4.3 钢 结 构

4.3.1 腐蚀性等级为强时，桁架、柱、主梁等重要受力构件不宜采用格构式；不应采用冷弯薄壁型钢。
▼ 展开条文说明
4.3.1 钢结构构件和杆件形式，对结构或杆件的腐蚀速度有重大影响。如山西某化肥厂散装仓库为三铰拱结构(角钢格构式)，某厂酸洗车间采用格构柱，均腐蚀严重。
按照材料集中原则的观点，截面的周长与面积之比愈小，则抗腐蚀性能愈高。薄壁型钢壁较薄，稍有腐蚀对承载力影响较大；格构式结构杆件的截面较小，加上缀条、缀板较多，表面积大，不利于防腐。
这次修编将格构式构件适当放宽，原因是许多重型厂房钢结构的格构柱已经很大，不采用格构式构件会造成很大的材料浪费。标准组通过调研，认为通过采用质量可靠、性能优异的防腐蚀涂层，可以起到很好的防护作用，不宜一刀切的严格限制。例如，安徽铜陵某有色冶炼公司电解铜车间，属于强腐蚀环境，此车间厂房1993年建成投产，采用涂层防护措施，已使用22年时间，至今厂房钢结构表面涂层完好无损。所以，设计者如能采用性能优良的涂料，施工中严格按规程执行，是可以突破格构式条款限制的。

4.3.2 重要构件和难以维修的构件不应采用表面原始锈蚀等级为D级钢材制作，宜采用长使用年限以上的防护涂层。
▼ 展开条文说明
4.3.2 钢材表面的基层处理对防护涂层的使用年限影响很大，如果原始锈蚀等级达到D级，基层处理将很难达到合格的技术要求，进而影响涂层施工质量和使用寿命。
通过调研，许多企业在生产过程中很难再去对重要构件和难以维修的钢结构进行频繁的维修，往往会导致安全隐患的发生，提高防护涂层使用年限是必要的，可减少维修对正常生产的影响。

4.3.3 钢结构杆件截面的选择应符合下列规定：

    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；对封闭截面杆件进行热浸镀锌时，应采取开孔防爆措施；

    2 腐蚀性等级为强、中时，不宜采用由双角钢组成的T形截面或由双槽钢组成的工形截面；

    3 当采用型钢组合的构件时，型钢间的空隙宽度应符合防护层施工和维修的要求、并应符合现行国家标准《色漆和清漆 防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护 第3部分：设计依据》GB/T 30790.3的规定。
▼ 展开条文说明
4.3.3 一些试验表明，由两根角钢组成的T形截面，其腐蚀速度为管形的2倍或普通工字钢的1.5倍，而且两角钢之间的缝隙很难进行防护，形成腐蚀的集中点。因此标准对上述结构和杆件，均限制了使用范围。杆件截面的选择应以实腹式或闭口截面较好。
当必须采用组合截面的杆件时，其型钢间的空隙宽度应满足防护层施工检查和维修的要求。现行国家标准《色漆和清漆 防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护 第3部分：设计依据》GB/T 30790.3规定中提出，对于型钢组合截面，型钢间的空隙宽度应满足图1的要求。
闭口截面端部封闭是防腐蚀要求。闭口截面的杆件采用热浸镀锌工艺防护时，杆件端部不应封闭，应采取开孔防爆措施，以保证安全。若端部封闭后再进行热浸镀锌处理，则可能会因高温引起爆炸。
杆件安装完毕后应将开孔封堵。

4.3.4 钢结构杆件截面的厚度宜符合下列规定：

    1 钢板组合的杆件，不宜小于6mm；

    2 闭口截面杆件，不宜小于4mm；

    3 角钢截面的厚度不宜小于5mm。
▼ 展开条文说明
4.3.4 为保证钢构件的耐久性，必须有一定的截面厚度要求。太薄的杆件—旦腐蚀便很快丧失承载力。标准中规定的最小限值，是根据使用经验确定的。

4.3.5 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。
▼ 展开条文说明
4.3.5 门式刚架是近年来使用较多的钢结构，它造型简捷，受力合理。在腐蚀条件下推荐采用热轧H型钢。因整体轧制，表面平整，无焊缝，可达到较好的耐腐蚀性能。
采用双面连续焊缝，使焊缝的正反面均被堵死，密封性能好。

4.3.6 网架结构宜采用管形截面、球型节点，并应符合下列规定：

    1 腐蚀性等级为强、中时，应采用焊接连接的空心球节点；

    2 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。
▼ 展开条文说明
4.3.6 网架结构能够实现大跨度空间且造型美观，近年发展迅速，目前，在许多工业与民用建筑中均有应用。
钢管截面、球型节点是各类网架中杆件外表面积最小、防腐蚀性能最好又便于施工的空间结构型式，也是工业建筑中厂泛应用的型式。
焊接连接的空心球节点虽然比较笨重，施工难度大，但其防腐蚀性能好，承载力高，连接相对灵活。在强、中腐蚀条件下不推荐螺栓球节点，因钢管与球节点螺栓连接时，接缝处难以保持严密，工程中曾出现倒塌事故。
网架作为大跨度结构构件，防腐蚀非常重要，本条提出螺栓球接缝处理和多余螺孔封堵问题都是防止腐蚀气体进入的重要措施。

4.3.7 不同金属材料接触的部位，宜采取隔离措施。
▼ 展开条文说明
4.3.7 两种不同电化学势的金属材料接触时，如暴露在腐蚀环境中，它们之间就会产生电流，发生电化学反应，较活泼的金属就会被腐蚀，故宜在接触部位采取隔离措施，如采用喷漆或硅橡胶垫做隔离层并加密封措施。

4.3.8 桁架、柱、主梁等重要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宜小于8mm；当杆件厚度小于8mm时，焊脚尺寸不应小于杆件厚度；加劲肋应切角，切角的尺寸应满足排水、施工维修要求。
▼ 展开条文说明
4.3.8 焊接连接的防腐性能优于螺栓连接和铆接，但焊缝的缺陷会使涂层难以覆盖，且焊缝表面常夹有焊渣又不平整，容易吸附腐蚀性介质，同时焊缝处一般均有残余应力存在，所以，焊缝常常先于主体材料腐蚀。焊缝是传力和保证结构整体性的关键部位，对其焊脚尺寸必须有最小要求。断续焊缝容易产生缝隙腐蚀，若闭口截面的连接焊缝采用断续焊缝，腐蚀介质和水气容易从焊缝空隙中渗入内部。所以对重要构件和闭口截面杆件的焊缝应采用连续焊缝。
加劲肋切角的目的之一是排水，避免积水和积灰加重腐蚀，也便于涂装。焊缝不得把切角堵死。国际标准《涂料与清漆-用防护涂料系统对钢结构进行防腐蚀保护》(ISO 12944)中提出加劲肋切角半径不应小于50mm。

4.3.9 焊条、螺栓、垫圈、节点板等连接构件的耐腐蚀性能，不应低于主体材料。螺栓直径不应小于12mm。垫圈不应采用弹簧垫圈。螺栓、螺母和垫圈应采用热镀锌或热浸锌防护，安装后再采用与主体结构相同的防腐蚀措施。
▼ 展开条文说明
4.3.9 构件的连接材料，如焊条、螺栓、节点板等，其耐腐蚀性能(包括防护措施)应不低于主体材料，以保证结构的整体性。所以螺栓直径和螺栓、螺母、垫圈的防腐蚀也必须要有严格的要求。 弹簧垫圈(如防松垫圈、齿状垫圈)容易产生缝隙腐蚀，将严重损害连接处的长期性能。

4.3.10 构件采用高强螺栓连接的接触面的除锈等级，不应低于；连接处的缝隙，应嵌刮耐腐蚀密封膏。
▼ 展开条文说明
4.3.10 高强螺栓自20世纪六七十年代开始在国内铁道桥梁上应用以来已达50年。
高强螺栓不能采用镀锌防护，表面涂层会使螺栓拧紧时锌与锌之间咬死，致使扭矩系数不均匀，施工不易保证质量。
连接处接触面在采取其他涂料防护时，要满足摩擦系数的要求。

4.3.11 钢柱柱脚应置于混凝土基础上。经常用水清理冲洗地面的场地，基础顶面宜高出地面不小于300mm。当腐蚀性等级为强时，钢柱柱脚及钢柱宜采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。
▼ 展开条文说明
4.3.11 钢柱柱脚均应置于混凝土基础上，一般不宜采用钢柱插入地下再包裹混凝土的做法。原条文规定的柱脚高度300mm，考虑使用的便捷等方面原因以及必要性的因素，这次不再强制要求300mm。在强腐蚀环境下，应包裹柱脚及钢柱，可起到防腐、防撞的作用。包裹柱脚及钢柱的混凝土内宜设置钢丝网或其他纤维类材料，避免脱落和开裂。