来源：结构号角 公众号 本文为中冶赛迪城市建设（重庆）有限公司四川分公司-结构设计一所分享 钢结构防腐蚀设计
在现代化建设中，钢结构以其独特的优势，如强度高、自重轻、施工周期短等，被广泛应用于桥梁、建筑、工业厂房等领域。然而，钢结构在长期使用过程中，面临着严重的腐蚀问题，这直接影响到结构的安全性和耐久性。因此，钢结构防腐蚀设计成为了保障其长期稳定运行的关键环节。腐蚀是钢结构面临的主要威胁之一，它会导致钢材的力学性能下降，甚至引发结构失效。为了应对这一挑战，我们需要从多个方面入手，综合考虑环境、材料、结构设计、涂层保护以及维护监测等因素，制定科学合理的防腐蚀设计方案。首先，我们需要对钢结构所处的环境进行深入分析，了解腐蚀的潜在风险。不同环境条件下，腐蚀的机制和速度都有所不同。因此，在设计过程中，我们需要根据环境评估结果，选择适合的材料和涂层，以抵抗特定环境中的腐蚀因素。其次，结构设计也是防腐蚀设计的重要一环。合理的结构设计能够减少应力集中和积水等问题，从而降低腐蚀的风险。例如，我们可以通过优化排水设计，避免钢结构表面出现积水区域；同时，采用圆角设计以减少尖锐边角，也有助于减少应力集中和腐蚀的风险。此外，表面处理和涂层保护也是防腐蚀设计的重要措施。我们需要对钢结构表面进行彻底的清洁和除锈处理，确保表面干净、光滑。在此基础上，选择适合的防腐涂层进行涂装，以提高钢结构的耐腐蚀性。综上所述，钢结构防腐蚀设计是一个综合性的过程，需要我们充分考虑各种因素，制定科学合理的设计方案。通过精心设计和有效实施防腐蚀措施，我们可以确保钢结构在长期使用过程中保持其良好的性能和安全性。《钢结构设计标准》
《钢结构通用规范》
《高层民用建筑钢结构技术规程》
《建筑钢结构防腐蚀技术规程》
《工业建筑涂装设计规范》
《工业建筑防腐蚀设计规范》
《钢结构设计手册》3.铁锈的组织很疏松且具有吸湿性，当水分不断渗入时，铁锈将继续进行4.铁锈的体积比受锈蚀钢材的体积大1.5~2.0倍1.大气湿度和雨雪天气（钢材的临界湿度约为60%~75%）2.大气中灰尘和有害气体灰尘尘粒（一般城市含量2mg/m3，工业大气中可达1000mg/m3）1.未加防护的钢材在大气中的锈蚀速度每年不同，开始快，以后逐渐减慢，第一年的锈蚀速度约为第五年的5倍2.不同地区钢材的锈蚀程度差异很大，沿海和超市地区的锈蚀比气候干燥地区要严重的多3.工业区特别是重工业区钢结构的锈蚀速度高，约为市区的2倍，比空气中侵蚀性介质很少的田园和山区要高出10倍左右5.与空气隔绝的钢结构几乎不生锈，如两端封闭的钢管，经试验证明，不论管内贮水或不贮水，管内壁的锈蚀均甚微，可以不做任何处理6.低合金钢（特别是含有铜元素）的抗锈蚀能力优于碳素钢结构7.有防锈涂层的钢结构的锈蚀速度比无涂层的约慢3~5倍2.各种工艺形成的锌、铝等金属保护层（热侵镀锌、电镀锌、喷锌铝及其合金等）1.腐蚀性等级应根据《工业建筑防腐蚀设计标准》进行判定，腐蚀性等级可分为强腐蚀、中腐蚀、弱腐蚀和微腐蚀四个等级。地下水、土对钢材的腐蚀性应根据地勘报告确定。 2.微腐蚀环境可按正常环境设计；在强腐蚀环境中采用钢结构时，应对其必要性与可行性进行论证；外露环境或中度以上侵蚀环境中的承重钢结构宜采用耐候钢制作，同时其外表面宜再加涂层进行防护。3.一般的建筑的室内环境为微腐蚀，一般大气污染较低的室外环境为弱腐蚀，有冷凝可能发生的建筑物如库房、体育馆一般为弱腐蚀，污染比较严重城市大气、工业大气或低盐度沿海区一般为中腐蚀，游泳池一般为中~强腐蚀。4.钢结防护层设计使用年限一般综合结构重要性、腐蚀性等级、工作环境和维修养护条件综合确定，防护层设计使用年限可分为低使用年限、中使用年限、长使用年限和超长使用年限。5.同一结构不同部位可采用不同的防腐设计使用年限。当某些次要构件的设计使用年限与主体结构的设计使用年限不相同时，次要构件应便于更换。 6.不同金属材料接触会加速腐蚀时，应在接触部位采用隔离措施；钢构件与铝合金构件的接触面，应以铬酸锌底涂与配套面涂或者绝缘层阻隔，其连接件应采用镀锌紧固件。7.焊接材料、紧固件及节点板等连接材料的耐腐蚀性能不能低于主材材料。承重结构的连接焊缝应采用连续焊缝。门式刚架构件宜采用热轧H型钢，当采用T型钢或钢板组合时，应采用双面连续焊缝。任何情况下，构件的组合连接焊缝不应采用单侧焊缝。8.网架结构宜采用管形截面、球形节点。腐蚀性等级为强、中时，应采用焊接连接的空心球节点；当采用螺栓球节点时，杆件与螺栓球的接缝应采用密封材料填嵌严密，多余螺栓孔应封堵。9.高强度螺栓连接的摩擦面应严格按设计要求进行处理，并保证抗滑移系数符合承载力要求，无特殊要求时，其除锈等级应与主材除锈等级相同。连接处于露天或中等腐蚀作用环境时，其除锈后摩擦面宜采用涂覆无机富锌底涂或锌加底漆的涂层面构造，涂层厚度不应小于70μm。中等腐蚀性环境中的普通螺栓应采用镀锌螺栓。10.钢柱脚埋入地下部分应以强度等级不低于C20的密实混凝土包裹（保护层厚度不应小于50mm），并高出室内陆面不少于50mm，高出室外对面或可能积水作业的室内陆面应不少于150mm，顶面接缝应以耐腐蚀型封胶封堵。当腐蚀性等级为强时，钢柱柱脚及钢柱宜采用C25细石混凝土包裹，混凝土厚度不小于60mm，包裹高度不小于800mm，顶面30°外坡。 11.对潮湿环境中（相对湿度不小于75%）或使用中很难维修的钢结构，宜适当提高其防腐蚀涂装的设防级别。12.钢结构表面初始锈蚀等级和除锈质量等级，应按国家相关规范标准要求确定。表面原始锈蚀等级为D级的钢材不应用作结构钢，构件所用钢材的表面初始锈蚀等级不得低于C级，重要构件或难以维修的构件不宜低于B级，宜采用长使用年限以上的防护涂层。13.钢结构防腐涂层对应的表面最低除锈质量等级如下表：15.一般钢结构采用环氧富锌底涂料、环氧云铁中间涂料和聚氨酯面漆，环氧富锌底漆一般为2遍，中间层涂料每遍的干膜厚度不宜小于60μm，其配套可参考下图方案： 16.防腐涂层与钢铁基层的附着力不宜低于5MPa。17.对新设计的钢结构，不宜采用带锈涂料进行除锈涂装，对既有建筑钢结构的维修需采用带锈涂料时，宜经论证后采用。18.钢结构表面防火涂层一般不具有防腐效能，故不应将防火涂料作为防腐涂料使用。应按构件表面涂覆防锈底层涂料、防腐蚀中间层涂料，其上为防火涂料，再作防腐面层涂料的构造进行防护处理。 19.镀锌钢板镀层量在微腐蚀、弱腐蚀或中腐蚀环境中的双面镀锌量不应低于180g/m2、250g/m2或280g/m2；热镀锌钢管其镀锌层重量平均值不应小于500g/m2，其中任何一个式样不得小于480g/m2。紧固件热侵镀锌层局部厚度不应小于40μm，批平均厚度不应小于50μm；钢构件镀锌层厚度不宜小于80μm。（1μm=7.2g/m2） 钢结构防腐蚀设计是一项至关重要的工作，它关乎到钢结构的使用寿命、安全性和经济效益。通过深入了解腐蚀机理，选择合适的防腐材料，采用科学的防腐工艺，以及建立完善的维护管理制度，我们可以有效地延长钢结构的使用寿命，减少因腐蚀造成的经济损失和安全风险。随着科技的不断进步和环保要求的日益严格，钢结构防腐蚀设计也面临着新的挑战和机遇。未来，我们需要继续探索新型的防腐材料和工艺，提高防腐涂层的耐久性和环保性，同时加强钢结构的维护和监测，确保其在各种恶劣环境下的长期稳定运行。因此，对于每一个钢结构工程而言，防腐蚀设计都是不可或缺的一环。它不仅仅是对钢结构的一种保护，更是对工程质量和使用安全的一种保障。让我们共同努力，推动钢结构防腐蚀设计技术的不断创新和发展，为构建安全、可靠、经济、环保的钢结构工程贡献智慧和力量。
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