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關鍵詞：鋼結構；縫隙腐蝕；應力腐蝕
中圖分類號： TU391 文獻標識碼： A 文章編號：
一、工程概況
中國石油云南石化1000萬噸/年煉油項目，設計工作范圍包括：甲類化學品庫、乙類化學品庫、丙類化學品庫、油庫、綜合倉庫、備品備件庫、機修車間、電修車間、儀修車間、危廢存放棚。
其相關材料采用情況如下：鋼筋采用HPB300、HRB335、HRB400。HRB335、HRB400；型鋼、鋼板一般采用Q235-B；高強螺栓：性能等級為10.9 級，符合GB/T 1228～1231》或GB/T3632-2008。高強度螺栓最小直徑為M16；普通螺栓：4.6 級（C 級）（應符合GB/T 5780-2000 標準要求）；地腳螺栓：Q235-B或Q345-B。
防腐涂料采用環氧富鋅底漆2道共70μm厚，環氧云鐵中間漆70μm厚一道，高氯化聚乙烯或聚氨酯面漆2~3道共60~100μm，總厚度為室內200μm，室外240μm。防腐涂料的使用壽命不低于5年。
二、結構設計原則
結構設計應做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量。結構布置和構造要求必須保證足夠的強度、剛度和穩定性。
結構設計基準期和使用年限：本工程結構設計基準期50年。
三、鋼結構的腐蝕形態防腐設計
鋼結構的腐蝕形態有多種多樣，可以分為均勻腐蝕和局部腐蝕。在局部腐蝕中，又可以細分多種形態。均勻腐蝕的腐蝕作用是均勻地發生在整個金屬表面上，并在平面上逐步地使金屬腐蝕并降低其各項性能。
1、防止縫隙腐蝕的設計
縫隙腐蝕，是一種嚴重的局部腐蝕。經常發生于金屬表面縫隙中。橋梁結構非常復雜，金屬孔隙、密封墊片表面、螺絲和鉚釘下的縫隙內等，都會有溶液的積留而引起縫隙腐蝕。并非一定要有縫隙才可以發生這種腐蝕，它也能因為在金屬表面上覆蓋的泥沙、灰塵、臟物等而發生。幾乎所有的腐蝕性介質，包括淡水，都能引起金屬的縫隙腐蝕，而含氯離子的溶液通常是最敏感的介質。
為了防止縫隙腐蝕，本項目鋼結構設計主要是在結構設計中避免形成縫隙，避免造成容易產生表面沉積的條件。因此，對接焊比鉚接或螺栓連接要好。容器設計上要避免死角和尖角，以便于排除流出液體。墊片采用非吸濕件材料，以免吸水后造成腐蝕條件。此外也可以來用電化學保護的方法來防止，方法是外加電流。
2、防止應力腐蝕方法設計
在一定環境中外加或本身殘余的應力，加之腐蝕的作用，導致金屬的早期破裂現象，叫應力腐蝕。 金屬應力腐蝕破裂只在對應力腐蝕敏感的合金上發小，純金屬極少產生。合金的化學成分、金相組織、熱處理對合金的應力腐蝕破裂有很大影響。處于應力狀態下，包括殘余應力、組織應力、焊接應力或工作應力在內，可以引起應力腐蝕破裂。對于一定的合金來說，要在特定的環境中才會發生應力腐蝕破裂。例如不銹鋼在海水中、銅合金在氨水中，碳鋼在硝酸溶液中。
本項目防止應力腐蝕破裂的采用的方法是消除一切應力或施以壓應力，設備加工或焊接后最好進行除應力退火，或進行噴砂處理造成表面壓應力。改變介質的腐蝕性，使其完全不腐蝕(添加緩蝕劑)，或者使其轉為全面腐蝕，選用耐應力腐蝕破裂的金屬材料，使其不能構成材料和環境組合，也可防止應力腐蝕破裂。
四、場地土及地下水腐蝕防腐設計
建筑物所在區域場地土及地下水腐蝕等級分類：場地土（地下水位以上）對混凝土結構腐蝕性等級為微腐蝕。本項目對鋼筋混凝土中鋼筋的腐蝕等級為微腐蝕。場地地下水對混凝土結構腐蝕性等級（強透水條件下）為中腐蝕。
在長期浸水條件下，對鋼筋混凝土中鋼筋的腐蝕等級為微腐蝕，在干濕交替的條件下，對鋼筋混凝土中鋼筋的腐蝕等級為微腐蝕。
在設計階段，應對土層強透水層進一步確定，核定鋼筋混凝土基礎、鋼筋混凝土基礎墊層的混凝土強度等級及鋼筋混凝土表面防護措施。
根據本項目的地下水腐蝕情況，本項目的基礎防腐措施如下：基礎墊層材料采用100mm厚聚合物水泥混凝土；地面以下基礎混凝土表面抹聚合物水泥砂漿，厚度5mm；基礎梁表面抹聚合物水泥砂漿，厚度10mm。
五、施工工藝的防腐設計
1、表面處理
采用砂輪機打磨金屬表面，最后采用棉砂或干凈棕刷擦去灰塵、臟垢等雜物。油污采用清洗劑清洗干凈。緊固螺釘、背角、橫檔死角等部位，采用鋼絲刷雙向來回多次打磨，清理后表面潔凈無污。
焊接部位交點應作重點處理，用鋼鏟、刮刀、鋼刷、砂輪機除去焊碴、氧化皮及銹蝕產物，除銹級別達到st3級標準，焊縫處重點處理。
表面處理完畢后，達到St3級，驗收合格，才能進行涂料防腐施工。
焊接修補處要補防腐油漆。
2、防腐涂裝
涂裝前還應對處理過的表面進行清理，除去灰塵雜物。防腐涂料使用前，還應做二次抽查，合格后方可涂裝。使用涂料時，應攪拌均勻，對雙組份涂料要嚴格按說明配比，不能隨意更改。
使用稀釋劑時，其種類和用量應符合生產廠家的標準規定，配制涂料時，必須用細銅絲網過濾，并用涂－4杯測定粘度后使用。施工溫度、濕度要按說明書要求，如遇雨、霧、大風天氣不得進行室外施工。
涂層的第一道漆膜表干后，方可進行下道涂層施工，涂刷時層間要縱橫間錯，均勻涂刷，每層應往復進行。所有深層不得漏涂，涂層表面應光滑平整，顏色一致，無針孔氣泡、流掛，剝落、粉漆、破損等缺陷，結合力達二級以上每道厚度及總干膜厚度應完全滿足，該涂料的技術指標。
每道涂層間隔不宜超過24小時，最好在第一道漆未干透時作第二道漆，時固化已久涂層用砂布打磨后再刷下一道漆。每道工序施工隱蔽前要經建設方質檢人員檢查驗收后，做到表面潔凈，無油漆、灰塵、每道漆膜要采用漆膜測厚儀檢測干膜厚度是否符合設計要求。
施工應嚴格控制各涂層的厚度,厚度要達到設計要求，并進行外觀檢查：涂層應光滑平整，顏色一致，無針孔、汽泡、剝落缺陷。
六、結論
鋼結構工程的防腐設計在國內沒有受到應有的重視，一些鋼結構工程在使用半年或一年以后，就會發生涂層起泡、返銹、脫落，鋼材受到腐蝕，返修十分困難，造成很大的損失。為了保證鋼結構工程安全使用，不受腐蝕破壞，必須選用性能良好和使用時間長的防腐涂裝系統，同時增加各涂層的厚度，選用高耐腐蝕的涂料，并對各種腐蝕因素進行分析，從而選擇最合理的防腐設計方法。
參考文獻：
[1]鋼結構設計規范GB50017-2003，中華人民共和國建設部/國家質量監督檢驗檢疫總局聯合，中國計劃出版社，2003
[2]鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001，中華人民共和國建設部/國家質量監督檢驗檢疫總局聯合，中國計劃出版社，2002
【關鍵詞】建筑工程；輕鋼結構；防腐；防火
隨著建筑市場的發展，鋼結構廣泛運用于各類大跨度、多層和高層建筑中，大跨度工業廠房、倉庫、橋梁、體育場館；超高度鋼與混泥土組合結構的現代化的辦公樓，高聳的電視塔、還有結構復雜得建筑造型等。
一、鋼結構的缺點
鋼材是一種不會燃燒的建筑材料，它具有抗震，抗彎等特性。在實際應用中，鋼材既可以相對增加建筑物的荷載能力，也可以滿足建筑設計美感造型的需要；還避免了混凝土等建筑材料不能彎曲，拉伸的缺陷。普通建筑用鋼受熱為300℃ 后，剛體強度開始急劇下降； 鋼材料將會失去穩定性的臨界溫度大約為540℃所以鋼材一旦受熱，其諸多力學性能如屈服強度、彈性模量、抗壓能力以及荷載能力都會明顯降低。當鋼材火燒十幾分鐘后，其力學性能會低于建筑工程結構的承載許用應力，甚至軟落下來，就會發生重大的事故，造成慘重損失，此外，鋼結構容易受工業大氣和海洋大氣的腐蝕，在自然環境中的鋼結構受雨雪、風霜、陽光、溫度和濕度的影響，大氣中的水分和氧是造成戶外鋼結構腐蝕的主要原因，易引起電化學腐蝕。鋼結構在抗腐蝕以及耐火性等方面的缺陷制約了鋼結構的進一步發展及運用。
二、輕鋼結構的防腐技術
（一）輕鋼結構的防腐技術應用要求
要加強建筑的防腐性，就要對建筑的年限、裝飾等方面提出也要求，對于不同的環境，采用的防腐措施也是不一樣的，因此要進行一定的說明，而且要加強建筑的防腐性能，還要對施工的環境進行控制，不利于防腐工作的施工環境會對防腐的效果產生較大的影響。一般的防腐措施中，最為基本的就是要對于需要做防腐處理的結構的表面進行清潔，減少污染，加裝適當的防腐材料或者防腐涂漆等。目前針對鋼材腐蝕有很多防腐的措施，都能起到較好的效果，但是這些不同的措施都是針對某一種特定的腐蝕原理來采用的，因此，在是實際的防腐工作當中，應當針對不同的情況選擇合適的防腐措施來加強建筑的防腐性能。
（二）輕鋼結構的涂層法防腐技術
這種方法是較為常見的一種防腐方法，而且也是被采用較為廣泛的方法，但是在使用過程中，不能持續較長的時間，優點是成本低，經濟性較強。在對輕鋼結構采用這種方法進行防腐的時候，一般要經過基層處理和涂層施工這兩個階段。對基層進行處理，就是要將鋼結構表面的毛刺、污染物、銹跡等清除掉，使輕鋼結構恢復本色的光澤，這個步驟對后面的施工是有影響的，要想達到最好的防腐效果，要在基層處理的時候盡可能的徹底。
涂層施工就是給鋼材涂裝一些防腐材料。涂層結構的形式有三種。底漆―中漆―面漆；底漆―面漆；底漆面漆為同一種漆。其中底漆主要起附著和防銹作用；面漆主要起防腐蝕和防老化作用；中漆的作用于介于底、面漆之間，并能增加漆膜厚度。它們只有配套使用才能發揮最佳的作用，取得最佳效果。合理的涂刷方式，對保證涂裝質量、施工進度、節約材料和降低成本有很大的作用，常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滾涂法、浸涂法、空氣噴涂法和無氣噴涂法等。
三、輕鋼結構的防火技術
輕鋼結構的防火最常用的方法為防火涂料保護法。
（一）防火涂料的選擇
輕鋼結構的防火涂料主要按燃燒性能特點、噴涂對象環境或噴涂厚度的不同分類。在這里，只討論根據其噴涂厚度不同的分類，具體性能特點如下。
（1）厚型8―50。缺陷：1厚型防火涂料的涂層厚、有較大的自重、當涂料的黏結力差時極易剝落。另外，在涂裝施工時，需要使用金屬絲網加固施工，易造成施工成本的增加和施工周期的延長；2涂層的表面也較為粗糙，美觀性差；3需養護水泥基涂料。優勢：1厚型防火涂料具有較高的耐火極限，實驗證明可達3h；2因其主要組分為無機材料，所以具有相對較好的耐久性。而且，無機材料易得、來源廣、價格便宜，涂料價格比其他的低；3涂料遇火后，不會放出任何損害人體健康的有毒煙氣；涂料運輸方便，為袋裝出廠。
（2）薄型4―7。缺陷：1涂料的耐火極限比厚型涂料的低，最高可達2h；2因其主要組成為有機材料，耐老化和耐久性較差。涂料遇火時，可能會釋放出有害煙氣，需改進；3涂料大多用于室內鋼結構，需向室外的產品研究開發。優勢：1薄型防火涂料的涂層薄、自重小、黏結力好、不易剝落、涂裝施工較為簡單，無需金屬絲網加固，干燥較快；2涂層的表面光滑、裝飾性好、可調配出多種顏色，3單位面積消耗涂料的量少，施工成本低；4涂料的抗震性能與抗撓曲性強。
（3）超薄型≤3。缺陷：1超薄型防火涂料與薄型涂料具有相同的缺陷；2超薄型防火涂料未能應用于室外鋼結構，目前無此類產品。優勢：1超薄型防火涂料的涂層更薄，裝飾性更好，可調配顏色更豐富；2具備薄型涂料的所有優點。
（二）基層處理
在噴涂防火涂料前，必須做好基層處理。在輕鋼結構的表面應根據使用要求，做好防銹工作。對大多數建筑工程中輕鋼結構而言，需要噴涂不與防火涂料發生化學反應的防銹底漆。另外，如果試驗證明選用的防火涂料也具有一定的防銹功能，可不做防銹處理。
（三）涂裝施工
由經過培訓且合格的專業施工人員進行防火涂料的涂裝施工；還需遵循廠家的說明書進行防火涂料的調配，并及時攪拌使調配好的涂料稠度適中，確保在涂料噴涂后不發生剝落與流淌現象。目前常使用的涂刷方式為噴涂法、手工刷涂法等。
四、耐候鋼的應用
建筑工程中輕鋼結構采用耐火耐候鋼，可有效做到防腐與防火。因為耐火耐候鋼具有優良的耐大氣腐蝕性與防火性。目前在建筑工程中，耐火耐候鋼是使用較多的Q235與Q345鋼的替代鋼種。在力學性能上，它與普通建筑用鋼具備相差無幾的焊接性能、屈服強度、抗壓能力等室溫力學性能。在施工時，耐火耐候鋼的應用可以避免或減少防腐涂料與防火涂料的涂裝，有效地節約成本，也可以減少涂料的環境污染。另外，在輕鋼結構中采用耐火耐候鋼，可有效減薄鋼材厚度，能節約一大部分成本。同時，耐火耐候鋼自身還具備永久性和自愈性能，也就是說此類鋼材在在使用過程中，無論受到擠壓、表面擦撞或火災，都會保持其耐火耐候性不變，這從根本上做到了建筑工程中輕鋼結構的防腐及防火工作。
輕鋼結構是我國建筑工程鋼結構體系中極具發展潛力的一種，具有諸多優勢： 構造較為簡單、重量輕、有效地節約鋼材與成本、現場安裝簡單快速、節能環保，材料可以回收、結構抗震性能強等。但因鋼材料自身有著耐腐蝕性差、怕火的缺陷，所以加強對建筑工程輕鋼結構的防腐及防火技術的研究十分必要。做好防腐防火技術工作，可有效提高輕鋼結構的使用性能，使之有更廣闊的發展空間。
參考文獻：
[1]王華勇.探討建筑工程中輕鋼結構的防腐及防火技術[J].江西建材，2015，05
關鍵字：鋼結構；腐蝕；建筑；施工
隨著鋼結構在建筑工程中的廣泛應用，鋼材在潮濕環境中的易銹蝕現象，特別是當空氣中含有酸堿軟類的介質時情況更為嚴重，腐蝕不僅使鋼材表面產生不均勻的銹蝕，而且局部的銹蝕引起應力集中，易導致鋼結構的提前破壞，嚴重影響結構安全。因此，必須要采取有效的防腐措施，確保建筑結構安全。
一、鋼結構腐蝕的類型與機理
1、大氣腐蝕
鋼結構的大氣腐蝕主要是由空氣中的水和氧氣等的化學和電化學作用引起的。大氣中水汽形成金屬表層的電解液層，而空氣中的氧溶于其中作為陰極去極劑，二者與鋼構件形成了一個基本的腐蝕原電池。當大氣腐蝕在鋼構件表面形成銹層后，腐蝕產物會影響大氣腐蝕的電極反應。
2、局部腐蝕
局部腐蝕是鋼結構最常見的破壞形態，主要包括電偶腐蝕、縫隙腐蝕。電偶腐蝕主要發生在鋼結構不同金屬組合或者連接處，其中電位較負的金屬腐蝕速度較大，而電位較正的金屬受到保護，兩種金屬構成了腐蝕原電池。縫隙腐蝕主要在鋼結構不同結構件之間、鋼構件與非金屬之間存在的表面縫隙處，當縫隙寬度窄到可以使得液體在縫內停滯時發生，鋼結構的縫隙腐蝕最敏感的縫寬為0.025mm～0.1mm。鋼結構最常見的縫隙腐蝕形式有鉚接、襯墊和顆粒沉積等，由于這些連接中的縫隙在工程中是不可避免的，所以鋼結構的縫隙腐蝕也是不可完全避免的，它的發生會導致鋼結構整體強度降低，減少吻合程度。
3、應力腐蝕
即在某一特定的介質中，鋼結構不受到應力作用時腐蝕甚微，但是受到拉伸應力后，經過一段時間構件會發生突然斷裂。由于這種應力腐蝕斷裂事先沒有明顯的征兆，所以往往造成災難性后果，如橋梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等，帶來巨大的經濟和人員傷亡。
二、鋼結構腐蝕對建筑的危害
通過鋼結構腐蝕機理的分析我們可以看出，鋼鐵腐蝕是一種不均勻的破壞，其表面一旦出現腐蝕坑，由坑底向縱深發展很快，從而引起應力集中，而應力集中又會加速腐蝕過程，這種循環的連鎖反應是應力腐蝕的一種形式。鋼材在這種應力腐蝕的作用下抗冷脆性能不斷下降，導致承重構件在無明顯的變形征兆下突然發生脆性斷裂，造成建筑物倒塌并危及人身安全。結構在沖擊荷載作用下，腐蝕介質會促成鋼材發生脆性斷裂并影響疲勞強度，危害尤為嚴重。
在美國，因腐蝕造成的不安全事故約占整個不安全事故的31.8％，我國為25％～30％。腐蝕不僅是安全生產的大敵，同時也給經濟發展帶來巨大的損失。由日本腐蝕工程學會和日本腐蝕控制協會共同進行的調查表明：用Uhlig和Hoar兩種方法估算的1997年全日本腐蝕損失分別為39,380億日元和52,580億日元，占當年國民生產總值(GNP)的0.77％和1.02％。若同時考慮間接損失，整個腐蝕損失要比用Uhlig方法算得的值高24倍。2004年我國因腐蝕問題損失達4,000億人民幣，損失鋼材1000多萬t。
三、建筑工程中鋼結構防腐技術的應用
1、基本要求
（1）表面處理。表面處理非常重要，應清除鋼鐵表面的污物和銹層，尤其是軋制鋼材時形成的黑氧化皮，它是電化學腐蝕的陰極，是腐蝕的根源，必須除掉。表面處理質量應達到涂裝前鋼材表面預處理規范的有關要求。
（2）材料選擇。表面涂刷專用鋼結構防腐漆，仍是目前對鋼結構防腐及網架防腐的主要手段。防腐漆分為底漆、中層漆和面漆，各層油漆均有其特性，形成復合涂層，提高防腐性能，延長使用壽命。
（3）涂層厚度。防腐涂料涂裝時的厚度要適度，涂層要均勻，不可漏涂。
2、防腐涂層考慮因素
主要考慮年限、裝飾要求和維護等要求，在何種腐蝕性介質環境下應用，涂裝施工時的溫濕度和操作空間等因素。
3、常用方法
（1）改性金屬結構。在鋼材冶煉過程中增加銅、鉻和鎳等合金元素，使金屬表面形成保護層。
（2）陰極保護法。在鋼結構表面附加較活潑的金屬取代鋼材的腐蝕。常用于水下或地下結構。
（3）熱浸鋅。將除銹后的鋼構件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中，使鋼構件表面附著鋅層，從而起到防腐蝕的目的。這種方法的優點是耐久年限長，生產工業化程度高，質量穩定，因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴重且不易維修的室外鋼結構中。
（4）熱噴鋁(鋅)復合涂層。是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當的長效防腐蝕方法。具體做法是先對鋼構件表面作噴砂除銹，使其表面露出金屬光澤并打毛。再用乙炔氧焰將不斷送出的鋁（鋅）絲融化，并用壓縮空氣吹附到鋼構件表面，以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80～100m)。最后用環氧樹脂或丁橡膠漆等涂料填充毛細孔，以形成復合涂層。這種工藝的優點是對構件尺寸適應性強，構件形狀尺寸幾乎不受限制。大到如葛洲壩的船閘也是用這種方法施工的。
（5）涂層法。涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐方法(但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達50年)。所以用于室內鋼結構或相對易于維護的室外鋼結構較多。它一次成本低，但用于戶外時維護成本較高。
在這五種防腐方法中，建筑工程最常用的是涂層法。這種方法價格低廉，選擇范圍廣，適用性強。以下主要介紹涂層法。
4、涂層法
鋼結構的涂層法防腐需經過基層處理和涂層施工兩道工序。
（1）基層處理。基層處理的目的是清除構件表面的毛刺、鐵銹、油污及其他附著物，使構件表面露出金屬光澤；基層處理越徹底，附著效果越好。基層處理的方式有手工機械處理、化學處理、機械噴射處理等。
（2）涂層施工。涂層結構的形式有三種：① 底漆一中漆一面漆；②底漆一面漆；③底漆面漆為同一種漆。其中底漆主要起附著和防銹作用；面漆主要起防腐蝕和防老化作用：中漆的作用于介于底、面漆之間，并能增加漆膜厚度。它們只有配套使用才能發揮最佳的作用，取得最佳效果。
合理的涂刷方式，對保證涂裝質量、施工進度、節約材料和降低成本有很大的作用，常用的涂刷方式有手工刷涂法、手工滾涂法、浸涂法、空氣噴涂法和無氣噴涂法等。
（3）涂層施工的質量控制。首先，涂層法的施工質量是否優秀，基層處理至關重要。不同的防腐要求，可采取不同的處理方法；其次，涂層用底漆含粉料多，基料少，成膜粗糙，與鋼材粘附力強，與面漆結合性好。面漆則同時要注意不同涂料間的相容性。基料多，成膜光澤。抗風化，能保護底漆不受大氣腐蝕；第三，涂層的施工要在適當的溫度(5～38℃之間)和濕度(相對濕度不大于85％)及粉塵少的環境下進行。構件表面不能有結露，涂裝后4h之內不得淋雨；最后，涂層一般做4～5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm，室內工程為125μm，允許偏差為25μm。在海邊或海上或在較強的腐蝕性大氣中，干漆總厚度可為200～220μm。
關鍵詞：鋼結構；高層建筑；結構設計
中圖分類號：TU391文獻標識碼： A
引言
隨著我國科技水平的快速提升，鋼結構建筑工程得到了極大的發展，在施工技術不斷進步、完善的同時，為保證建筑質量，在鋼結構工程施工過程中必須加強每個單項工程的質量控制、嚴格把控施工進度，而工程師應把好質量關、加強施工現場管理，由此才能保證鋼結構建筑工程的施工質量。
一、高層建筑鋼結構設計的主要內容
1、方案設計
在高層建筑的鋼結構設計中，除了要考慮建筑的使用功能以及施工工藝性能外，還必須因地制宜，對方案進行總體設計。對于高層建筑鋼結構而言，建筑承受的主要載荷是以風載及地震作用為主，這與以承受豎向載荷為主的一般建筑物不同，其設計的一個主要目的就是要減少側移，防止出現扭轉現象，避免在建筑中出現薄弱層面及薄弱環節。高層建筑的抗側力結構體系的設計還需要考慮到建筑物的高度。
2、構件設計
對于鋼結構的構件及其連接節點的設計，除了按照必要的規范及規程進行設計之外，還必須做到以下幾點。
結合具體工程的實際情況對構件的結構形式進行創新，采用新的連接方式，形成新的連接方法與高效截面。
對結構的力學計算要達到相當的可靠性的考慮。在進行電算之后還應該根據經驗進行判斷，必要時還可以采用手算的方法對結果進行校核，保證將誤差控制
至最低，可靠性達到最高。
對于計算結果，結構設計師要根據鋼結構的實際工作狀態（這可以通過實際測算并結合結構力學知識進行估算），對一些重要構件的截面以及節點間連接的承載力進行必要的調整。
根據結構的環境進行的具體設計。例如，在施工中，設備的吊裝能力較大時，進行構件設計時可以盡可能地擴大拼裝結構的規模，這樣可以大大地加快安裝速度，實現綜合經濟效益的最大化。
二、高層、超高層建筑結構體系
對于高層及超高層建筑的劃分，建筑設計規范、建筑抗震設計規范、建筑防火設計規范沒有一個統一規定，一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過60m為超高層建筑。
對于結構設計來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經濟、合理、安全、可靠的設計原則，選擇相應的結構體系，一般分為六大類：框架結構體系、剪力墻結構體系、框架―剪力墻結構體系、框―筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系。
高層和超高層建筑在結構設計中除采用鋼筋混凝土結構（代號RC）外，還采用型鋼混凝土結構（代號SRC），鋼管混凝土結構（代號CFS）和全鋼結構（代號S或SS）。
東南科技研發中心，建筑高度100m，柱網為8.4m，抗震設防烈度為6度，采用框架―剪力墻或框―筒結構體系較為經濟合理，這種結構體系的剪力墻或筒體是很好的抗側力構件，常常承擔了大部分的風載和地震荷載產生的水平側力，總體剛度大，側移小，且滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。
三、鋼結構施工前的準備
鋼結構施工具有其特有的復雜性，更由于高層建筑的重要級別，可以說高層建筑的鋼結構施工是不可逆的，因此，在施工前要對各個環節做好準備工作，主要包括兩方面內容，一是吊裝準備，二是施工現場和技術的準備。
吊裝準備主要涉及的問題就是吊裝設備的選擇，要根據施工現場的最大起重量和材料種類等進行選擇。目前，高層建筑常采用的是塔式起重機，需要合理設計吊機的起重量、起重力矩以及半徑值。另外現場條件，材料的布置等對塔吊的影響也需綜合考慮。
施工現場準備，主要包括鋼構件及其配套零部件和連接件的驗收、丈量器具以及測量儀器的準備、構件的運輸、基礎的復測、構件的堆放、設備工具材料的安裝和施工力量的組織等。為了確保鋼結構工程的順利進行和施工質量，要編制嚴密的鋼結構施工組織設計方案，以及繪制施工圖紙。在施工圖的繪制過程中，要進行多次會審，盡量避免開工后因圖紙問題引發停工，或是工程質量、進度受影響的現象。施工組織設計的完善程度是影響工程質量的重要部分，尤其對于構件和設備較多的鋼結構工程，要明確質量保證體系和技術管理體系的權責，對于特殊工種要有培訓合格證和上崗證，應積極采用新工藝新技術，對于工程的質量和進度要有相應的控制措施和方法，要進行合理的工期安排。
四、鋼結構施工技術在高層建筑施工中的應用
1、鋼布局根底工程的質量操控
鋼布局工程的根底通常都選用混凝土獨立根底，根底的混凝土及鋼筋、模板的施工與其它非鋼布局工程的施工工序及辦法一樣，這里不予臚陳。和鋼布局廠房有關的常見問題有錨栓不鉛直、根底施工后預埋錨栓水平差錯偏大，鋼柱裝置時柱腳底板很多擴孔，因此給鋼柱裝置帶來差錯，布局受力受到影響，不契合施工檢驗標準需求。所以錨栓施工時，可選用粗鋼筋或角鋼等固定錨栓，焊成籠狀，完善支撐；或采用其他辦法，防止灌溉根底混凝土時錨栓移位。
2、選用科學的鋼布局焊接技能
有些工程焊接的難度相對較大，比如，建筑物的布局為雙曲面布局，而且整個建筑物設計了較多的斜柱以及斜撐，再加上鋼板相對較厚，這種建筑物布局相對復雜，需要很多的立焊與斜立焊操作，施工進程以及防護工作難度較大，關于這種建筑物，需選用合適的焊接技能。有些建筑物不只焊接量較大，而且工期相對急迫，關于這類工程，可以選用二氧化碳氣體維護半自動焊，這樣能夠加速工程焊接的速度，為節省施工時間。
3、防火工程
防火工程也是鋼結構施工過程中需要注意的一大環節。在選擇鋼材的時候就應該選擇絕熱性好的鋼材，防火涂料選擇國家檢測機構認證的材料。在物理性質、力學、耐火極限上都要有檢測報告。鋼結構主要是運用噴涂的方式進行防火。噴涂的方式有一定的參數，不過可以根據需求進行相應的控制，施工時間間隔18-24h，施工環境溫度控制在0~40℃，基材溫度為4~45℃，濕度小于90%，風速小于5m/s.防火工程噴涂對技術精細要求比較高，不僅噴涂的環境參數要得到控制，噴涂時的氣壓、噴距、噴槍速度等也要根據實際情況制定最優的參數。
4、防腐工程
鋼結構的防腐特性較弱，當大氣濕度超過70%時，會產生銹蝕。所以在鋼結構的施工過程中要做好防腐工程。先要確定鋼材的除銹質量和等級，表面粗糙度等，再在鋼材表面進行涂層設計和涂層施工：①在結構表面現澆一定厚度的混凝土進行覆蓋，或者噴涂水泥砂漿層。②在表面涂一層保護性的金屬鍍金，比如鍍鋅是鋼結構中較小構件防腐的常用方法，主要分為熱浸鍍法和噴鍍法。③涂一層油漆進行防護。
5、高強度螺栓安裝
高強度螺栓是鋼結構中重要的連接設備。安裝與檢測是施工過程中必不可少的重要環節。扭剪型高強度螺栓在供貨、裝運、保管過程中應輕裝輕放，防止螺栓損傷與沾污。安裝時要確保穿孔的自由通過，嚴禁錘擊穿孔，穿孔方向要保持一致，墊圈位于螺母一側，確保高強度螺栓連接板接觸面的平整。在梁柱連接板安裝時，采用在兩端面4顆螺栓一起穿入，進行初擰。同一節柱上梁的高強度螺栓的擰緊順序為先擰上層梁，再擰下層梁，最后擰中間層梁；同一層梁的高強螺栓擰緊順序為先擰主梁高強度螺栓，后擰次梁高強度螺栓；同一節點的高強度螺栓初、終擰的順序為從中心向四周擴散。對有些因構造原因無法使用電動扳手的部位，如樓梯柱、方管支撐等，采用長柄測力扳手，按規定終擰扭矩進行緊固。工序的最后對各層梁柱的連接處進行檢查，逐一將未終擰的螺栓分別進行處理。
關鍵詞：鋼結構；
中圖分類號： TU391文獻標識碼： A
引言
鋼結構工程量大、結構復雜、質量要求高，同時鋼結構體系具有自重輕、安裝容易、施工周期短、抗震性能好的特點，因此，在建筑工程中被廣泛的使用。當前我國鋼結構建筑己經工業化、商品化，特別是在高層建筑的運用中有一定的歷史。
1、鋼結構的優點與缺點
1.1、鋼結構的優點
（1）材質均勻，可靠性高。鋼材的組織比較均勻，近似于各向同性均勻質體。鋼材通常是由鋼廠生產的，對質量有著嚴格的控制，因此質量比較穩定。鋼結構的實際工作性能與當前采用的理論計算結果符合，所以說鋼結構可靠性較高。
（2）強度高，重量輕。鋼材強度比較高，彈性模量也很高，所以鋼結構構件小而輕。目前有種類比較多的強度等級的鋼材，即便是強度相對較低的鋼材，它的密度與強度的比值通常也會比混凝土和木材小，進而在同一受力情況下，鋼結構自重小，能夠應用在跨度較大的結構中。由于桿件小，所占空間少，亦便于運輸和安裝。
（3）塑性和韌性好。鋼結構的抗壓和抗拉強度一致，韌性和塑性都非常好，比較適合動力荷載和承受沖擊，抗震性能非常好。
（4）有利于機械化制造。鋼結構是工程結構中工業化程度最高的一種結構，它是由軋制型材和鋼板在工廠所制，有利于機械化制造，同時有著生產速度快、效率高的特點，質量有保證。
（5）耐熱性能較好。結構表面的通常在溫度在 200℃范圍之內時，鋼材強度變化不大，所以比較適合使用在熱車間。但要注意的是，結構表面若是長期受輻射熱，當達到150℃的時候，就應該選用隔熱板進行保護。
1.2、鋼結構的缺點
（1）耐火性比較差。當鋼材的表面溫度達到 300~400℃的范圍值時，它的強度和彈性模量就會發生明顯的降低，當達到600℃的時候將近下降到零。如果有著比較高的耐火要求時，需要選擇相對應的保護措施，例如在構件表面噴涂一層隔熱材料和化學助劑等的防火涂料，或在鋼結構外面包混凝土或其他防火板材，進而提高耐火等級。
（2）耐銹蝕性較差。這一點表現比較明顯的是在潮濕或者有腐蝕性介質的環境中，鋼材非常容易銹蝕，因此，一定要定期進行維護。
2、鋼結構在高層建筑結構設計中的應用分析
2.1、鋼材加工要點
2.1.1、鋼柱拼接應注意的事項
建筑樓層過高時要對鋼柱的標高進行準確控制，對鋼柱加工誤差要盡量控制在最小范圍。所以鋼柱的切割、焊接、組對就尤其重要。鋼柱拼接要注意一下幾點。
（1）針對焊接要求使用正確的焊接方式，比如在安裝十字柱柱腳螺栓時為了保證混凝土和鋼柱的結合強度，最好摒棄手工焊接的方式，而采用專門的栓釘焊槍進行焊接。
（2）在現場進行螺栓固定能夠加快鋼柱安裝拼裝速度，還能減少拼裝誤差。所以在加工時提前把中間鋼柱的兩端點焊做好定位和鉆孔，等到現場再拼裝。
2.1.2、焊接
焊接是鋼結構施工的重要工序，能夠對工程的工期、質量、成本產生重大影響。所以焊接方法一定要結合工程特點和鋼材特點進行合理選擇和搭配。
（1）手工電弧焊手工電弧焊是設備簡單、操作簡單的電焊方式，能夠適合很多焊接位置，但是焊接效率低、質量差。所以在鋼結構焊接中一般用于焊縫打底。焊接中要根據不同材質的母材進行不同材質的焊條選擇。比如強度較低、抗拉力較低的母材或者結構韌性要求較高時可以選用塑性和韌性較好、含氫量低、抗裂性好的堿性焊條。弧坑能夠使焊縫處產生縮孔、應力集中，還影響美觀，所以焊縫收尾在保持正常熔池溫度的同時填滿弧坑，主要有畫圈收尾、反復斷弧收尾、回焊收尾三種方法。
（2）自動埋弧焊焊劑熱法或焊劑—銅熱法埋弧自動焊對焊絲和焊劑的要求較高，所以焊絲和焊劑的選擇一定要符合《鋼結構高層建筑設計與施工規程》。自動埋焊弧的方法有單面焊和雙面焊兩種。手工焊封底埋弧在無法使用襯熱焊縫時，可以先用手工焊進行封底，再用埋弧焊。
（3）CO2氣體保護焊以 CO2作為保護氣體來融化金屬是焊接中一種常用的方式。主要分為平焊和橫焊。
（4）電渣焊電渣焊適用于中碳鋼和中高強度碳鋼結構豎向對接焊接。焊接時要隨時檢查焊件的熾熱狀態，滿足 800℃以上的熔合熱度。
2.2、螺栓連接
螺栓連接分為高強螺栓和普通螺栓.高強度螺栓是將螺帽擰緊，利用螺桿的預拉力壓緊構件接觸面。高強度螺栓變形小、抗剪變形大，適用于靜力荷載和間接承受動力荷載結構中。不得作為臨時安置螺栓，應該在初期就有相應的安置.高強度螺栓應該自由穿入，不得敲打和擴孔，擰完進行檢測，對欠擰、超擰的情況進行補擰或替換。普通螺栓分為精制和粗制兩種。精制螺栓精度和成本都比粗制高，但是抗拉力和抗剪力都會增強。普通螺栓不能使用氣割擴孔，螺栓擰緊后外露螺紋不得少于2個螺距。
2.3、吊裝
吊裝是鋼結構高層建筑施工的關鍵環節，其速度和質量關系著整個施工工程的質量。它主要包括鋼柱的吊裝和鋼梁的吊裝。具體來講，鋼柱是決定建筑物層高和總高度的主要豎向構件。鋼柱的吊裝首先要劃分吊裝作業區域，其吊裝順序為從整體的框架梁柱結構到樓板結構，從主梁到次梁。吊裝前，在在預埋的地腳螺栓上加上保護套防止絲牙被碰壞。在吊裝第一節鋼柱時，要注意吊點的選擇。吊點的設置應該在柱連接耳板螺旋孔，并且將墊板以及鋼楔校正好。當鋼柱吊起后將M22大六角高清螺栓擰緊，再調節標高，誤差不能超過6mm調整上下柱接頭錯邊。在實行鋼梁的吊裝前，要先檢查標高和柱子的間距。為保證施工人員的安全，須在吊裝主梁之前，裝好扶手桿和繩。并根據鋼梁的跨度選擇吊點。鋼梁吊起后進行安裝，焊縫收縮量在2-3mm之間，并及時檢查柱垂直度、傾斜度，保證構件位置準確。
2.4、防火工程
防火工程也是鋼結構施工過程中需要注意的一大環節。在選擇鋼材的時候就應該選擇絕熱性好的鋼材，防火涂料選擇國家檢測機構認證的材料。在物理性質、力學、耐火極限上都有一定的檢測報告.
鋼結構主要是運用噴涂的方式進行防火。噴涂的方式有一定的參數，不過可以根據需求進行相應的控制，施工時間間隔18-24h，施工環境溫度控制在0~40℃，基材溫度為4~45℃濕度小于90%，風速小于5m/s.防火工程噴涂對技術精細要求比較高，噴涂的環境參數不僅要得到控制，噴涂時的氣壓、噴距、噴槍速度等也要根據實際情況制定最優的參數。
2.5、防腐工程
鋼結構的防腐特性較弱，當大氣濕度超過70%時，會產生銹蝕。所以在鋼結構的施工工程中要做好防腐工程。先要確定鋼材的除銹質量和等級，表面粗糙度等，再在鋼材表面進行涂層設計和涂層施工.①在結構表面現澆一定厚度的混凝土進行視蓋，或者噴涂水泥砂漿層。②在表面涂一層保護性的金屬鍍金，比如鍍鋅是鋼結構中較小構件防腐的常用方法.主要分為熱浸鍍法和噴鍍法。③用涂一層油漆進行防護。
3、高層鋼結構建筑中的安全施工問題
高層鋼結構建筑施工是一項非常危險的作業，它有著比較多的施工主體，并且大部分的作業都是要在懸空或高空中進行的，所以在施工中有著很多的不確定因素，一不注意就有可能致使發生安全事故。因此在高層鋼結構建筑施工中，應重視施工安全，將具體細化安全責任，并貫徹落實到具體的個人。除此以外，在施工前要做好各項安全防范措施，在施工過程中將各項作業的安全性控制好，進而避免發生將安全事故。
結語
總而言之，高層建筑鋼結構體系是一項多樣化和復雜系統工程，因此，在施工前必須制定周密，詳細的施工組織方案和施工計劃。當前，我們要重視鋼結構在建筑結構設計中的應用，不斷地完善改進鋼結構的應用技術，進而提升我國的建筑業整體水平。
參考文獻：
[1]徐博,梁中南.淺析鋼結構建筑的優越性[J].商品與質量,2012,S1:174-175.
關鍵詞：大跨度建筑；鋼結構；設計分析
中圖分類號：TS958文獻標識碼： A
大跨度建筑一般指的是擁有橫向跨越至少在60m以上的建筑結構類型，這一類建筑結構通常被使用在民用建筑中的電影院、體育場、展覽館、大會堂、航空港以及工業建筑中的飛機裝配車間、飛機庫和其他大跨度廠房等等。在當前階段，大跨度建筑的而應用范圍越來越廣泛，究其原因是因為社會經濟的不斷發展，人們的需求在不斷進步，要求建筑物擁有更加高大和寬廣的空間供人們使用，另一方面，隨著時代的進步，新的施工技術、施工材料以及施工結構不斷出現，滿足了大跨度建筑建造的要求，促進了大跨度建筑的不斷進步。例如我國于2008年修建的著名建筑物“鳥巢”，其中就使用了大跨度鋼結構的建筑形式，將中國傳統文化與現代建筑技術形成了完美的融合。在我國的現行的《鋼結構設計規范》GB50017-2003中就規定，將跨度等于或者大于60m的鋼制的平面桁架、鋼架、拱架、以及空間網架、網殼、懸索、索膜等結構的屋蓋結構統稱為大跨鋼結構。事實上，大跨鋼結構不僅適用于屋蓋結構，還適用于樓層、墻體等結構，越來越多的汽車、機械、化工等行業的企業廠房建筑都已經開始使用大跨鋼結構設計。
1、大跨鋼結構的分類和主要構造
由于大跨鋼建筑結構使用的材料剛性差異以及結構組合方式的不同，大跨鋼結構的建筑類型通常可以分為三種，分別是剛性結構、柔型結構和雜交結構。其中剛性結構主要指的是由鋼桿件、鋼梁或者鋼鉗架組成的結構類型，剛性結構又可以分為空間網格結構和空間結構兩種。可以被稱為剛性大跨度結構的建筑結構一般包含有網架結構、網殼結構和空間精架結構三種；柔型結構則指的是結構剛度小、柔性大、幾何非線性因素在設計分析時影響較大而必須予以考慮的結構。柔性結構根據受力情況的不同，又可以分為豎直柔性結構、水平柔性結構和空間柔性結構三種。使用柔性大跨鋼結構的結構類型主要包括索結構、膜結構、索膜結構和張拉集成結構等等；最后，雜交結構則指的是既包含了剛性結構、又包含了柔性結構，綜合組成的結構。雜交結構可以通過對傳統的大跨鋼結構進行改變而獲得，例如拉索網架結構、拉索網殼結構、拱索結構等等。本文主要討論分析的還是以剛性結構和柔型結構兩種結構類型為主。
2、大跨鋼結構類型建筑的設計要點
2.1大跨鋼結構的力學計算
根據大跨鋼結構建筑的受力模式來進行建筑設計，大跨鋼結構建筑承受的荷載類型包含永久性荷載、可變性荷載、偶然性荷載三種。其中承受永久性荷載的大跨度結構包括建筑屋蓋和建筑屋面覆蓋材料。因此，對于屋面永久性荷載的計算需要采用經驗公式或者直接由計算機代入執行。建筑屋面覆蓋材料則主要包括屋面板、層屋保溫層、找坡層以及防水層等，有的建筑物還會裝有吊頂、設備管道接口等結構，因此屋面覆蓋物受力情況的計算應該綜合建筑建造的實際情況進行計算，綜合考量屋面的受力情況；作用于大跨度結構建筑上的可變荷載包含屋面活荷載、雪荷載、風荷載、溫度作用以及支座位移產生的荷載效應等等，因此對于屋面承受可變性荷載的計算應該采用國家規定的計算標準，根據建筑工程的實際情況進行確定，對于計算出的結果如果大于國家標準規定，則應該按照建筑工程的實際荷載進行設計；建筑物承受的偶然荷載則指的是地震等突然性災害對建筑物的受力荷載，偶然荷載的大小既和結構的固有震動特性有關，也和地震發生時地面運動的特性有關，因此在計算大跨鋼結構的偶然荷載時，應該在結構的兩個主軸方向分別考慮水平地震作用，采用振型分解反應譜法進行計算，對于某些較為規則的網架和網殼結構還可以采用簡化的計算方法，特別重要或者結構類型較為復雜的空間結構就要采用時程分析法進行計算結果的補充。
對大跨度鋼結構建筑進行荷載計算時，一定要重視建筑整體結構的協同工作，綜合考慮建筑物的穩定性、強度、施工工藝、工程資金投入等各個方面的因素，建立科學的計算模型，使用標準的計算方法，使其與建筑物的實際設計情況相結合，提高計算結果的準確性和可靠性。
2.2建立與工程實際相符合的設計模型
大跨鋼結構建筑的設計過程中，應該根據工程受力荷載的結算結果，建立與建筑工程實際情況相符合的工程模型。在大跨鋼結構模型的建造過程中，注意不能隨便對計算模型進行簡化，應該根據計算結果的最大可能性選擇與大跨鋼結構建筑工程實際情況相符合的設計模型。大跨鋼結構建筑工程設計的模型除了受力計算結果，還應該包含建筑工程使用的材料類型、結構類型等項目。對于大跨鋼結構建筑工程的設計方案，一定要盡可能的進行優化，充分體現經濟、環保、安全的設計理念，達到有效節約原材料、降低工程造價、提高工程質量和效益的目的。
2.3注意大跨鋼結構的節點結構
大跨鋼結構建筑工程設計時，應該充分考慮到鋼結構構件節點構造復雜的情況。在進行鋼結構節點的設計時，應該結合鋼結構的受力情況、建筑工程要求以及構件截面形式和連接方法等因素來確定相應的節點構造形式。
2.4注意大跨剛結構的穩定性
穩定性是大跨鋼結構質量的最好體現，是每一項建筑工程設計施工時候都要主要的目標和施工因素，在大跨鋼結構建筑工程進行設計時應該尤其注意這一點。應該把結構的穩定性設計始終貫穿在大跨鋼結構建筑工程整體設計過程之中，綜合各個方面的因素，充分考慮到工程整體和工程局部的穩定型設計，保證大跨鋼結構工程最終具有堅實的穩定性，保證大跨鋼結構建筑工程的設計質量。
2.5嚴格控制大跨度鋼結構建筑工程的剛度
積年的大跨鋼結構建筑工程的修建已經表明，大跨鋼結構建筑工程的強度條件和穩定條件并不能決定鋼結構構件的截面剛度，最終決定截面剛度的還是大跨鋼結構的整體剛度條件。因此，在大跨鋼結構建筑工程的設計過程中，應該充分的考慮工程整體的剛度，嚴格控制工程剛度的大小。
2.6做好工程的防火、防腐設計
由于大跨鋼結構建筑工程的材料構成大多是鋼材，而鋼材的耐火型以及耐腐蝕性都比較差，因此必須做好大跨鋼結構建筑工程的防火和防腐工程的設計。可以根據大跨鋼結構建筑工程的實際使用功能、工程整體投入資金的金額大小來選擇適合當前工程的防火、防腐處理措施，值得注意的是，大跨鋼結構建筑工程的防火防腐設計一定要比普通的鋼結構工程要求更高，其原因是大跨鋼結構建筑工程通常被用于大型聚會、展覽等功能，人數遠比普通的建筑工程要多。
3、結語
隨著社會的不斷發展和進步，人們對于建筑工程的要求越來越高，大跨度鋼結構的應用范圍必將越來越廣泛，大跨鋼結構建筑工程的設計和施工技術也將越來越得到發展和改善。對此，建筑企業應該時刻關注市場的變化，不斷學習新的大跨鋼結構建筑工程的設計和施工技術，保證大跨鋼結構設計和施工的質量越來越好，進而促進大跨鋼結構工程整體的質量越來越好，滿足人們的需求，收獲豐富的經濟效益和優秀的建筑企業形象。
參考文獻：
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[2]包軍.淺析大跨度鋼結構建筑防火設計[J].四川建材，2012，38（6）：162-163.
[3]王磊磊，郭學文.關于大跨度建筑鋼結構設計分析[J].城市建設理論研究，2014，（12）：1.
