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摘要：建筑结构寿命的长短，取决于许多因素, 但其中的主要因素是建筑结构的使用条件、设计标准和施工质量。由于种种侵蚀性介质的作用, 促使设计人员对如何保证建筑结构的正常工作以确保生产稳定、持续和安全等方面需做相应的努力。本文将从结构设计方面对工业建筑结构防腐设计进行深入探讨。
关键词：工业建筑结构，防腐设计。
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
腐蚀对工业建筑的危害很大，必须引起足够的重视。也就是说, 在设计遭受侵蚀性介质作用的建(构) 筑物时，除了从选择材料和防护措施上、结构构造上和结构计算上考虑侵蚀性介质的影响, 按照相应的规范进行设计， 以保证建(构) 筑物应有的强度、刚度和稳定性外, 还应从结构布置上结构构件选型上以及结构构造方面采取有利于防止腐蚀的措施, 以確保其耐久性。
建筑结构在侵蚀性介质的作用下, 其遭受损坏的严重程度, 往往与生产使用管理水平联系在一起。一个项目, 设计得很好, 施工安装得也很好, 但生产使用不当, 生产管理水平很差, 结果问题很多, 甚至经过几次修复亦无济于事。这在现场调研过程中是有深刻体会的。因此, 除了设计要因地制宜全面考虑防腐蚀措施外, 施工和使用也至关重要。只有各方面配合协作, 才能减少和避免厂房建筑结构的腐蚀。
一、结构布置和选型
进行结构布置和选择结构构造形式时，应考虑下列三个主要方面。
1 根据侵蚀性介质的性质和作用特点, 选择比较适应的结构类型和结构材料。
2 结构布置在满足工艺生产要求的条件下, 应力求简单规整。结构构件的选型要尽可能地减少曲折凹凸, 避免侵蚀性介质、粉尘的积聚, 减轻腐蚀作用程度, 便于表面防护处理, 并便于进行经常性的检查和维修。
3 结构一旦被遭受腐蚀后, 不致引起建(构) 筑物的突然破坏, 并能及时地发现且易于加固修复, 这对于湿陷性大孔土地区或地震区的项目更为重要。
按我国当前情况, 防腐蚀厂房的结构类型以采用钢筋混凝土为宜, 而且要使结构布置简单划一, 构件断面规格简化。从许多化工厂的调查情况来看, 往往由于结构布置紊乱、结构构件断面复杂, 致使这些部位遭受较严重的腐蚀。实践证明, 井式楼盖、密肋形楼盖等结构形式对排除侵蚀性介质和敷设防护层工作是十分不利的。
厂房的屋盖系统, 采用预应力钢筋混凝土结构, 对于防止侵蚀性介质通过构件的裂缝而使得内部钢筋产生腐蚀的可能性大有效果。
化工企业工艺布置的特点, 使得相当多的项目采用了现浇钢筋混凝土结构。它在增大建(构) 筑物的整体刚度上和减少构件拼接点防止侵蚀性介质作用形成局部腐蚀破坏方面是有利的。装配整体式钢筋混凝土结构为提高构件质量和加快施工进度提供有利条件, 但应对节点和接头的关键部位加强防护。
钢结构往往由于工艺生产或结构上的需要, 用得并不少, 但是, 经验证明, 在经常处于侵蚀性介质环境中时, 必须选择合理的形式, 并采取可靠的防护措施。处于含有氯离子的侵蚀性介质作用下的屋盖系统, 应避免采用钢结构。
粘土砖的耐腐蚀性低, 但我国广大地区仍将它作为厂房围护和间隔的主要材料。可适当提高些强度等级, 加强表面防护和勾缝处理。至于独立砖柱, 应限制使用。
二、结构构造
钢筋混凝土结构应从计算上、构造上采取一些措施, 来防止侵蚀性介质作用而产生腐蚀破坏。其主要内容是: 控制构件的裂缝开展宽度, 增加钢筋的混凝土保护层厚度，提高混凝土的密实度, 限制构件的最小断面, 加强构件节点和预埋件的保护处理等。
钢筋混凝土结构的裂缝宽度是构件防腐蚀的一个重要问题。在计算裂缝宽度允许值时加以一定的限制, 同时选用规律变形钢筋、设置一定数量的弯起钢筋等, 对防止和限制裂缝开展也有一定的作用。
钢筋混凝土结构构件的钢筋保护层厚度, 在侵蚀性介质作用下采用比一般构件增厚10 ~ 15 m m 是比较合适的。如某厂漂粉塔顶盖, 凡在钢筋搭接处混凝土保护层厚度不够的部位都有锈蚀痕迹, 钢筋的锈蚀现象也较普遍; 而某厂浓硝车间的楼层大梁, 虽然在梁的表面有裂缝, 但由于钢筋保护层较厚, 施工质量较好, 混凝土的密实性较高，经凿开观察, 内部钢筋仍无锈蚀现象。为了保证钢筋混凝土结构的耐腐蚀性能, 在保证施工质量、提高混凝土密实度的基础上, 视具体情况, 适当加厚钢筋的混凝土保护层厚度是很有实效的。
调查说明, 在设计侵蚀性介质作用下的钢筋混凝土构件时, 不宜采用过小过薄的截面。钢筋的混凝土保护层厚度的加大, 对构件在某些情况下会带来一些配筋构造上的问题, 所以在设计厂房框架柱时, 其宽度以不小于4 0 0m m 为宜, 主梁的宽度选用3 0 0 m m以上比较合适, 现浇楼板的厚度应在90 m m以上, 现浇屋面板的厚度不应小于70 m m 。至于预制构件, 因其质量容易保证, 混凝土的密实度较高且其强度等级亦较高, 故现行的标准图只要作某些必要的修改后仍可以采用。
对装配式钢筋混凝土结构的支承点、接头和预埋件, 预应力钢筋混凝土结构的锚固件以及构件的支撑系统等的防护工作, 均应给予足够的重视。因为这些部位正是在侵蚀性介质作用下处于比较薄弱的环节, 一经腐蚀, 就会造成隐患和破坏。调查中有不少化工企业的室外装配式钢筋混凝土管架或栈桥，由于其节点或预埋件部位直接暴露在大气中而未予防护处理, 因此普遍存在着锈蚀现象, 对这些结构的耐久性极为不利。解决此类问题比较可靠的办法是逐步编制一些适用于防腐蚀要求的标准图, 对于各种外露的金属预埋件, 应采取相应的防护措施。目前比较通用的办法是将预埋件的表面涂刷耐腐蚀保护层、镀上防腐面层或采用C 20 细石混凝土以及包以铅丝网的1 : 3 水泥砂浆覆盖层并加表面防护层。
此外, 为增加钢筋混凝土构件受力钢筋的锚固强度, 适当控制现浇钢筋混凝土梁的第一支座_ 五部钢筋的最小截面, 增强钢筋混凝土板上孔洞处的刚度和保护措施, 限制钢筋混凝土构件伸入承重砖墙内的最小支承长度以及合理选择钢结构、木结构的断面和节点形式等等也是不可分割的部分。如何更好地从结构类型和结构构造方面采取防止侵蚀性介质腐蚀的有效措施, 还有待于各方面的共同努力, 开创更简单、更有效的办法。
三、结构计算
在侵蚀性介质作用下的建筑结构, 结构材料遭受腐蚀的影响将日益显著。一般当材料遭受腐蚀后, 其强度和弹性模量会有所降低, 构件的断面会有所削弱, 以至造成结构承载能力、刚度和抗裂性的不同程度的降低, 甚至会影响到结构的安全和正常使用。、对于钢筋混凝土结构的许多工作情况尚未进行充分研究, 如在车间内或室外侵蚀性介质的影响, 使钢筋混凝土结构比较快的损坏, 这种不利的工作条件, 在现行的设计规范中并未得到应有的反映。
过去对钢筋混凝土结构较广泛地采用了表面防护的办法(如喷抹水泥砂浆、油漆涂料等), 这些表面保护层是有作用的, 但在许多场合下并不能真正解决问题。因此, 应将较童要的承重结构构件的安全度适当提高, 以便有一定的安全储备。
对于按照承载能力计算的主要承重的和不易进行维修的钢结构构件, 应考虑一定的腐蚀裕度。钢筋混凝土结构构件的腐蚀, 一般从混凝土表面开始中性化, 当钢筋的混凝土保护层失去作用, 钢筋即开始遭受腐蚀, 即所谓“ 先锈后裂” (即先从钢筋产生锈蚀, 混凝土保护层被胀裂, 产生恶性循环) 的情况。所以应注意保证混凝土的强度等级和密实性, 并加强养护防止产生裂缝。
在结构计算方面, 不考虑内力的塑性重分布以及对钢筋混凝土构件的挠度值作适当限制等也是为了提高结构的耐久性, 但应结合具体情况(如考虑经济) 决策。
四、结语
建筑结构的腐蚀因素很多, 通过多年来的实践, 现在, 我们己经掌握了一些腐蚀因素, 这对于搞好建筑结构防腐蚀设计具有重要意义。但是, 我国经济还处在发展中, 进一步提高对防腐蚀工作的认识, 加强防腐蚀技术工作的研究, 健全防腐蚀队伍, 提高防腐蚀设计、施工、管理水平, 无疑是十分必要的。
参考文献：
[1] 建筑防腐蚀材料设计与施工手册[M].北京：化学工业出版社，1996.
[2] 刘家梁. 建筑防腐蚀施工[M].北京：中国建筑工业出版社，1983.
关键词：工业建筑结构，防腐设计。
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
腐蚀对工业建筑的危害很大，必须引起足够的重视。也就是说, 在设计遭受侵蚀性介质作用的建(构) 筑物时，除了从选择材料和防护措施上、结构构造上和结构计算上考虑侵蚀性介质的影响, 按照相应的规范进行设计， 以保证建(构) 筑物应有的强度、刚度和稳定性外, 还应从结构布置上结构构件选型上以及结构构造方面采取有利于防止腐蚀的措施, 以確保其耐久性。
建筑结构在侵蚀性介质的作用下, 其遭受损坏的严重程度, 往往与生产使用管理水平联系在一起。一个项目, 设计得很好, 施工安装得也很好, 但生产使用不当, 生产管理水平很差, 结果问题很多, 甚至经过几次修复亦无济于事。这在现场调研过程中是有深刻体会的。因此, 除了设计要因地制宜全面考虑防腐蚀措施外, 施工和使用也至关重要。只有各方面配合协作, 才能减少和避免厂房建筑结构的腐蚀。
一、结构布置和选型
进行结构布置和选择结构构造形式时，应考虑下列三个主要方面。
1 根据侵蚀性介质的性质和作用特点, 选择比较适应的结构类型和结构材料。
2 结构布置在满足工艺生产要求的条件下, 应力求简单规整。结构构件的选型要尽可能地减少曲折凹凸, 避免侵蚀性介质、粉尘的积聚, 减轻腐蚀作用程度, 便于表面防护处理, 并便于进行经常性的检查和维修。
3 结构一旦被遭受腐蚀后, 不致引起建(构) 筑物的突然破坏, 并能及时地发现且易于加固修复, 这对于湿陷性大孔土地区或地震区的项目更为重要。
按我国当前情况, 防腐蚀厂房的结构类型以采用钢筋混凝土为宜, 而且要使结构布置简单划一, 构件断面规格简化。从许多化工厂的调查情况来看, 往往由于结构布置紊乱、结构构件断面复杂, 致使这些部位遭受较严重的腐蚀。实践证明, 井式楼盖、密肋形楼盖等结构形式对排除侵蚀性介质和敷设防护层工作是十分不利的。
厂房的屋盖系统, 采用预应力钢筋混凝土结构, 对于防止侵蚀性介质通过构件的裂缝而使得内部钢筋产生腐蚀的可能性大有效果。
化工企业工艺布置的特点, 使得相当多的项目采用了现浇钢筋混凝土结构。它在增大建(构) 筑物的整体刚度上和减少构件拼接点防止侵蚀性介质作用形成局部腐蚀破坏方面是有利的。装配整体式钢筋混凝土结构为提高构件质量和加快施工进度提供有利条件, 但应对节点和接头的关键部位加强防护。
钢结构往往由于工艺生产或结构上的需要, 用得并不少, 但是, 经验证明, 在经常处于侵蚀性介质环境中时, 必须选择合理的形式, 并采取可靠的防护措施。处于含有氯离子的侵蚀性介质作用下的屋盖系统, 应避免采用钢结构。
粘土砖的耐腐蚀性低, 但我国广大地区仍将它作为厂房围护和间隔的主要材料。可适当提高些强度等级, 加强表面防护和勾缝处理。至于独立砖柱, 应限制使用。
二、结构构造
钢筋混凝土结构应从计算上、构造上采取一些措施, 来防止侵蚀性介质作用而产生腐蚀破坏。其主要内容是: 控制构件的裂缝开展宽度, 增加钢筋的混凝土保护层厚度，提高混凝土的密实度, 限制构件的最小断面, 加强构件节点和预埋件的保护处理等。
钢筋混凝土结构的裂缝宽度是构件防腐蚀的一个重要问题。在计算裂缝宽度允许值时加以一定的限制, 同时选用规律变形钢筋、设置一定数量的弯起钢筋等, 对防止和限制裂缝开展也有一定的作用。
钢筋混凝土结构构件的钢筋保护层厚度, 在侵蚀性介质作用下采用比一般构件增厚10 ~ 15 m m 是比较合适的。如某厂漂粉塔顶盖, 凡在钢筋搭接处混凝土保护层厚度不够的部位都有锈蚀痕迹, 钢筋的锈蚀现象也较普遍; 而某厂浓硝车间的楼层大梁, 虽然在梁的表面有裂缝, 但由于钢筋保护层较厚, 施工质量较好, 混凝土的密实性较高，经凿开观察, 内部钢筋仍无锈蚀现象。为了保证钢筋混凝土结构的耐腐蚀性能, 在保证施工质量、提高混凝土密实度的基础上, 视具体情况, 适当加厚钢筋的混凝土保护层厚度是很有实效的。
调查说明, 在设计侵蚀性介质作用下的钢筋混凝土构件时, 不宜采用过小过薄的截面。钢筋的混凝土保护层厚度的加大, 对构件在某些情况下会带来一些配筋构造上的问题, 所以在设计厂房框架柱时, 其宽度以不小于4 0 0m m 为宜, 主梁的宽度选用3 0 0 m m以上比较合适, 现浇楼板的厚度应在90 m m以上, 现浇屋面板的厚度不应小于70 m m 。至于预制构件, 因其质量容易保证, 混凝土的密实度较高且其强度等级亦较高, 故现行的标准图只要作某些必要的修改后仍可以采用。
对装配式钢筋混凝土结构的支承点、接头和预埋件, 预应力钢筋混凝土结构的锚固件以及构件的支撑系统等的防护工作, 均应给予足够的重视。因为这些部位正是在侵蚀性介质作用下处于比较薄弱的环节, 一经腐蚀, 就会造成隐患和破坏。调查中有不少化工企业的室外装配式钢筋混凝土管架或栈桥，由于其节点或预埋件部位直接暴露在大气中而未予防护处理, 因此普遍存在着锈蚀现象, 对这些结构的耐久性极为不利。解决此类问题比较可靠的办法是逐步编制一些适用于防腐蚀要求的标准图, 对于各种外露的金属预埋件, 应采取相应的防护措施。目前比较通用的办法是将预埋件的表面涂刷耐腐蚀保护层、镀上防腐面层或采用C 20 细石混凝土以及包以铅丝网的1 : 3 水泥砂浆覆盖层并加表面防护层。
此外, 为增加钢筋混凝土构件受力钢筋的锚固强度, 适当控制现浇钢筋混凝土梁的第一支座_ 五部钢筋的最小截面, 增强钢筋混凝土板上孔洞处的刚度和保护措施, 限制钢筋混凝土构件伸入承重砖墙内的最小支承长度以及合理选择钢结构、木结构的断面和节点形式等等也是不可分割的部分。如何更好地从结构类型和结构构造方面采取防止侵蚀性介质腐蚀的有效措施, 还有待于各方面的共同努力, 开创更简单、更有效的办法。
三、结构计算
在侵蚀性介质作用下的建筑结构, 结构材料遭受腐蚀的影响将日益显著。一般当材料遭受腐蚀后, 其强度和弹性模量会有所降低, 构件的断面会有所削弱, 以至造成结构承载能力、刚度和抗裂性的不同程度的降低, 甚至会影响到结构的安全和正常使用。、对于钢筋混凝土结构的许多工作情况尚未进行充分研究, 如在车间内或室外侵蚀性介质的影响, 使钢筋混凝土结构比较快的损坏, 这种不利的工作条件, 在现行的设计规范中并未得到应有的反映。
过去对钢筋混凝土结构较广泛地采用了表面防护的办法(如喷抹水泥砂浆、油漆涂料等), 这些表面保护层是有作用的, 但在许多场合下并不能真正解决问题。因此, 应将较童要的承重结构构件的安全度适当提高, 以便有一定的安全储备。
对于按照承载能力计算的主要承重的和不易进行维修的钢结构构件, 应考虑一定的腐蚀裕度。钢筋混凝土结构构件的腐蚀, 一般从混凝土表面开始中性化, 当钢筋的混凝土保护层失去作用, 钢筋即开始遭受腐蚀, 即所谓“ 先锈后裂” (即先从钢筋产生锈蚀, 混凝土保护层被胀裂, 产生恶性循环) 的情况。所以应注意保证混凝土的强度等级和密实性, 并加强养护防止产生裂缝。
在结构计算方面, 不考虑内力的塑性重分布以及对钢筋混凝土构件的挠度值作适当限制等也是为了提高结构的耐久性, 但应结合具体情况(如考虑经济) 决策。
四、结语
建筑结构的腐蚀因素很多, 通过多年来的实践, 现在, 我们己经掌握了一些腐蚀因素, 这对于搞好建筑结构防腐蚀设计具有重要意义。但是, 我国经济还处在发展中, 进一步提高对防腐蚀工作的认识, 加强防腐蚀技术工作的研究, 健全防腐蚀队伍, 提高防腐蚀设计、施工、管理水平, 无疑是十分必要的。
参考文献：
[1] 建筑防腐蚀材料设计与施工手册[M].北京：化学工业出版社，1996.
[2] 刘家梁. 建筑防腐蚀施工[M].北京：中国建筑工业出版社，1983.