浅谈钢结构设计中常见问题与措施

   【摘要】：本文围绕钢结构设计中最常见的防腐蚀与防火的问题进行成因分析提出具体措
施和办法。对于常见几种钢结构应用中的不同类型的钢材腐蚀特点，提出预防腐蚀的具体措
施；对于钢结构设计中钢材防火的特点提出具体的防火设计的措施。

 

　　【关键词】：钢结构设计防腐蚀

 防火 措施 

　　中图分类号：

TU391 文献标识码： A 文章编号： 

　　一、

 钢结构的腐蚀因素与预防措施 

　　

1. 钢结构的大气腐蚀 

　　钢结构建筑的腐蚀在大多情况下是化学腐蚀过程，其中以电化学腐蚀最为普遍。电化学
腐蚀是钢铁和含有电解质的介质发生电化学反应而引起的腐蚀，在金属表面发生原电池反
应是形成电化学腐蚀最主要的条件。大气环境是造成钢结构腐蚀的最普遍、最主要因素，材
料或构件在大气环境下发生的腐蚀称为大气腐蚀。大气腐蚀是金属处于表面电解质水膜层下
的电化学腐蚀过程。当金属置于大气环境中，其表面通常会形成一层极薄水膜，这种水膜实
质上是电解质水膜，它是由于空气中相对湿度大于一定数值时，水分直接沉淀（雨、雪等）
或者吸附凝聚（雾、露等）于金属表面而形成。如果金属只是处于纯净的水膜中，一般不足
以造成强烈的电化学腐蚀，但是空气中水气往往含有污染物，使水膜常含有水溶性的盐类
或溶入的腐蚀性气体，形式发生电化学反应的电解质溶液。

 

　　影响大气腐蚀的主要因素有空气中的污染源、相对湿度以及温度三方面。

 

　　

(1) 空气中的污染源：大气中常含有的硫化物、氮化物、碳化物，以及尘埃等污染物； 

　　

(2) 相对湿度：相对湿度达到某一临界点时，水分在金属表面形成水膜，从而促进了电

化学过程的发展，腐蚀速度迅速增加。

 

　　

(3) 温度：环境温度的变化影响金属表面水汽的凝聚，也影响水膜中各种腐蚀气体和盐

类的浓度等。

 

　　

2、不同类型钢材的耐腐蚀性 

　　碳素钢的耐腐蚀性较差，在大气、土壤、海水和甚至中性的淡水都不耐蚀。在腐蚀环境中
使用在结构钢材，应尽量选用含碳和含硫量低的钢材；低合金钢的耐腐蚀性能要比碳素钢
高，一般在

1～1.5 倍，高的达 2～6 倍；耐候钢，即耐大气腐蚀钢，耐候钢由普碳钢添加

少量铜、镍等耐腐蚀元素而成。钢中加入微量元素后，使钢材表面形成致密且附着性很强的
氧化物膜，阻碍锈蚀往内部扩散和发展，保护锈层下面的基体，以减缓其腐蚀速度；镀锌
钢材在钢结构中的使用很广泛，镀锌钢材主要通过电化学原理来进行防腐。

 

　　

3、钢结构防腐蚀的具体方法 

　　（

1）钢结构防腐蚀设计的构造要求 

　　腐蚀性等级为强、中时，桁架、柱、主梁等重要受力构件不应采用格构式和冷弯薄壁型钢。
 
　　钢结构杆件截面的选择应符合：

1）杆件应采用实腹式或闭口截面，闭口截面端部应进

行封闭；对封闭截面进行热镀浸锌时，应采取开孔防爆措施。

2）腐蚀性等级为强、中时，不

应采用由双角钢组成的

T 行截面或由双槽钢组成的工字型截面；腐蚀性等级为弱时，不宜

采用上述

T 形或工形截面。3）当采用型钢组合的杆件时，型钢间的空隙宽度应满足防护层

施工和维修的要求。

 

　　钢结构杆件截面厚度应符合：钢板组合的杆件，不小于

6mm；闭口截面杆件，不小于

4mm；角钢截面的厚度，不小于 5mm。 
　　桁架、主梁、柱等重要的钢构件和闭口截面杆件的焊缝，应采用连续焊缝。角焊缝的焊脚
尺寸不应小于

8mm ；当杆件的厚度小于 8mm 时，焊脚尺寸不应小于杆件的厚度。加劲肋应