等杂物清理干净，露出金属钢材本色的一种除锈方法。这种方法效率高，除锈彻底，是比较先进的除锈工艺。 3.2.3.2 酸洗除锈，它是把需涂装的钢构件浸放在酸池内，用酸除去构件表面的油污和铁锈。采用酸洗工艺效率也高，除锈比较彻底，但是酸洗以后必须用热水或清水冲洗构件，如果有残酸存在，构件的锈蚀会更加厉害。

3.2.3.3 人工除锈，是由人工用一些比较简单的工具，如刮刀、砂轮、砂布、钢丝刷等工具，清除钢构件上的铁锈。这种方法工作效率低，劳动条件差，除锈也不彻底。

3.3 底漆涂装：

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3.3.1 调合红丹防锈漆，控制油漆的粘度、稠度、稀度，兑制时应充分的搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致。

3.3.2 刷第一层底漆时涂刷方向应该一致，接槎整齐。

3.3.3 刷漆时应采用勤沾、短刷的原则，防止刷子带漆太多而流坠。

3.3.4 待第一遍刷完后，应保持一定的时间间隙，防止第一遍未干就上第二遍，这样会使漆液流坠发皱，质量下降。

3.3.5 待第一遍干燥后，再刷第二遍，第二遍涂刷方向应与第一遍涂刷方向垂直，这样会使漆膜厚度均匀一致。

3.3.6 底漆涂装后起码需4～8h后才能达到表干、表干前不应涂装面漆。（3单） 3.4 面漆涂装：

3.4.1 建筑钢结构涂装底漆与面漆一般中间间隙时间较长。钢构件涂装防锈漆后送到工地去组装，组装结束后才统一涂装面漆。这样在涂装面漆前需对钢结构表面进行清理，清除安装焊缝焊药，对烧去或碰去漆的构件，还应事先补漆。 3.4.2 面漆的调制应选择颜色完全一致的面漆，兑制的稀料应合适，面漆使用前应充分搅拌，保持色泽均匀。其工作粘度、稠度应保证涂装时不流坠，不显刷纹。 3.4.3 面漆在使用过程中应不断搅和，涂刷的方法和方向与上述工艺相同。

3.4.4 涂装工艺采用喷涂施工时，应调整好喷嘴口径、喷涂压力，喷枪胶管能自由拉伸到作业区域，空气压缩机气压应在0.4～0.7N/mm2（4单）。 3.4.5 喷涂时应保持好喷嘴与涂层的距离，一般喷枪与作业面距离应在100mm左右，喷枪与钢结构基面角度应该保持垂直，或喷嘴略为上倾为宜。

3.4.6 喷涂时喷嘴应该平行移动，移动时应平稳，速度一致，保持涂层均匀。但是采用喷涂时，一般涂层厚度较薄，故应多喷几遍，每层喷涂时应待上层漆膜已经干燥时进行。 3.5 涂层检查与验收：

3.5.1 表面涂装施工时和施工后，应对涂装过的工件进行保护，防止飞扬尘土和其它杂物。

3.5.2 涂装后的处理检查，应该是涂层颜色一致，色泽鲜明光亮，不起皱皮，不起疙瘩。 3.5.3 涂装漆膜厚度的测定，用触点式漆膜测厚仪测定漆膜厚度，漆膜测厚仪一般测定3点厚度，取其平均值。 2）防火涂装的施工工艺

钢结构防火涂料一般采用喷涂法施工。喷涂防火涂料与其它构造形式相比，具有施工方便、不过多增加结构自重、技术先进等优点，目前被广泛应用。

涤装施工简介

膨胀型防火涂料以及其他相应的涂料材料必须储存在远离阳光直射的阴凉于燥条件下，施工前的涂料温度应该保持在15～25℃之间。（5单）

防火涂料的施工方法可用手工刷涂或无气喷涂的方法进行。

手工刷涂时，涂料会发生一段时间的湿边现象，并会引起表面不平滑。刷涂时，每道可以达到300～400μm，需要多道涂刷才能达到规定的干膜厚度。为了确保施工的涂层平滑完整，为面漆的施工创造良好表面，必要时，可以加入约5%的稀释剂（4填）。施工程序如下：

（1） 使用刷涂法进行防火涂料的施工； （2） 允许涂料干燥1h（5~25℃的条件下），已完工的涂料必须防雨防潮湿； （3） 刷涂多道涂层：直到达到规定的膜厚，每道之间必须至少间隔1h； （4） 检查干膜厚度，如未达到标准，继续刷涂，最后重新检查干膜厚度； （5） 防火涂料涂装后，至少2～4h后才能涂刷封闭面漆。

无气喷涂是超薄型防火涂料可以接受的高效施工方法，施工程序如下：

8

(1)如果底漆有损坏之处，可用快干型环氧防锈底漆进行修补，干膜厚度为100~120μm。修补底漆与防火涂料的复涂间隔参照相应的产品说明书。

①加入少量的稀释剂(约5%)，用动力搅拌器充分搅拌涂料。 ②使用无气喷涂，可以单道涂层达到1500μm的干膜厚度。

③如果检查出干膜厚度低于规定膜厚，可以手刷或进行无气喷涂，再检查膜厚。 ④在涂装过程中，以及涂面漆前，必须防雨、防潮湿。

(2)如果干膜厚度需要超过1500μm，可使用多道涂层，采用“湿碰湿”的方法施工，以缩短施工周期。

①每次喷涂的干膜厚度为300～400μm，在5～25℃的情况下，每隔1～2h喷涂一次，直到达到规定的膜厚。涂装过程中要防雨、防潮湿。

②如果检查出于膜厚度低于规定膜厚，可以手刷或进行无气喷涂，再检查膜厚。 ③最后涂装封闭面漆前，至少要间隔2~4h。

(3)对于高膜厚的施工，可以采用高膜厚施工方法。

①无气喷涂1500μm左右，已施工好的防火涂料要求防雨、防潮湿。 ②至少干燥16～24h，继续喷涂干膜1000μm，复涂间隔16～24h。

③如果检查出干膜厚度低于规定膜厚，可以手刷或进行无气喷涂，再检查膜厚。 ④最后涂装封闭面漆前，至少要间隔2～4h。 对于新建钢结构，底漆需要与防火涂料进行相容性测试。如果钢结构已经涂了未经认可的防锈底漆，承包商有责任确保该防锈底漆与防火涂料相配套。 2.5 检测依据及应用标准

GB/T 8923-88 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（eqv ISO 8051-I:1988） GB/T 13288-91《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）》（neq ISO 8503:1985） GB/T 1728-79（89） 《漆膜、腻子膜干燥时间测定法》 GB/T 1764-79（89） 《漆膜厚度测定法》

GB/T 4956-85 《磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法》(eqv ISO 2178:1982) GB/T 9286-1998 《色漆和清漆 漆膜的划格试验》（eqv ISO 2409:1992 ） GB1720《漆膜附着力测定法》

GB14907-2002 《钢结构防火涂料》

GB50205-2001 《钢结构工程质量验收规范》 CECS24:90 《钢结构防火涂料应用技术规程》

GB9978 《建筑构件防火喷涂材料性能试验方法》508-1996 《钢结构防腐涂装工艺标准》 2.6 检测仪器及测量操作方法

2.6.1 防腐层厚度检测现在一般采用数字式测厚仪

型号：TT220；

工作原理：磁感应；

测量范围：0～1250（μm）；（6单） 低限分辨率：1（μm）；

示值误差： 零点校准±（3％H＋1）（μm），二点校准±〔（1％～3％）H＋1〕（μm）。测量操作步骤：

使用环境：温度：0～40℃ 湿度：20～90% RH 无强磁场环境 测量方法：

1、关机状态下 按MODE及ON键，完成连续（CON）－单次（SIN）测量转换 2、工作方式（直接方式－成组方式） 3、删除

9

4、统计计算 5、米、英制转换 6、打印

2.6.1 防火涂层厚度检测采用数字式测厚仪或测针 测针（厚度测量仪），由针杆和可滑动 的圆盘组成，圆盘始终保持与针杆垂直， 并在其上装有固定装置，圆盘直径不大于 30mm，以保证完全接触被测试件的表面。 （7单）如果厚度测量仪不易插入被插材料 中，也可使用其他适宜的方法测试。 测试时，将测厚探针（见图）垂直插 入防火涂层直至钢基材表面上，记录标尺 读数。

2.7 检测方法

2.7.1 涂料的性能检测

GB50205-2001 《钢结构工程质量验收规范》中对使用的钢结构涂装材料有下列规定： 4.9 涂装材料 I 主控项目

4.9.1 钢结构防腐涂料稀释剂和固化剂等材料的品种规格性能等应符合现行国家产品标准和设计要求

检查数量:全数检查

检验方法:检查产品的质量合格证明文件中文标志及检验报告等

4.9.2 钢结构防火涂料的品种和技术性能应符合设计要求并应经过具有资质的检测机构检测符合国家现行有关标准的规定

检查数量:全数检查

检验方法:检查产品的质量合格证明文件中文标志及检验报告等 Ⅱ一般项目

4.9.3 防腐涂料和防火涂料的型号名称颜色及有效期应与其质量证明文件相符，开启后不应存在结皮结块凝胶等现象

检查数量:按桶数抽查5%，且不应少于3桶 检验方法:观察检查

1）防腐涂料性能检测的取样要求、检测方法和性能指标评定 有关防腐涂料的性能检测，在一般工程中按通用规定要求即可，在相关的标准中有具体描述，在此不再赘述。

2）防火涂料性能检测的取样要求、检测方法和性能指标评定：

用于保护钢结构的防火涂料必须有国家检测机构的耐火极限检测报告和理化性能检测报告，必须有防火监督部门核发的生产许可证和生产厂方的产品合格证。

钢结构防火涂料出厂时，产品质量应符合有关标准的规定。并应附有涂料品种名称、技

10

术性能、制造批号、贮存期限和使用说明。

防火涂料中的底层和面层涂料应相互配套，底层涂料不得锈蚀钢材。

GB50205-2001 《钢结构工程质量验收规范》中对使用的钢结构防火涂料有下列规定： 14.3.2 钢结构防火涂料的粘结强度、抗压强度应符合国家现行标准钢结构防火涂料应用技术规程ECS24:90的规定。检验方法应符合现行国家标准建筑构件防火喷涂材料性能试验方法GB 9978 的规定。

检查数量:每使用100t或不足100t薄涂型防火涂料应抽检一次粘结强度；每使用500t或不足500t厚涂型防火涂料应抽检一次粘结强度和抗压强度。 检验方法:检查复检报告。

GB14907-2002 《钢结构防火涂料》中有关粘结强度和抗压强度试验方法：6.4.5 粘结强度

将按6.3制作的试件的涂层中央约40mm×40mm 面积内，均匀涂刷高粘结力的粘结剂（如溶剂型环氧树脂等），然后将钢制联结件轻轻粘上并压上约1kg 重的砝码，小心去除联结件周围溢出的粘结剂，继续在6.2 规定的条件下放置3d 后，去掉砝码，沿钢制联结件的周边切割涂层至板底面，然后将粘结好的试件安装在试验机上；在沿试件底板垂直方向施加拉力，以约1500~2000 N/min 的速度加载荷，测得最大的拉伸载荷（要求钢制联结件底面平整与试件涂覆面粘结），结果以5 个试验值中剔除粗大误差后（去掉最大值和最小值）的平均值表示，精确度为0.01MPa ，结论中应注明破坏形式，如内聚破坏或附着破坏。每一试件粘结强度按式求得：

式中： fb——粘结强度，MPa；

F——最大拉伸载荷，N；

A——粘结面积，mm2。

抗压强度

将拌好的防火涂料注入70.7mm×70.7mm×70.7mm试模捣实抹平，待基本干燥固化后脱模，将涂料试块放置在60±5℃的烘箱中干燥至恒重，然后用压力机测试，按下式计算抗压强度：

式中 R——抗压强度（MPa）； P——破坏荷载（N）； A——受压面积（mm2）。

每次试验的试件5块，剔除最大和最小值，其结果应取其余3块的算术平均值，计算精确度为0.01MPa。

2.7.2 涂装的检测方法及指标评定

GB50205-2001 《钢结构工程质量验收规范》中关于钢结构涂装工程的要求： 14.1 一般规定

14.1.1 本章适用于钢结构的防腐涂料(油漆类)涂装和防火涂料涂装工程的施工质量验收。 14.1.2 钢结构涂装工程可按钢结构制作或钢结构安装工程检验批的划分原则划分成一个或若干个检验批。

14.1.3 钢结构普通涂料涂装工程应在钢结构构件组装预拼装或钢结构安装工程检验批的施工质量验收合格后进行，钢结构防火涂料涂装工程应在钢结构安装工程检验批和钢结构普通涂料涂装检验批的施工质量验收合格后进行。

14.1.4 涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5～38 之间，相对湿度不应大于85%，涂装时构件表面不应有结露，涂装后4h内应保护免受雨淋。

1）防腐涂装性能检测的取样要求、检测方法和性能指标评定：

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GB50205-2001 《钢结构工程质量验收规范》中关于防腐涂装的要求：14.2.1 涂装前钢材表面除锈应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。处理后的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。当设计无要求时，钢材表面除锈等级应符合表14.2.1的规定。检查数量:按构件数抽查10%，且同类构件不应少于3件。

检验方法:用铲刀检查和用现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923 规定的图片对照观察检查。

表14.2.1 涂料品种 油性酚醛、醇酸等底漆或防锈漆 高氯化聚乙烯、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、环氧树脂、聚氨脂等底漆或防锈漆性酚醛、醇酸等底漆或防锈漆 无机富锌、有机硅、过氯乙烯等底漆 除锈等级 St2 Sa2 Sa2 1/2 14.2.2 涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。当设计对涂层厚度无要求时，涂层干漆膜总厚度:室外应为150μm，室内应为125μm，其允许偏差为-25μm。每遍涂层干漆膜厚度的允许偏差为-5μm。（4判） 检查数量:按构件数抽查10%，且同类构件不应少于3件。

检验方法:用干漆膜测厚仪检查。每个构件检测5处，每处的数值为3个相距50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值。 14.2.3 构件表面不应误涂、漏涂，涂层不应脱皮和返锈等。涂层应均匀、无明显皱皮、流坠、针眼和气泡等。

检查数量:全数检查 检验方法:观察检查

14.2.4 当钢结构处在有腐蚀介质环境或外露且设计有要求时，应进行涂层附着力测试，在检测处范围内，当涂层完整程度达到70%以上时，涂层附着力达到合格质量标准的要求。 检查数量:按构件数抽查1%，且不应少于3件，每件测3处。

检验方法:按照现行国家标准《漆膜附着力测定法》GB1720 或《色漆和清漆漆膜的划格试验》GB9286 执行。

14.2.5 涂装完成后构件的标志标记和编号应清晰完整。

检查数量:全数检查 检验方法:观察检查

《色漆和清漆漆膜的划格试验》GB9286方法简介

注：本试验方法不适用于涂膜厚度大于250μm的涂层，也不适用于有纹理的涂层。 4 仪器

4.1 切割刀具 4.2 导向和刀刃间隔装置 4.3 软毛刷 4.4 透明的压敏胶粘带（宽25mm） 4.5 目视放大镜（2倍或3倍）

6 试板 6.1 底材 尺寸约150mm×100mm的长方形试板是适宜的 7 操作步骤 7.1.3 切割数

切割图形每个方向的切割数应是6。 7.1.4 切割的间距

每个方向切割的间距应相等，且切割的间距取决于涂层厚度和底材的类型，如下所述： 0～60μm：硬底材，1mm间距。 0～60μm：软底材，2mm间距。

12

61～120μm：硬或软底材，2mm间距。 121～250μm：硬或软底材，3mm间距。

7.2.5 用软毛刷（4.3）沿网格图形每一条对角线，轻轻地向后扫几次，再向前扫几次。

试验结果分级描述

0 完全光滑；无任何方格分层 交叉处有小块的剥离，影响面积为5% 交叉点沿边缘剥落，影响面积为5%～15% 沿边缘整条剥落，和/或部分或全部不同的格子，影响面积15%～35% 沿边缘整条剥落，有些格子部分或全部剥落，影响面积35%～65% 任何不同根据4来进行分级的剥落级别

工字钢和H型钢梁的漆膜厚度检测：

一根梁有8个面，每一个面都有可能使漆膜厚度会超出规定的要求，所以，对此要都做测量。所使用的漆膜厚度测量仪不能受边缘的影响。测量步骤如下： 1） 长度达12m的H型钢梁，可以选择离两端0.6m之间的范围进行测量8个面的干膜厚

度。如果有一面的干膜厚度低于规定膜厚度，那么整根梁的喷涂质量就视为没有达到要求。之后的膜厚测量每0.6m作为一个测量点进行下去。超过25m长度的H型钢梁，可以把他分成12m一段再进行膜厚度测量。最后一段如果不是12m，选择离另一端0.6m处开始测量。

2） 对于整批的钢梁，第一根梁按以上原则进行测量，随后的钢梁随机选取0.6m进行测

量。一个喷涂工人完毕的一批工件堆放在一起，首先，进行目测以判断有问题的部位，比如说，涂覆不良的地方。如果一堆工件通过了目测，选取一根进行干膜厚度测量，再从这一堆的中间位置和末尾位置选取一根，按上述原则进行测量。对于不同形状的工件，可以共一堆中间的头、中和尾选取构件进行测量。

3） 建议一天所有的班次中，每2h进行一次上述规则的测量。测量点的平均值，就是所

得到的干膜厚度，并且没有一个点可以与规定的漆膜厚度误差超过20%。

1 上翼缘

8 7 6 3 2 4 腹板 5 下翼缘 2）防火涂装性能检测的取样要求、检测方法和性能指标评定： GB50205-2001 《钢结构工程质量验收规范》中关于防火涂装的要求： I 主控项目

14.3.1 防火涂料涂装前钢材表面除锈及防锈底漆涂装应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。

检查数量:按构件数抽查10%，且同类构件不应少于3件。

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检验方法:表面除锈用铲刀检查和用现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923 规定的图片对照观察检查。底漆涂装用干漆膜测厚仪检查，每个构件检测5处，每处的数值为3个相距50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值。（17单） 14.3.2 钢结构防火涂料的粘结强度、抗压强度应符合国家现行标准钢结构防火涂料应用技术规程ECS24:90的规定。检验方法应符合现行国家标准建筑构件防火喷涂材料性能试验方法GB 9978 的规定。

检查数量:每使用100t或不足100t薄涂型防火涂料应抽检一次粘结强度；每使用500t或不足500t厚涂型防火涂料应抽检一次粘结强度和抗压强度。 检验方法:检查复检报告。

14.3.3 薄涂型防火涂料的涂层厚度应符合有关耐火极限的设计要求。厚涂型防火涂料涂层的厚度，80%及以上面积应符合有关耐火极限的设计要求，且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。

检查数量:按同类构件数抽查10%，且均不应少于3件。

检验方法:用涂层厚度测量仪、测针和钢尺检查。测量方法应符合国家现行标准《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24:90的规定及本规范附录F（见附图4.1 ）。

14.3.4 薄涂型防火涂料涂层表面裂纹宽度不应大于0.5mm；厚涂型防火涂料涂层表面裂纹宽度不应大于1mm。

检查数量:按同类构件数抽查10%，且均不应少于3件。 检验方法:观察和用尺量检查。

注意：涂料施工完成后，应无漏涂、脱粉、明显裂缝等。如有个别裂缝，薄涂型其宽度不大于0.5mm。厚涂型涂层不宜出现裂缝。如有个别裂缝，其宽度不应大于1mm（5填）。 1．楼板和防火墙的防火涂层厚度测定，可选两相邻纵、横轴线相交中的面积为一个单元，在其对角线上，按每米长度选一点进行测试。

2．全钢框架结构的梁和柱的防火涂层厚度测定，在构件长度内每隔3m取一截面，按附图4.2所示位置测试。

3．桁架结构，上弦和下弦按第二条的规定每隔3m取一截面检测，其他腹杆每根取一截面检测。

对于楼板和墙面，在所选择的面积中，至少测出5个点；对于梁和柱在所选择的位置中，分别测出6个和8个点。分别计算出它们的平均值，精确到0.5mm。 Ⅱ一般项目

14.3.5 防火涂料涂装基层不应有油污灰尘和泥砂等污垢。 检查数量:全数检查 检验方法:观察检查

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14.3.6 防火涂料不应有误涂、漏涂，涂层应闭合，无脱层空鼓、明显凹陷、粉化松散和浮浆等外观缺陷，乳突已剔除。 检查数量:全数检查 检验方法:观察检查

2.8 检测数据处理及检测结果评定 2.8.1 数据处理

防腐涂层：

在进行干膜厚度测量标准时，要遵守其测量原则：80-20，90-10原则或相似的测量原则。80-20原则的意思为：80%的测量值不得低于规定干膜厚度，其余20%的测量值不能低于规定膜厚的80%。例如，规定干膜厚度为300μm，那么80%的测量值要达到300μm以上，其余20%的测量值不得低于规定膜厚300μm的80%，即240μm。（6填）

防火涂层：

对于楼板和墙面，在所选择的面积中，至少测出5个点；对于梁和柱在所选择的位置中，分别测出6个和8个点。分别计算出它们的平均值，精确到0.5mm。 2.8.2 检测结果评定

根据所测得的结果及设计要求评判此次防腐涂装是否满足设计要求。 2.9 检测报告

检测机构的检测报告应能够准确、清晰、明确和客观地报告每一项或每一系列的检测结果，并符合检测方法中规定的要求。检测报告不论格式如何，其内容应包括以下部分，并应尽量减少产生误解或误用的可能性： （1）检测报告的标题；

（2）检测机构的名称与地址，进行检测的地点；

（3）检测报告的唯一编号标识和每页数及总页数，以确保可以识别该页是属于检测报告的一部分，以及表明检测报告结束的清晰标识； （4）客户的名称和地址； （5）所用方法的标识；

（6）检测物品的描述、状态和明确的标识；

（7）对结果的有效性和应用至关重要的检测物品的接收日期和进行检测的日期； （8）如与结果的有效性和应用相关时，本实验中心所用的抽样计划和程序的说明； （9）检测的结果（适当时应带有测量单位）； （10）检测报告批准人的签字或等同的标识； （11）相关之处，结果仅与被检物品有关的声明；

（l2）当有外包检测项时，则应清晰地标明供方出具的数据。 当需要对检测结果做出解释时，检测报告中还应包括下列内容：

（1）对检测方法的偏离、增添或删节，以及特殊检测条件的信息，如环境条件； （2）符合或不符合要求或规范的声明；

（3）适用时，评定测量不确定度的声明。（当不确定度与检测结果的有效性或应用有关，或客户提出要求时，或当测量不确定度影响到对规范限度的符合性时，检测报告中还需要包括有关不确定度的信息）；

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（4）适用且需要时，提出意见和解释；

（5）特定方法、客户和客户群体要求的附加信息。 思考题：

1、 钢结构常用防腐蚀措施； 2、 钢结构常用防火措施； 3、 防腐蚀及防火涂料分类； 4、 防腐蚀及防火涂料性能；

5、 防火涂层厚度检测仪（测针）图例及操作步骤； 6、 防火涂料粘结强度的计算；

7、 防腐涂装的取样要求、检测方法和性能指标要求； 8、 防火涂装的取样要求、检测方法和性能指标要求。

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补充材料：

钢结构防腐防火设计方法

1 钢结构防护的重要性

钢结构的防护主要包括：防腐蚀、防火和隔热。（8多）

钢结构尽管具有承载能力高、自重轻、抗震性能好、工业化程度高、建设速度快和有利环保等诸多优点，但也存在耐腐蚀性能差的缺点。钢结构建筑处于大气环境中，空气中的有害成分（如酸、盐等）、建筑室内外的温度、湿度和通风情况等因素都与钢材的腐蚀程度和速度密切相关。当钢结构建筑因功能需要而长期处于侵蚀性介质环境中（如化工厂房、高温冶炼车间等），钢材的腐蚀问题更为严重。钢结构腐蚀是其在长期的使用过程中不可避免的一种物理化学现象。腐蚀不仅造成结构自身的削弱、影响结构安全，而且还造成经济损失。钢结构因杆件细长、壁薄，一经腐蚀将会严重降低结构的承载能力，特别是薄壁型钢结构的防腐蚀问题更为突出，必须通过可靠的防腐蚀措施阻止和延缓钢结构的腐蚀，保证结构在设计使用年限内的安全和正常使用功能。

钢材是不燃烧材料，但耐火性能差。钢材的机械力学性能，如屈服强度、抗拉极限强度以及弹性模量等，随着温度的升高而降低，出现强度下降、变形增加等问题。钢材在温度200℃以下，材料性能基本不变；当温度超过200℃后，材料弹性模量开始明显降低；当温度接近600～700℃时，钢材的弹性模量仅为常温下的20%，屈服强度趋近于零（8单）。火灾是一种偶然的灾难性荷载（作用）。现代钢结构功能复杂，火灾隐患多，且一旦发生火灾，火势迅速蔓延，人员疏散困难，灭火难度大，若没有很好的防火保护措施，将导致结构温度迅速上升，钢材强度急剧下降，引起结构出现过大的不可恢复的塑性变形，甚至结构倒塌，将造成巨大的人员和财产损失。因此，对钢结构的防火性能应引起足够重视。

2 钢结构防腐蚀

2.1 概述

现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）中把侵蚀性介质对钢材的作用以及其他特殊情况下的物理化学作用统称为腐蚀。通常把钢材在大气（包括工业大气）中最广泛存在的“电化腐蚀”现象成为锈蚀，因此钢材的锈蚀是钢材腐蚀的一种形式，是一种广义上的腐蚀。

在侵蚀性介质作用下，钢材将产生腐蚀。侵蚀性介质主要有酸腐蚀、碱腐蚀和盐腐蚀三种类型。根据其形态分，有液相腐蚀和气相腐蚀两大类。此外，大气湿度和雨水、大气灰尘、温度作用以及钢材与其他金属的接触都将引起钢材的腐蚀。

钢材腐蚀的类型有：

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（1）均匀腐蚀：腐蚀均匀地分布在整个钢材表面，这种腐蚀的危险性相对较小。 （2）不均匀腐蚀：当钢材中杂质分布不均匀，或不同部位的电解液浓度有差异时，将产生不均匀腐蚀，这种腐蚀可使构件产生薄弱截面，故危险性较大。

（3）点（坑）腐蚀：腐蚀集中在钢材表面上不同的区域内并向深处发展，甚至能使个别部位腐蚀成孔穴，比较危险。

（4）应力腐蚀：在拉应力作用下，有氧化物的侵蚀性介质（如硝酸盐、氯化物、氢氧基离子等）沿钢材晶体介面渗入钢材内部起腐蚀作用，拉应力越高，腐蚀越快。一般情况下，拉应力集中处易发生应力腐蚀现象。

（5）氢脆：钢材受酸性腐蚀时产生的氢渗入钢材晶粒间而降低钢材的塑性，在拉应力作用下产生脆性断裂的现象。

应力腐蚀和氢脆都是在无明显变形征兆的情况下突然发生脆性断裂，因而相当危险。 防止钢结构过早腐蚀，提高其使用寿命，是设计人员、施工人员和使用单位需要共同关注的问题。除对某些特殊工程、有条件时可以采用耐侯钢和其他耐大气腐蚀性能强的钢材外，在钢结构表面喷涂（涂刷）防腐涂料仍是目前国内外钢结构房屋防腐蚀的主要措施之一。通过喷涂（涂刷）防腐涂料等办法，在钢材表面形成保护膜，将引起腐蚀的各种外界条件（如水分、氧气、二氧化碳、酸气等）与钢材表面尽可能隔离，从而达到保护钢材、防止腐蚀的目的。这种方法效果好，但缺点是耐久性较差，经过一定时期需要维修（维护）。有时，对一些较小尺寸或有特殊要求的钢结构构件也会采用金属覆盖的方法，如电镀、化学镀、熔化镀和金属喷涂（喷铝、喷锌）等。其原理是采用包含大量铝、锌等比铁化学反应能力强的金属涂料（镀层）来覆盖金属表面，铝、锌等金属析出时会放出电子并将电子补给铁起阴极作用从而抑止铁的化学反应，使钢材表面钝化，减小钢材的腐蚀。

钢结构防腐蚀设计的基本原则是：预防为主、区别对待、合理设防。 防腐涂料对钢结构的防护程度和防护时间的长短取决于涂层质量。涂层质量取决于防腐蚀设计和涂装施工。防腐蚀设计的主要内容包括：钢材表面处理、除锈方法的选择、除锈质量等级的确定、涂料品种的选择、涂层结构和涂层厚度的确定。

2.2 钢结构的防腐蚀设计原则

钢结构防腐蚀设计时，应对建筑物所处的环境、使用条件和状况、结构构件的基材种类、表面除锈等级、涂层结构、涂层厚度、涂装方法、施工条件和工程造价以及预期的耐腐蚀年限等综合考虑后，提出合理的防腐蚀设计要求。

钢结构防腐蚀的设计原则：

（1）设计人员应全面考虑建筑物的整体布置，隔离有腐蚀性的介质区域或限制腐蚀介质的来源（如通过改进生产工艺、设备等），尽可能消除对钢结构腐蚀的有害因素。采用有利于房屋自然通风的建筑和结构布置方案，以降低空气中对钢材腐蚀有害物质的含量。

（2）尽可能选用含有适量合金元素的耐腐蚀性能较好的低合金钢材（如15MnVCu、15MnTiCu等）。一般，含铜（Cu）元素的钢材具有良好的耐腐蚀性能。

（3）结构设计时应选用不宜受腐蚀的合理方案，简化节点构造，尽量避免出现难以检查、清刷、涂装以及易积水和积灰的死角和凹槽。尽可能选用受力性能好、表面面积小的圆管、方管和矩形管等封闭截面构件。闭口截面构件的端部应焊接封闭以免水气侵入引起锈蚀，封闭的管材内壁可不作防腐蚀处理。

（4）在构件加工制造和现场拼接过程中要保证焊缝质量，因为焊缝内的夹渣、裂隙等缺陷易引起腐蚀；焊缝的热影响区较易生锈，涂装前应对焊缝及其周围部位仔细进行表面处理，焊皮、熔渣、飞溅物等影响涂层薄膜的生成，应彻底清除干净。

（5）钢结构构件的端部和转角部位应保证足够的涂层厚度。钢柱埋入混凝土的结合面、

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高强度螺栓连接的摩擦面以及工地焊缝周围30～50mm范围内，不得在工厂预先喷涂（涂刷）涂料。只能在工地安装就位后，对这些部位进行认真清理并按设计规定的涂层结构和涂层厚度进行涂装，并保证其不低于相邻部位的防护等级。尽量避免或减少构件涂装后进行焊接，以防破坏涂层的完整性。对构件运输、安装过程中损坏的涂层，应在构件安装就位后及时清理并按设计规定的涂层结构和涂层厚度进行修复。

（6）对工厂制作、加工好的构件要妥善堆放，避免钢材表面生锈而导致二次涂装，造成不必要的浪费。

（7）钢结构应在构件表面涂层出现粉化或出现锈斑时就进行维护，不应拖延至涂层大面积脱落时才维护，以减小表面处理工作量、保证维护质量、节约维护费用；维护时使用的涂料应与原涂层所用的涂料品种尽可能相同或匹配。

（8）钢结构应根据表1所示的外部环境条件对钢结构侵蚀作用的分类选择合理的表面处理方法基配套涂料。

（9）对设计使用年限大于或等于25年的建筑物，对使用期间不能重新喷涂（涂刷）防腐涂料的结构部位，应采取特殊的防腐蚀措施。（20单）

（10）在钢结构的设计文件中应注明所要求的钢材除锈等级和所采用的涂料（或镀层）及涂层（镀层）的厚度，必要时对特殊的施工要求和方法也应说明。

（11）钢结构柱脚在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹（保护层厚度不应小于50mm），并应使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。当柱脚底面在地面以上时，柱脚底面应高出地面不小于100mm。受侵蚀性介质作用的柱脚，不宜埋入地下。（5判）

外界条件对钢结构的侵蚀作用分类 表1

对结构的侵蚀作用分类 项次 地 区 相对湿度（%） 室 内 （采暖房屋） 1 农村，一般城市的2 3 4 5 6 工业区，沿海第五 商业区基住宅区 一般，60～75 潮湿，＞75 干燥，＜60 一般，60～75 潮湿，＞75 无侵蚀性 弱侵蚀性 弱侵蚀性 弱侵蚀性 中等侵蚀性 弱侵蚀性 弱侵蚀性 中等侵蚀性 中等侵蚀性 中等侵蚀性 中等侵蚀性 中等侵蚀性 中等侵蚀性 中等侵蚀性 中等侵蚀性 干燥，＜60 无侵蚀性 室 内 室 外 （非采暖房屋） 无侵蚀性 弱侵蚀性 注：1. 标准相对湿度系指当地的年平均相对湿度，对于恒温恒湿的或有相对湿度指标的建筑物，按室内相对湿度采用。 2. 一般城市的商业区及住宅区系指无侵蚀性介质的地区，工业区则包括受侵蚀性介质影响及散发轻微侵蚀性介质

的地区。

2.3 钢材表面处理（除锈）

钢材的表面处理（除锈）是钢结构防护工程的主要一环，表面处理的质量好坏，关系到防腐涂料能否取得良好效果的关键之一。

钢材在生产过程中，表面会产生一层均匀的氧化皮；钢材在储存过程中由于大气的腐蚀而生锈；钢材在加工工程中在构件表面往往产生焊渣、毛刺和缺陷以及附着油污等污染物。这些氧化皮、铁锈和污染物若不及时清理，将会影响到防腐涂层的附着力和使用寿命。如果除锈不彻底，涂层下的金属表面将继续腐蚀扩展，是涂层破坏失效，达不到预期的防护效果。工程实际经验表明，表面处理质量要影响到整个涂装质量的60%以上，设计和施工人员应高度重视。（9单）

根据现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T 8923），热轧钢材表面锈蚀程度的目测评定等级（冷轧钢材可参照使用）分为四个等级：

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A——全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面； B——已发生锈蚀，部分氧化皮已经剥落的钢材表面；

C——氧化皮易因锈蚀而剥落，但可以铲除，并且有少量点腐蚀的钢材表面； D——氧化皮已因锈蚀而全面剥离，并且已经普遍发生点腐蚀的钢材表面。

（1） 钢材表面处理（除锈）方法

钢结构表面处理的方法主要有：手工工具除锈、手工动力机械、喷砂（丸）除锈、酸洗除锈、磷化除锈等。目前我国钢结构工厂内主要采用喷砂（丸）除锈辅助以手工动力机械除锈，工地主要以手工动力机械除锈或手工工具除锈。有特殊防护要求的情况下，也可采用酸洗除锈或磷化除锈等方法。

常用的钢材表面处理（除锈）方法及特点见表2。

常用钢材表面处理方法 表2

处理方法 工 艺 特 点 手工作业，主要工具为铲刀、钢手工工具除锈 丝刷、砂纸尖锤等 质量较差。 手工动力机械除锈 手工采用电动砂轮机、钢丝刷轮、除锈效果尚可，局部可见表面灰白色金属光泽，适于管型构件或面积或风动除锈机等 用压缩空气把石英砂粒或钢丸高工效高，除锈彻底，能控制除锈质量，露出粗糙的金属本色，是目前速喷射到钢材表面，产生冲击和喷砂（丸）除锈 磨削作用，将表面铁锈和附着物先进的喷砂机能将砂粒或钢丸的细粉自动搜集、筛除，防止扬尘。 清除干净 采用磷酸类或盐酸类化学溶剂浸酸洗处理 泡，通过化学作用清除钢材表面油污、氧化皮及铁锈 构件酸洗或喷砂（丸）处理后，磷化处理 再用浓度2%左右的磷酸作磷化处理，使钢材表面有一层磷化膜 除锈效果好，工效高，适于形状复杂、小型和薄壁构件。如不用缓蚀剂，会损伤母材；处理后须用中和液彻底清洗后吹干并立即涂一层硼钡底漆；成本较高，需要专门的工艺控制。 可组织钢材表面过早返锈，同时能与防腐涂料紧密结合，提高涂层的附着力和防腐蚀性能，适于腐蚀性介质较为严重的环境。成本高，工序多，须专业人员操作。 工厂表面处理的首选方法。但构件凹角部位不易清理，卫生条件较差，不大的钢板以及现场局部涂装修补，施工灵活。 他附着物。工具简单、操作方便、费用低；但劳动强度大、效率低、效 果 只能满足一般涂装要求。保留了无锈的氧化皮，能基本清除浮锈和其综合比较来看，表面处理（除锈）效果以酸洗磷化为最好，喷砂（丸）除锈、酸洗处理次之，人工除锈效果最差。薄壁型钢结构应优先采用酸洗磷化处理方法，以延长其维护年限和使用寿命。

（2）钢材表面处理（除锈）质量等级

钢材表面处理（除锈）质量等级的确定，是钢结构防护设计的主要内容，其质量要求应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T 8923）。确定的等级过高，会造成人力浪费，防护费用急剧增加；确定的等级过低，将起不到应有的防护作用。钢材表面处理（除锈）质量等级一般应根据钢材表面的原始锈蚀状况、选用的底漆、可能采用的表面处理（除锈）方法、工程造价及预期的涂装维护周期等因素综合考虑后确定。

不同品种的防腐涂料底漆对表面处理（除锈）的质量要求是不同的。一般而言，常规油性涂料的湿润性和渗透性较好，对除锈质量要求可略低一些；高性能的涂料（如富锌类涂料），对基层表面的处理较高。

与钢材表面处理（除锈）方法对应的质量等级见表3。

钢材表面处理方法和质量等级 表3

除锈方法 喷砂（丸）除锈质量等级 Sa1 请读除锈 质 量 标 准 只除去疏松氧化皮、铁锈和附着物 20

除锈 Sa2 Sa21 彻底除锈 氧化皮、铁锈和附着物几乎全被除去，至少有2/3面积无任何可见残留物。 氧化皮、铁锈和附着物残留在钢材表面的痕迹是点状或条状的轻微非常彻底除锈 污痕，至少有90%d的面积无任何可见残留物。 非常彻底除锈到露Sa3 St2 St3 Be 出金属光泽 钢材表面的氧化皮、铁锈和附着物都被完全除去，具有均匀、端点金属光泽。 无可见油脂和污垢，无附着不牢的氧化皮、铁锈和附着物。 同上，但铁锈比St2更为彻底，基材显露部分的表面应具有金属光泽。 全部、彻底地除去氧化皮、铁锈、旧涂层和附着物。 2手工机械除锈 酸洗除锈 钢结构一般防腐蚀要求时，表面处理（除锈）质量等级可选用Sa2或St2～St3；防腐蚀要求较高时，可选用Sa2～Sa3或St3级。钢构件需热浸锌或热喷锌或喷铝时，表面处理（除锈）质量等级应选Sa21～Sa3等级，同时表面粗糙度应达到30~35μm。（6判） 22.4 防腐涂料的选用

经表面处理（除锈）后的钢板表面在检查合格后，应在要求的时限内（时间间隔不超过6小时）进行涂装。在此期间，钢板表面应保持洁净，严禁沾水、油污等。

喷涂（涂刷）在钢结构构件表面的防腐涂料（俗称油漆）是一种含油或不含油的胶体溶液，将其涂敷在钢材表面，可以结成一层附着坚固的薄膜，防止钢材腐蚀。涂料是由成膜物质、颜料、有机溶剂等组成。涂料一般分底漆和面漆两种。底漆主要起附着和防腐作用，它的漆膜粗糙，与钢材表面附着力强，并与面漆结合好；面漆主要是保护下层的底漆，并起到耐老化作用。面漆对大气和湿气又抗气候性和不透水性，具有一定的防腐性能，它漆膜光泽，增加了建筑物的美感和对紫外线的防护。

钢结构的防腐蚀，除要求对钢材表面进行彻底处理（除锈）外，选择防腐蚀性能好、施工便利、价格合适的涂料及相配套的施工工艺，对于保证结构的正常使用、减少维护费用，起着主要的作用。

防腐涂料品种繁多，性能和用途各异。在进行钢结构防腐蚀设计时，应了解和掌握各类涂料的基本性能和适用条件。每一种类型的涂料都由一定的优缺点，必须根据涂装要求，合理地选用涂料品种。涂料选用时应着重注意以下几方面的问题：

（1）根据工程结构所处的环境，如位于室内或室外、温度和湿度、侵蚀性介质的种类和浓度及后期维护难易程度等，选用合适的涂料。对于酸性介质，可选用耐酸性能较好的酚醛树脂类漆；对于碱性介质，可选用耐碱性能较好的环氧树脂类漆。

（2）注意涂料的配套性，不仅要求底漆与钢材表面的附着力好、底漆与面漆之间也应有良好的粘结力，而且要求漆层间作用匹配、性能匹配、硬度匹配。各漆层间不能出现互溶或咬底现象。如油基性底漆（油性红丹漆）不能与强溶剂型面漆（如过氯乙烯漆）配套使用，否则会咬起底漆的漆膜；但磷化底漆或铁红醇酸底漆与过氯乙烯漆配套使用，能取得良好的防腐效果。

（3）根据结构构件的重要性（主要承重构件、次要承重构件或围护结构构件）分别选用不同的涂料品种，或采用相同品种但敷涂不同的涂层厚度和层数。

（4）考虑涂料的施工性能和施工条件的可能性。防腐涂料有的宜涂刷，有的宜喷涂。钢结构一般宜选用干燥快、便于喷涂的常温固化型涂料。

（5）选择的涂料应具有施工过程中良好的稳定性、低毒性、低刺激性和合适的温度和固化要求。面漆应有良好的耐盐雾、耐湿热、耐霉菌、耐化学腐蚀和耐侯性能。面漆的色彩

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要符合建筑美观要求。

（6）选择涂料品种时，既要考虑一次性涂装费用，也要根据涂层的使用年限，将一次性投资与长远效益结合。此外，还要考虑到涂料的产地和供货情况。如果条件许可，应采用较为彻底的表面处理防腐和质量较好的涂料，虽然一次性投资较高，但可大大减少维护次数，对后期生产的影响也较小，总体防护费用和综合经济效益还是明显的。

建筑钢结构常用的防腐底漆和面漆分别见表4和表5。

常 用 的 防 锈 漆 表4

名 称 型 号 性 能 适 用 范 围 适用于室内外钢结构表面防防锈能力强，漆膜坚韧施工性能红丹油性防锈漆 Y53-1 好，但干燥较慢 金属铝、锌等表面，因红丹与铝、锌起电化学作用 附着力强，防锈性能次于红丹油铁红油性防锈漆 Y53-2 性防锈漆，耐磨性差 防锈性能好，漆膜坚固，附着力红丹酚醛防锈漆 F53-1 强，干燥较快 附着力强，漆膜较软耐磨性差，铁红酚醛防锈漆 F53-3 防锈性能低于红丹酚醛防锈漆 防锈性能好，漆膜坚固，附着力红丹醇酸防锈漆 C53-1 强，干燥较快 用 具有良好的附着力和防锈能力，与醇酸磁漆、硝基磁在一般气候条件下，耐久性好，铁红醇酸底漆 C06-1 但在湿热性气候和潮湿条件下，耐久性差些 具有联合的抗大气腐蚀性能，干适用于室内外钢结构表面防各色硼钡酚醛防锈漆 F53-9 燥快，施工方便，正逐步代替一锈打底 部分红丹防锈漆 适用于钢结构表面防锈打底，可省去磷化或钝化处理，对钢材表面的附着力极强，漆料不能代替底漆使用；只能与乙烯磷化底漆 X06-1 中的磷酸盐可使钢材表面形成钝一些底漆品种（如过氯乙烯化膜，延长有机涂层的寿命 底漆等）配套使用，增加这些涂层的附着力 有一定的防锈性及耐化学性，但与乙烯磷化底漆和过对钢材的附着力不太好，若与乙铁红过氧乙烯底漆 G06-4 烯磷化底漆配套使用，能耐海洋性和湿热气候 漆膜坚韧耐久，附着力强，耐化与磷化底漆和环氧磁学腐蚀，绝缘性好，如与磷化底铁红环氧酯底漆 H06-2 漆配套使用，可提高漆膜的防潮，下的钢结构表面防锈打底 使用 防盐雾及防锈性能 适用于沿海地区和湿热条件漆、环氧防腐漆配套下的钢结构表面防锈打底 用 适用于沿海地区和湿热条件氯乙烯防腐漆配套使使用 不能与碱性涂料配套漆配套使用 与酚醛磁漆、醇酸磁打底 套使用 适用于一般钢结构表面防锈漆和过氯乙烯漆等配同红丹油性防锈漆 漆、酯胶磁漆配套使结构表面防锈打底 与醇酸磁漆、酚醛磁适用于防锈要求不甚高的钢与酚醛磁漆配套使用 同红丹油性防锈漆 漆配套使用 构表面 配套使用 与酚醛磁漆、醇酸磁适用于防锈要求不高的钢结用；不能与过虑乙烯漆配套 与酯胶磁漆酚醛磁漆锈打底用，但不能用于有色配 套 要 求 与油性磁漆、酚醛磁漆和醇酸磁漆配套使 常 用 面 漆 表5

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名 称 各色油性调和漆 型 号 Y03-1 性 能 耐候性较酯胶调和漆好，但干燥适 用 范 围 适用于室内一般钢结构 配 套 要 求 时间较长，漆膜较软 干燥性能比油性调和漆好，漆膜各色酯胶调和漆 T03-1 较硬，有一定的耐水性 漆膜坚硬，有光泽，附着力较好，各色酚醛磁漆 F04-1 但耐候性较醇酸磁漆差 适用于室内一般钢结构面漆 防锈漆等配套使用 先涂1～2道C06-1具有良好的耐候性和较好的附着各色醇酸磁漆 C04-42 力；漆膜坚韧，有光泽 适用于室内外钢结构面漆 C06-10醇酸二道底漆，最后涂该漆 漆膜坚硬，耐水性、耐候性及耐各色纯酚醛磁漆 F04-11 化学性均比F04-1酚醛磁漆好 灰酚醛防锈漆 F53-2 耐候性较好，有一定的放水性能 面漆使用 漆配套使用 结构面漆 适用于室内外钢结构，多作漆配套使用 与红丹或铁红类防锈适用作防腐和干湿交替的钢与各防锈漆、酚醛底铁红醇酸底漆，再涂与红丹防锈漆、铁红适用于一般钢结构面漆 冷弯薄壁型钢应根据具体情况选用下列相适应的防腐措施：

（1）金属保护层（表面合金化镀锌、镀铝锌、热喷铝或热喷锌等）； （2）防腐涂料：

1）无侵蚀性或弱侵蚀性介质条件下，可采用油性漆、酚醛漆或醇酸漆；

2）中等侵蚀性介质条件下，宜采用环氧漆、环氧酯漆、过氯乙烯漆、氯化橡胶漆或氯醋漆；

（3）复合保护：

1）用镀锌钢板制作的构件涂装前应进行除油、磷化、钝化处理（或除油后涂磷化底漆）；

2）表面合金化镀锌钢板、镀锌钢板（如压型钢板、瓦楞铁等）的表面不宜涂红丹防锈底漆，宜涂H06—2锌黄环氧酯底漆或其他专用涂料进行防护。

2.5 防腐涂层结构和厚度

一个完整的防腐涂层结构一般由多层防腐底漆和面漆组成。涂层厚度应适当，过厚虽然可以增加防护能力，但涂层附着力和机械性能下降，且费用增加；过薄易产生肉眼看不见的针孔和其他缺陷，起不到预期的防护效果。每一涂层的厚度因涂料品种和施工方法而有所不同，涂刷施工比喷涂施工的涂层厚；正常情况下油性漆每一涂层的厚度约为35μm，合成树脂漆为25μm，乙烯漆为15μm。（7填）根据钢结构的使用要求，一般情况下，构件表面的涂层干膜总厚度室内不得低于125μm；室外不得低于150μm；涂刷（喷涂）的遍数不应少于4～5遍。对于油性基漆，如红丹防锈漆等，它固化慢，渗透性大，流平性好，已涂刷为宜；对于过氯乙烯漆、环氧树脂类漆，因干燥迅速，为使涂层均匀平整，避免针孔，宜采用喷涂。喷涂工效高，但涂料利用率稍低，有一定浪费。

不同环境条件下，钢结构采用的不同涂料的涂层干膜总厚度见表6。

钢结构涂装涂层厚度 表6

防 腐 底 漆 和 面 漆 干 膜 总 厚 度 涂料名称 城市大气 醇酸漆 沥青漆 100～150 工业大气 125～175 海洋大气 180～240 化工大气 150～210 高温大气 23

环氧漆 过氯乙烯漆 丙烯酸漆 聚氨酯漆 氯化橡胶漆 氯磺化聚乙烯漆 100～140 100～140 120～160 120～160 175～225 140～180 140～180 160～200 160～200 150～200 160～260 120～160 120～160 140～180 140～180 150～200 120～160 近年来，随着工程实际的需要和新产品的研制开发，带锈防腐涂料已有供应。带锈防腐涂料是一种改进的转化型带锈防腐底漆，这种涂料能在钢材表面形成一层具有高效电化学保护性能的薄膜，以起到化锈的防腐底漆作用。该涂料主要用于钢结构中不易除锈的部位或钢结构的维修工程中，尤其适合于高空作业和复杂结构外形只能手工除锈的情况。带锈防腐涂料已在宝钢二期工程、首钢和鞍钢等工程中使用，效果良好，相信将是一种具有发展前景和竞争力的新型防腐涂料。

6.2.6 防腐涂层的保护和维修

防腐底漆的涂装一般在钢结构制造厂进行，面漆的喷涂（涂刷）一般在结构安装就位完成后进行。在运输和安装过程中底漆被损坏的部位应补漆，然后再敷涂面漆。

钢结构防护工程的预期使用年限应以10～15年的目标为宜（10单）。在使用过程中，涂层长期受紫外线、雨水、温度变化、干湿交替、大气中侵蚀性介质的腐蚀等因素的影响，其防护性能会劣化或失效，有时还会受到机械损伤，故应在结构使用期间注意定期检查，把握好合理的维护期限，对防腐涂层进行维修。

对钢结构表面重新涂装的合理期限应根据构件表面的锈蚀程度（A、B、C、D四个等级）决定。锈蚀程度为A或B级时，可以仅在根据表面局部地修补或加涂防腐涂层；待达到锈蚀程度等级C、D级时，则必须彻底清除旧涂层，并进行严格的表面处理，此时所需的非户费用将大为增加。

重新涂装时所选用的涂料应与原涂层的涂料品种相同或能匹配。一般应根据钢材表面的腐蚀情况选择适当的重新涂装方法，见表7中的建议。

重新涂装方法选用 表7

锈蚀等级 A B 锈 蚀 程 度 无锈蚀 局部轻微锈蚀 表 面 处 理 手工除锈 手工除锈、机械除锈、喷砂（丸）除锈 手工除锈、机械除锈、喷C、D 全面锈蚀或严重锈蚀 露出寄存表明 砂（丸）除锈 面层涂料2遍 除 锈 程 度 把粉化物和污物刷除 完好涂层保留，锈蚀部位应露出基材表面 重新喷涂（涂刷）遍数 面漆涂层2遍 底层涂料2遍 面层涂料2遍 底层涂料2遍 3 钢结构防火

3.1 火灾对钢结构建筑的危害

火是物质燃烧的过程和现象，在人类进化和社会生产力发展过程中起着重要作用，然而，

火一旦失去控制形成火灾将给人类物质和生命财产造成重大损失。从结构设计人员的角度看，火灾是建筑物在使用阶段可能发生的最危险的灾害之一。火灾发生后，不仅造成建筑物本身的损坏、人员受到严重伤害和其他财产的严重损毁等直接经济损失，而且可能造成建筑物暂停使用、工厂停产、供水和供电中断、建筑物需要维修和加固等问题，从而影响人们的

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正常生活和工作导致重大的间接经济损失。统计资料表明，火灾造成的平均简介经济损失是直接经济损失的3倍以上。各类火灾中，建筑火灾发生次数最多，损失最大，约占全部火灾损失的80%以上。

建筑物发生火灾时，除烧毁室内外生活设施和生产设备、对人的生命造成重大威胁外，还可能对建筑物的承重结构和建筑门、窗和装饰等围护结构造成破坏。

钢材虽是不燃烧材料，但耐火性能差。未加保护的钢结构在火灾温度作用下，耐火时限仅有15～25min，其自身温度可骤升至540℃。当其温度达到600℃时，钢材基本丧失全部强度和刚度，并因丧失强度、稳定性和严重变形而使结构坍塌破坏。（11单）因此当建筑采用钢结构而且无防火保护措施时，一旦发生火灾，结构极易遭到破坏，损失巨大。如1996年江苏昆山的一座钢结构厂房发生火灾，30分钟左右造成4320m2的厂房烧毁坍塌；1998年北京某采用钢结构建造的家具城发生火灾，造成该建筑整体倒塌。国内近年来每年发生的建筑火灾多达5万起以上，损失超过几十亿元。2005年4月，南京青少年科技活动中心钢结构屋盖发生火灾，30分钟内造成金属屋面过火面积达6000m2，损失惨重，同时影响了该建筑的按时投入使用，造成巨额经济索赔；幸运的是，由于该建筑承重钢结构在火灾发生时已经敷涂好了防火涂料，因而没有造成结构垮塌和严重的结构安全问题。

钢结构近年来在我国应用日益增多，但由于结构多采用细长和薄壁的构件，自身抗火能力差，若没有可靠的防火保护措施，火灾造成的危害将更为严重。

3.2 钢结构防火设计原则

钢结构的防火设计应符合现行国家规范《建筑设计防火规范》（GBJ16）、《高层民用建筑建筑设计防火规范》（GB50045）、《石油化工企业设计防火规范》（GB50160）和《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99）等的有关规定。根据建筑物和结构构件的重要性及破坏的危险性，确定建筑物的耐火等级，必要时应与消防部门共同商定设防标准；据此考虑到消防灭火时间的需要，确定结构构件（梁、柱、楼板、承重墙等）和建筑部件（防火墙、防火门、吊顶等）的耐火时间。

钢结构的防火设计原则，是在设计所采用的防火措施条件下，能保证结构构件在所规定的耐火极限时间内，其承载能力仍不小于各种作用及其组合所产生的效应。钢结构建筑物不同耐火等级所要求的承重构件耐火时限要求见表8。

结构承重构件的耐火极限时间的定义为：构件受标准升温火灾条件下，失去稳定性、完整性或隔热性所用的时间（小时）。（9填）

失去稳定性时指构件在火灾中丧失承载能力，或达到不适宜继续承载的变形。失去完整性是指建筑分隔构件（楼板、隔墙等）一面受火时，构件出现穿透裂缝或穿火孔隙，致使火焰能穿过构件，造成背火面的可燃物起火燃烧。失去隔热性是指分隔构件一面受火时，背火面温度达到220℃以上，造成背火面可燃物起火燃烧。

杆系结构构件（梁、柱、屋架构件等）的耐火时限由失去稳定性单一条件确定；兼作分隔作用的构件（承重墙、防火墙、楼板等）由构件失去稳定性、完整性或隔热性三个条件之一的最小时间确定。

建筑构件的耐火时限（h） 表8

规 范 名 称 支承多构 件 名 称 层的柱 耐火一 级 二 级 3.00 2.50 层的柱 2.50 2.00 2.00 1.50 1.50 1.00 支承单梁 楼板 重构件 1.50 0.50 4.00 4.00 1.50 1.00 3.00 2.50 2.00 1.50 《建筑设计防火规范》 屋顶承防火墙 疏散楼梯 柱 梁 承重构件 1.50 1.00 .《高层民用建筑设计防火规范》 楼板、屋顶 25

等三 级 级 注：建筑物的耐火等级应由建筑师确定。

2.50 2.00 1.00 0.50 — 4.00 1.00 — — — 规范规定的耐火时限是设计人员进行防火设计的基本依据。设计人员还应根据结构和采取的防护措施等具体情况合理运用。例如，在实际结构中，当构件个别截面达到破坏温度时，有时并不会引起该结构构件的立刻破坏，按弹性理论设计的超静定结构仍有一定的强度储备，一根连续梁中的个别截面因达到破坏温度而出现塑性铰，但梁仍具有承载力。结构构件在达到破坏温度前所经历的时间与构件的吸热比和升温比有关。体积相等时，构件的表面积越大，热传导越快，吸热比和升温比就高。薄壁、细长且为开口截面的构件吸收热量稍、升温快，而封闭的管型截面升温相对较慢，耐火性能更好些。若在管型截面构件内灌注混凝土，由于混凝土具有较高的热容量，构件的耐火性能将有较大提高。综合考虑上述因素后，设计人员在满足规范防火要求的前提下，有可能灵活地采取防火措施从而降低防护费用。

3.3 钢结构防火设计和措施

3.3.1 防火保护材料的种类

钢结构构件必须采取适当的防火保护措施，才可达到表6-8所要求的耐火时限。一般采用在钢结构构件表面敷涂或覆盖防火保护材料的方法。常用的防火保护材料有（10填）：

（1）防火涂料

防火涂料是以无机粘合剂与膨胀珍珠岩、耐高温硅酸盐材料等吸热、隔热及增强材料合成的一种防火材料，喷涂于钢结构构件表面，形成可靠的耐火隔热保护层，以提高钢结构构件的耐火性能。根据其阻燃隔热的原理，可分为膨胀性和非膨胀性两种。根据涂层厚度及性能可分为薄涂型防火涂料（涂层厚度2～7mm）和厚涂型防火涂料（涂层厚度8～50mm）。

膨胀性防火涂料属薄涂型防火涂料，当温度升至150～350℃时，涂层可迅速膨胀5～10倍，从而形成一层较厚实的防火隔热层，使钢结构构件受到隔热保护。（18单）涂料喷涂厚度一般为4mm，可使钢构件的耐火时限由15min提高到1.5h。正常情况下，涂层表面光滑，有一定的装饰效果。

非膨胀性防火涂料属厚涂型防火涂料，是一种预发泡高效能的防火涂料。涂层呈颗粒状面，密度小，导热率低。通过改变涂层厚度以满足不同的耐火时限要求，最大耐火时限可达3h。主要用于耐火要求较高的钢构件防火，其表面需做装饰面层。

（2）防火板材

防火板材主要有各种厚度的防火石膏板、水泥蛭石板、硅酸钙板、轻质加气混凝土板和岩棉板等硬质板材。防火板材通过紧固件或粘结剂外贴在钢构件表面，起到防火隔热的作用。其防火性能能满足一般要求，价格较低，但施工较复杂、重量较大，适用于同时有防火与装饰要求的钢结构公共建筑与住宅。

（3）外包混凝土保护层

在钢构件外侧采用混凝土外包，可现浇或喷涂成型，外包混凝土层内需配置钢丝网或小直径钢筋加强，防止混凝土收缩裂缝或过火时爆裂。现浇外包混凝土的容重大，应用上受到一定限制。

3.3.2 防火材料的选用

轻型承重钢结构宜采用防火涂料或防火板材防火，目前国内主要采用前者。当采用防火涂料作为钢结构防火保护措施时，一般应由建筑师和结构工程师按建筑物防火等级和构件的耐火时限（必要时应与消防部门共同商定设防标准），根据《钢结构防火涂料应用技术规范》（CECS24:90）的规定，选用合理的涂料种类、涂层厚度及构造做法。

防火涂料应具有：

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（1）良好的绝热性，要求导热系数小、热容量大；

（2）在火灾过程中不开裂、不脱落、能牢固地附着在构件表面上，材料本身具有一定的强度和粘结度，连接和施工方便；

（3）不腐蚀钢材，呈碱性且对钢材有害的成分低； （4）不含对人体健康有害的物质，如石棉等。（3多） 防火涂料的生产厂家应提供防火涂料的基本热力学性能、耐火试验的检测报告、质量保证书和长期使用情况调查报告。工程中使用的防火涂料必须有国家专门检测机构对其耐火性能认可的检测报告及生产许可证。设计人员应根据上述技术资料，结合所设计工程的具体特点和要求，确定适当的涂料类型和涂层厚度。由于各种新型防火涂料的不断开发并投入实际工程应用，防火涂料厚度的确定，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试验标准构件不同时，应按现行的《钢结构防火涂料应用技术规范》（CECS24:90）附录三的方法，推算所需的防火涂料厚度。不得将用于木结构的饰面型防火涂料用于钢结构防火。

各类防火涂料的特性及其使用范围见表9。钢结构防火设计时宜优先选用薄涂型防火涂料；选用厚涂型防火涂料时，其表面需做装饰面层。表面装饰要求较高时，可选用超薄型防火涂料。

防火涂料的类别及适用范围 表9

类 别 特 性 附着力强，可配色，一般无需外保护层 附着力强，干燥快，超薄型防火涂料 可配色，有装饰效果，无需外保护层 喷涂施工，密度小，物理力学强度低，附厚涂型防火涂料 着力较低，需要装饰面层隔护 喷涂施工，有良好的露天结构用防火涂料 耐侯性 厚涂型25～40 薄涂型3～10 露天环境的钢框架、构架等钢结构构件 8～50 1.5～3.0 有装饰面层的民用建筑钢结构柱、梁等构件 3～5 2.0～2.5 工业与民用建筑梁、柱等钢结构构件 2～7 常用厚度（mm） 耐火时限（h） 1.5（12适 用 范 围 工业与民用建筑楼盖与屋盖钢结构 薄涂型防火涂料 单） 钢结构采用防火板材或外包混凝土进行保护时，不同厚度和不同固定构造的防火板材的

耐火性能与耐火时限也应经国家专门检测机构检测认定。板材采用粘结剂与钢构件固定时，粘结剂应在预计耐火时间内的火灾作用下不会失去粘结作用。常用的防火保护做法及防火材料的耐火性能可参见表10，供设计人员进行钢结构防火设计时参考。

钢构件外包防火材料构造做法与耐火时限 表10

构件类别 外包最小厚度（mm） 序结 构 和 材 料 特 性 号 0.5h 1 保护材料与钢涂有含轻集料的钢板 涂有含轻集料的钢板，涂层外敷以φ1.6＠100mm金属网 a. 当涂层厚度不小于9.5mm b. 当涂层厚度不小于19mm 13 10 10 1.0h 13 10 10 1.5h 15 15 13 2.0h 20 20 3.0h 25 4.0h 耐 火 时 间 火）钢梁（三面受2 27

3 翼缘面无间隙 19 25 50 25 13 10 10 25 25 50 25 13 10 10 25 50 25 15 15 13 19 50 50 60 50 25 50 25 50 50 60 50 25 25 50 25 50 50 60 50 25 50 25 25 50 25 50 25 20 20 25 50 50 60 50 50 25 50 25 38 75 50 75 40 25 50 75 75 60 4 轻质蒸压加气混凝土板外包（ALC板） 普通混凝土： 5 6 1 外包混凝土 a. 混凝土不承重 b. 混凝土承重 轻质混凝土： 混凝土不承重 保护涂有含轻集料的钢板 涂有含轻集料的钢板，涂层外敷以φ1.6＠100mm金属网 a. 当涂层厚度不小于9.5mm b. 当涂层厚度不小于19mm 石棉隔热板，厚度为： a. 单层厚，搭接长度6mm b. 双层厚，其总厚度为 实心粘土砖、灰砂砖（不含涂层） 膨胀矿渣或浮石砌块 轻质蒸压加气混凝土砌块（密度457～1200kg/m3） 轻质混凝土砌块 轻质蒸压加气混凝土板外包（ALC板） 普通混凝土： a. 混凝土不承重 b. 混凝土承重 轻质混凝土： 混凝土不承重 2 材料与 38 75 60 60 75 50 75 40 50 100 75 75 75 75 60 3 钢翼钢柱（四面受火）4 5 6 7 8 缘面无间隙 外3.3.3 防火设计与施工要求

（1）喷涂防火涂料前，钢结构构件表面应按本章6.2.2的要求和规定进行表面处理（除锈），喷涂（涂刷）2遍防腐底漆，底漆成分不能与防火涂料产生化学反应。防火涂料不能对钢结构有腐蚀作用。

（2）防火涂料的施工应由专业队伍承担，施工质量应按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）及《钢结构防火涂料应用技术规范》（CECS24:90）的相关规定进行验收。

（3）处于室外环境的钢结构，一般不需考虑防火保护。当室外钢结构需要防火保护时，应采用专用的露天防火涂料，并以防腐底漆打底。当环境条件对钢结构尚有防腐要求时，宜选用薄涂型防火涂料，再在其表面敷涂防腐面漆。所用防腐底漆和面漆均不得与防火涂料产生化学反应，应具有良好的相容性。

（4）重要的钢柱采用防火涂料保护时，一般宜考虑厚涂型防火涂料，且在节点部位应做加厚处理。当所用防火涂料的粘结强度小于或等于0.05MPa时，涂层内应设置与钢构件相连的钢丝网。（19单）

（5）承重钢梁采用厚涂型防火涂料时，其重要节点部位宜加厚处理。当为下列情况之一时，涂层内应设置与钢梁相连的钢丝网。

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9 包混凝10 土 1）承受动力荷载作用或有振动作用的梁； 2）涂层厚度大于或等于40mm的钢梁；

3）钢梁表面敷涂的防火涂料粘结强度小于或等于0.05MPa时；（13单） 4）钢梁腹板高度超过1.5m时。

（6）采用防火板材对钢结构进行防火保护时，对于采用开口截面的钢结构柱，在防火板的接缝部位，应在柱翼缘之间嵌入一块厚度较大的防火材料作横隔板（见图1示意）。当包覆的防火板等于或大于两层时，各层板应分别固定，板的水平接缝至少应错开500mm。

图1 钢柱采用防火板防护 （7）采用外包混凝土对钢结构进行防火保护时，可采用C20混凝土或加气混凝土，混凝土内应配置钢丝网或细钢筋笼进行加固，以固定混凝土，防止混凝土收缩开裂或遇火剥落，（7判）如图2所示。H型钢柱中如果在翼缘之间用混凝土填实，可大大增加柱的热容量，延缓钢柱在火灾作用下的升温速度。钢丝网与钢构件固定间距以400mm为宜，与钢构件表面的净距宜3mm以上。 图2 钢柱采用外包混凝土防护 （8）有防火要求的钢屋盖结构，构件宜选用实腹式截面。若采用桁架结构时，宜采用T型钢截面或封闭的圆管、方管和矩形管截面，不宜采用双角钢组合T型截面或双槽钢组合工字形截面并采用节点板连接方式。

（9）组合楼盖中以压型钢板兼作钢筋并有防火要求时，应选用有自耐火性的板型（如燕尾板），其整体耐火时限应满足承重楼盖的耐火要求（必要时应经国家专门检测机构认证），此时不必再用防火涂料保护。同时，若楼盖下方采用不燃烧板材吊顶封闭时压型钢板也可不做防火保护处理。

（10）屋盖、楼盖承重钢构件的防火材料宜采用薄涂型防火涂料或轻质防火板材，防火材料的重量应计入结构计算的荷载中。

（11）凡是有防火要求的钢结构工程设计，设计文件中应包括防火设计的内容，具体包括构件耐火时限的确定、防火涂料或板材的类型、厚度、构造做法等，对防火材料的性能、施工方法和验收等技术要求以及所依据的防火设计、施工和材料规范（规程）也应在设计文件中注明。

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二、钢结构与钢网架变形检测

一、概述

钢结构与网架结构变形是影响结构受力性能和结构安全的重要技术指标之一。其变形指标包含：结构节点挠度、桁架主平面弯曲变形，拉压杆件的挠曲变形，构件截面扭曲变形等。（11填）这些结构变形过大，将导致钢结构失稳破坏，检测和控制这些变形，是控制钢结构施工质量和安全使用的首要任务。

钢结构是否稳定？是设计人员需要设计验算的重要内容，在钢结构工程事故中，因失稳导致破坏者较为常见。近几十年来，由于结构形式的不断发展和高强度钢材的应用，使构件更超轻型而薄壁，更容易出现失稳现象，因而对结构稳定性的研究以及对钢结构因失稳破坏的了解和认识是很有必要的。同时重视在施工过程中检测并控制钢结构（钢构件）的各种初始变形可以有效降低钢结构可能发生失稳的风险。 二、检测依据

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ 78-1991 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《钢桁架检验及验收标准》JG 9-1999 《钢网架检验及验收标准》JG12-1999 《压型金属板设计施工规程》YBJ216-88 三、检测仪器与使用方法

经纬仪、水准仪、全站仪、水平尺、钢尺、电阻应变仪、振弦式传感器等

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四、钢结构性能检测 （一）杆件应力检测

1、应力释放原理

应力释放法较多用于钢结构残余应力测试方面，目前正在逐步引入混凝土等材料的应力测试方法上，其基本原理是对有初始约束应力的测试构件，采用机械切割的方法使得约束产生的应力被释放，采用测试仪器对切割前后构件的应变进行测试，根据材料的应力-应变关系即可得到构件的应力状态。

应力释放的测试方法一般包括截条法、切槽法和钻孔法等。截条法是从具有初始应力的构件上切取一细长的矩形试件，切取前在构件上设置应变测试设备，由切取前后试件长度的变形就可以计算初始应力。切槽法是在构件上切槽，由于切槽而形成的残余应力的释放，测定此部位的应变求出残余应力的方法。钻孔法是在具有初应力的钢板上钻孔，根据孔周围的变形求出初始应力的方法。由于钻孔使孔周围应力松弛而非完全释放，因此显示的松弛应变仅为初始应力的一部分，故属于部分释放型测试方法。

2、电阻应变片测量方法 1）电阻应变片的选用

选用应变片进应根据应变片的初始参数及试件的受力状态、应变梯度、应变性质、工作条件、测试精度要求等综合考虑。

对于一般的结构试验，采用120Ω纸基金属丝应变片应可满足试验要求。其标距可结合试件的材料来选定，如钢材常用5～20mm，混凝土则用40～150mm，石材用20～40mm。

对于有特殊要求的，可选择特种应变片，如低温应变片、高温应变片、疲劳寿命片、裂纹探测片、应力片以及高压、核辐射、强磁场等条件下使用的应变片。

2）应变片的粘贴技术

应变片的粘贴是应变电测技术中一个很关键的环节，粘贴质量的好坏直接影响测量的结果。有时可能因某些主要测点的应变片失效，导致测量工作失败。因此，必须掌握粘贴技术，保证测量结果的准确性和可靠性。粘贴时应掌握下列技术环节。

选片 用放大镜对应变片进行检查，保证选用的应变片无缺陷和破损。同批试验选用灵敏系数和阻值相同的变变片，采用兆欧表或万用表对其阻值进行测量，保证误差不大于0.5Ω。

定位 先初步画出贴片位置，用砂布或砂轮机将贴片位置打磨平整，钢材光洁度达到▽3～▽5；混凝土平面无浮浆，必要时涂底胶处理，待固化后再次打磨。在打磨平整的部位准确画出测点的纵、横中心及贴片方向。

贴片 用镊子夹脱脂棉球蘸酒精（或丙酮）将贴片位置清洗干净。用手握住应变片引出线，在其背面均匀涂抹一层胶水，然后放在测点上，调整应变片的位置，使其可准确定位。在应变片上覆盖小片玻璃纸，用手指轻轻滚压，挤出多余胶水和气泡。注意不要使应变片位

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置移动。用手指轻按1～2min，待胶水初步固化后，即可松手。粘贴质量较好的应变片，应是胶层均匀，位置准确。

干燥固化 干燥才能固化，当气温较高，相对湿度较低的短期试验，可用自然干燥，时间一般1～2d。人工干燥：待自然干燥12小时后，用红外线灯烘烤，温度不要高于50℃，还要避免预热，烘干到绝缘电阻符合要求时为止。

应变片的防护 在应变片引线端贴上接线端子，把应变片引线和连接导线分别焊在接线端子上，然后立即涂防护层，以防止应变片受潮和机械损伤。受潮后影响应变片的正常工作。故防潮就显得十分重要。应变片受潮的程度不易直接测量，一般用应变片和结构表面的绝缘电阻值来判断。绝缘电阻值高能保证测量精度，但要求过高会增加防潮难度和工作量。一般静态测量绝缘电阻应大于200MΩ，动态测量可以稍小于200MΩ，长期观测和高精度要求的测量应大于500MΩ。

3）电阻应变仪的使用方法

电阻应变仪是采集应变数据的测量仪器，应变片贴好后，直接与应变仪连接，连接方法通常采用半桥接法，并具有良好的接地。然后根据电阻应变仪说明书介绍的数据采集方法操作即可。（8判）应变仪采集的是应变值，再通过应变值计算应力。计算方法为：

σ＝E*ε ， 式中E为钢材弹性模量 3、振弦式应变传感器测量应力方法

这种测量方法现场检测应用很多，主要是使用方便、灵活，可以直接将传感器粘贴在杆件表面。粘贴前必须将杆件表面打磨平整，并清洗干净，并用环氧树脂或502胶粘贴。然后直接将连接导线与采集数据的二次仪表连接，接好后即可直接采集应变数据。 （二）钢结构变形挠度与倾斜度及侧向弯曲检测

钢构件安装偏差的检测项目和检测方法，应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001确定，通常应检测项目的允偏偏差应符合表1的规定。

钢结构安装中变形的允许偏差（mm） 表1 项目 跨中垂直度 允许偏差 钢屋（托）架、桁架、梁及受压杆件 h/250,且不应大于15.0 钢吊车梁 钢屋（托）架、桁架、梁及受压杆件侧向弯曲矢高 h/500 l≤30m l/1000，且不应大于10.0 30m＜l≤60m l/1000，且不应大于30.0 弯曲矢高 l＞60m 钢吊车梁侧向弯曲矢高 钢吊车梁垂直上拱矢高 单层钢柱 l/1000，且不应大于50.0 l/1500，且不应大于10.0 10.0 H/1200，且不应大于15.0 H≤10m H/1000 垂直度

单层柱 32

H＞10m 多节柱 主体结构的整体垂直度 主体结构的整体平面弯曲 单层钢结构 多层及高层钢结构 单层钢结构 多层及高层钢结构 单节柱 柱全高 H/1000，且不应大于25.0 H/1000，且不应大于10.0 35.0 H/1000，且不应大于25.0 （H/1000+10.0），且不应大于50.0 H/1500，且不应大于25.0 H/1500，且不应大于25.0 1、 检测数量

钢结构主体结构的整体垂直度和整体平面弯曲检查数量：对主要立面全部检查。对每个所检查的立面，除两列角柱外，尚应至少选取一列中间柱。

钢屋（托）架、桁架、梁及受压按杆件的垂直度和侧向弯曲矢高检测数量：按同类构件数量抽查10％，且不应小于3件。

钢柱、钢吊车梁的垂直度或弯曲矢高抽查数量：按同类构件数抽查10％，且不应少于3件。

2、 检查方法

用经纬仪、全站仪或拉线和钢尺检查。 五、钢网架变形检测 （一）概述

网架在建筑工程中以往主要应用于大跨度的一种空间结构形式。年近来不仅广泛应用于跨度较大的体育建筑和公共建筑，如体育馆、展览馆、会议中心、候车室和高速公路收费站等，在中小跨度建筑中也开始推广应用，包括多层及高层建筑需要大空间的楼面以及单层工业厂房的屋盖等。网架结构是将杆件按一定的规律布置，通过节点连接而成的、外形呈平板状的一种空间结构杆系结构，典型的网架结构形式如照片1所示。网架结构是国内外应用最为广泛的空间结构形式，这主要是由于它具有下列一系列的优点。

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照片1 某厂房钢网架屋盖

（1）网架结构组成灵活多样，便于采用。网架结构的组成形式有一二十种之多，但每一种都十分规则，其布置极易掌握，这就大大方便了设计工作者。网架高度内的空间可以用来设置管道等设施。网架结构外露或部分外露，因其几何图形的规则，可以丰富建筑效果。网架结构也可适应各种支承条件和各种建筑平面形状，能够满足公共建筑和工业厂房的要求。

（2）节点连接多以球节点为主。近年来网架节点已基本定型化，有利于工厂化生产和商品化供货，现场拼装方便等优点。

（3）分析计算成熟。网架结构的杆件一般均为钢管杆件，主要受轴向力作用，由于计算结构力学的发展，对于这种由杆件组成的空间结构设计理论已十分成熟；目前我国已有多种计算网架结构的通用程序和计算机辅助设计软件，大大缩短了设计周期。

（4）加工制作机械化程度度，并已全部实现工厂化生产。网架结构的杆件和节点比较单一而且定型化，因此都可在工厂中成批生产，并采用机械加工。这样既保证了加工质量又缩短了制作时间。

（5）用料经济，能用较少的材料跨越较大的跨度。网架结构是一种三向受力的结构体系，空间交汇的杆件互为支撑，将受力杆件与支撑系统有机地结合起来，杆件又主要承受轴力作用，因而用料经济，刚度较大，适宜于大跨度、大开间结构。

网架结构目前还存在下列问题：节点用钢量较大，质量要求高、技术难度大，因此加

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工制作费用仍较平面桁架为高。 （二）节点尺寸偏差与杆件平直度检测

焊接球、螺栓球、高强度螺栓和杆件偏差，检测方法和偏差允许值应按《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ 78的规定执行。网架结构安装允许偏差及检验方法应符合表2的规定。

网架结构安装允许偏差及检验方法 表2 项 次 1 2 3 4 5 6 7 拼装单元为整榀平面桁架 小拼单元为单锥体 项目 拼装单元节点中心偏移 弦杆长L 上弦对角线长 锥体高 ≤24m 跨长 ＞24m 跨中高度 设计要求起拱 跨中拱度 不要求起拱 8 分条分块网架单元长度 多跨连续点支承时分条分块网架单元长度 纵横向长度L 支座中心偏移 网架结构整体交工验收时 周边 支座最大高差 多点支承网架相邻支座高差 杆件轴线平直度 ≤20m ＞20m ≤20m ＞20m ±L/5000 ±10 ±20 ±5 ±10 ±L/2000，且≯30 ±L/3000，且≯30 L/3000，且≯15 30.0 L1/3000，且≯30 L/1000，且≯5 用直线及尺量测检查 用水准仪等检查 用经纬仪等检查 用钢尺及辅助量具检查 +5.0，-10.0 ±3.0 +10 允许偏差 (mm) 2.0 ±2.0 ±3.0 ±2.0 +3.0，-7.0 用钢尺及辅助量具检查 检验方法 9 10 11 12 13 14 15 注：1、L为纵向、横向长度；2、L1为相邻支座间距。

检查数量1～4项抽小单元数的10％，且不小于5件；5～9项为全部拼装单元；10～14项对网架结构工程全部检查；第15项，每种杆件抽查5％，不少于5件。抽查部位根据外观检查由设计单位与施工单位共同商定。 （三）钢网架挠度变形检测

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1、检测方法和数量

（1）《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ 78-91

第6.0.4条 网架结构总拼完成后及屋面施工完成后应分别测量其挠度值；所测的挠度值，不得超过相应设计值的15％。（14单）

挠度观测点：小跨度网架设在下弦中央一点；大中跨度下弦中央一点及各向下弦跨度四分点处各设二点。

检验方法用钢尺、水准仪检测。

（2）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

第12.3.4条 钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后应分别测量其挠度值，且所测的挠度值不应超过相应设计值的1.15倍 。（9判）

检查数量: 跨度24m及以下钢网架结构测量下弦中央一点,跨度24m以上钢网架结构测量下弦中央一点及各向下弦跨度的四等分点。

检验方法：用钢尺和水准仪实测。

（3）《建筑结构检测技术标准》GB／T 50344-2004

第6.8.8条 钢网架的挠度，可采用激光测距仪或水准仪检测，每半跨范围内测点数不宜小于3个，且跨中应有1个测点，端部测点距端支座不应大于1m。（10判）

2、需要注意的问题 （1） 站点的位置 a、 要有足够的稳定度； b、 要满足一定的观测精度。

（2） 允许值为设计值的1.15位，而不是网架的容许挠度

根据《网架结构施工与设计规程》JGJ 7-91中第2.0.17条，网架结构的容许挠度，用作屋盖为L2/250，用作楼层为L2/300，L2为网架的短向跨度。该值是网架变形控制的底线，作为设计值的1.15剖也不应超过该值。

（3）检测结果的整理（挠度基准的选取） A、 以点为基准计算挠度

以支座中心标高平均值作为基准值，以网架轴线上各点标高与其差值为其挠度，计算公式如下。

fN=s0-sN

s0=(sZ1+sZ2+...+szn)/n

式中，fN为网架某点挠度；s0为网架支座中心标高平均值；sn为网架上某点标高；szn

为网架某支座中心标高。

B、 以线为基准计算挠度

按《建筑变形测量规程》JGJ/8-97中第6.4.2条挠度计算公式原理，根据网架两支座

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端点高差不同，构成一条倾斜的直线，即为基准线，网架上测得点标高与该直线点标高差值为网架轴线上点挠度值，可用下式计算：

fE=ΔSAE-LaΔSAB/(La+Lb)

ΔSAE=SE-SA ΔSAB=SB-SA

式中，SA，SB，SE为网架支座A、B的标高及网架上某点E的标高；fE为网架上某点的挠度；La为AE的距离；Lb为EB的距离。

C、 以面为基准计算挠度

采用空间坐标系有限元法，须结合支座高差情况来确定网架支座基准面。确定基准面的基本原则是支座基准面是不受任何力，只受支座高差影响后质点相关联移点后形成的。在支座基准面确定后，网架各点的标高与基准面相对应标高之差为该点挠度值。

3、钢网架变形超标可能的原因及处理方法

钢网架挠度超标，从施工角度来看，对于焊接球网架，多是脚手架刚度问题，脚手架下沉造成网架不在设计位置焊接。对于螺栓球节点网架最大的可能是安装时下弦螺栓没有拧紧。由于网架基本上上弦是受压区，下弦是受拉区，安装时如果下弦的螺栓没有拧紧，拆掉脚手架后上弦杆顶紧，而下弦杆受拉后杆件和套筒或套筒和螺栓球之间出现缝隙（即使是很微小），累积起来相当于下弦伸长，网架的挠度自然会变大。

焊接球节点网架由于节点接近刚接，而计算中假定节点为铰接，因此实测挠度一般小于设计计算值。螺栓球节点网架由于螺栓拧紧程度不同，节点接近理想铰接，所以往往超过设计计算值。

对于超标挠度的处理，首先要区分是焊接球网架还是螺栓球网架，焊接球网架，只要节点正常，超标挠度只是几何尺寸改变，对内力影响较小。螺栓球节点如挠度过大一定要检查节点是否拧到位，对节点检查要重视，因为问题实质往往不在挠度本身。

另外，挠度处理地与屋面荷载有关，对于轻屋面，以后没有什么荷载，挠度偏大些，只要节点正常，危害很小，尤其经过一段时间使用后没有异常就可放心。但如果是重屋盖尤其是楼盖，千万要严格控制，因为挠度大了，如将楼板找平将严重超载，如果不做平，楼板成簸箕状基至引起积水，造成长远缺陷。 六、压型金属板工程检测 （一） 概述

《压型金属板设计施工规程》YBJ216-88是在学习引进日本压型钢板新产品新技术的基础上，通过大量的试验研究和上海宝钢一期工程等项目的实践编制出来的，二十年来为我国压型钢板新技术的推广应用起了很好的指导作用，随着新材料的出现、技术的进步，该规程已远远满足不了发展的需要；《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002中第7章只规定了压型钢板的计算和构造原则；《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中6.6.2条规定：一

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般建筑屋面或墙面采用的压型钢板，其厚度不宜小于0.4mm（15单）。对于多雪和强风地区用作屋面压型钢板厚度是小了点，最好把屋面和墙面用的压型钢板厚度分别规定，屋面应厚一些。

目前工程上屋面板越来越薄，甚至有用0.3mm的，屋面坡度越来越平，C型冷弯薄壁型钢柃条髙度越来越高、壁厚越来越薄，檩条间距大小随意，拉条形同虚设，所以屋面压型钢板被风吹跑，屋面漏水的问题不少。在2008年的暴风雪灾中压型钢板轻型屋面的破坏（照片2～4），更显示出严格规范压型钢板的设计、制作、安装施工各过程中质量控制，编制新的压型钢板设计施工规程和手册很有必要。

照片2 某仓库2008年雪灾中坍塌实况

照片3 某钢结构厂房2008年雪灾中坍塌实况

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照片4 某钢结构厂房2008年雪灾中坍塌实况

（二）压型金属板成型后的外观、尺寸检测

1、压型金属板成型后，其基板不应有裂纹。

检查数量：按计件数抽查5％，且不应少于10件。（16单） 检验方法：观察和用10倍放大镜检查。

2、有涂层、镀层压型金属板成型后，涂、镀层不应有肉眼可见的裂纹、剥落和擦痕等缺陷。

检查数量：按计件数抽查5％，且不应少于10件。 检验方法：观察检查。

3、压型金属板的尺寸允许偏差应符合表3的规定。 检查数量：按计件数抽查5％，且不应少于10件。 检验方法：用拉线和钢尺检查。

压型金属板的尺寸允许偏差（mm） 表3 项 目 波 距 波高 侧向弯曲 压型钢板 在测量长度l1的范围内 截面高度≤70 截面高度＞70 20.0 允许偏差 ±2.0 ±1.5 ±2.0 注：l1为测量长度，指板长扣除两端各0.5m后的实际长度（小于10m）或扣除后任选的10m长度。

4、压型金属板成型后，表面应干净，不应有明显凹凸和皱褶。 检查数量：按计件数抽查5％，且不应少于10件。 检验方法：观察检查。

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5、压型金属板施工现场制作的允许偏差应符合表4的规定。 检查数量：按计件数抽查5％，且不应少于10件。 检验方法：用拉线和钢尺检查。

压型金属板施工现场制作的允许偏差（mm） 表4 项 目 压型金属板的覆盖宽度 截面高度≤70 截面高度＞70 板 长 横向剪切偏差 板长 泛水板、包角板尺寸 折弯面宽度 折弯面夹角 （三）压型金属板安装后的质量检测

1、压型金属板、泛水板和包角板等应固定可靠、窂固，防腐涂料涂刷和密封材料敷设应完好，连接件数量、间距应符合设计要求和国家现行有关标准规定。

检查数量：全数检查。 检验方法：观察检查及尺量。

2、压型金属板应支承构件上可靠搭接，搭接长度应符合设计要求，且不应小于表5所规定的数值。

检查数量：按搭接部位总长度抽查10％，且不应少于10m。 检验方法：观察和用钢尺检查。

压型金属板在支承构件上的搭接长度（mm） 表5 项 目 截面高度＞70 截面高度≤70 墙面 屋面坡度＜1/10 屋面坡度≥1/10 允许偏差 375 250 200 120 允许偏差 +10.0，-2.0 +6.0，-2.0 ±9.0 6.0 ±6.0 ±3.0 2゜ 3、组合楼板中压型钢板与主体结构（梁）的锚固长度支承长度应符合设计要求，且不应小于50mm，端部锚固件连接应可靠，设置位置应符合设计要求。

检查数量：沿连接纵向长度抽查10％，且不应小于10m。 检验方法：观察和用钢尺检查。

4、压型金属板安装应平整、顺直，板面不应有施工残留物和污物。檐口和墙面下端呈直线，不应有未经处理的错钻孔洞。

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检查数量：按面积抽查10％，且不应小于10m。 检验方法：观察检查。

5、压型金属板安装的允许偏差应符合表6的规定。

检查数量：檐口与屋脊的平行度：按长度抽查10％，且不应少于10m。其他项目：每20m长度应抽查1处，不应小于2处。

检验方法：用拉线、吊线和钢尺检查。

压型金属板安装的允许偏差（mm） 表6 项 目 檐口与屋脊的平行度 屋面 压型金属板波纹线对屋脊的垂直度 檐口相邻两块压型金属板端部错位 压型金属板卷边板件最大波浪高 墙板波纹线的垂直度 墙面 墙板包角线的垂直度 相邻两块压型金属板的上端错位 注：1、L为屋面半坡或单坡长度；2、H为墙面高度。

七、检测结果判定方法

分项工程检验批合格质量标准应符合下列规定： 1、主控项目必须符合规范合格质量标准的要求。

2、一般项目其检验结果应有80%及以上的检查点（值）符合GB50205-2001中合格质量标准的要求，且最大值不应超过其允许偏差值的1.2倍。16单

3、质量检查记录、质量证明文件等资料应完整。 分项工程合格质量标准应符合下列规定：

1、分项工程所含的格检验批均应符合GB50205-2001中合格质量标准； 2、分项工程所含的各检验批质量验收记录应完整。 思考题：

1、简述钢结构安装过程中主要的变形偏差？ 2、如何选用电阻应变片？简述应变片的粘贴步骤？

允许偏差 12.0 L/800，且不应大于25.0 6.0 4.0 H/800，且不应大于25.0 H/800，且不应大于25.0 6.0 2

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3、钢网架结构有何优缺点？

4、钢网架变形超标的主要原因有哪些？

5、某体育馆网架，为螺栓球节点网架，平面尺寸为30.0×18.0m，网格尺寸为2.0×2.0m，网架高度为2.0m，网架四边支承于框架柱上，网架自重下跨中的设计挠度为30mm。该网架采用高空散装法施工，现场采用水准仪测量下弦球节点底标高，测量结果为A、B、C、D四点处的相对高度为1.5236m、1.5278m、1.5247m、1.5216m，E、F、G、H、I五点的相对标高为1.4964m、1.5132m、1.5032m、1.5072m、1.5112m。

（1）该网架的挠度允许值为多少？该网架的容许挠度为多少？ （2）该网架的跨中挠度值为多少，是否满足规范要求？

AFDIEGBHC 6、压型金属板结构的质量监控中主要检测哪些项目？

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