钢结构的定期防火维护与保养

钢材的耐温性较差，其许多性能随温度升降而变化，当温度达到430-540℃之间时，钢材的屈服点、抗拉强度和弹性模量将急剧下降，失去承载能力。必须用耐火材料对钢结构进行必要的维护。以前未采用防火涂料或防火漆处理。建筑物的耐火能力取决于建筑构件耐火性能的好坏，在火灾发生时其承载能力应能延续一定时间，使人们能安全疏散、抢救物资和扑灭火灾。

防火措施为：所以外露钢构件刷防火涂料，具体要求是：钢梁耐火时间为1.5h，钢柱耐火时间为2.5h，使其符合建筑规范要求。

（一）定期监测

钢结构生锈对构件破坏不仅表现为对构件有效截面的减薄上，还表现为构件表面产生的“锈坑”。前者使构件承载力下降，导致钢结构整体承载力的下降，对薄壁型钢和轻型钢结构尤为严重。后者使得钢结构产生“应力集中”现象，当钢结构在冲击荷载或交变荷载作用下，可能会突然发生脆性断裂。而发生这个现象时没有任何变形征兆，事先不容易察觉和预防。为此，对钢结构和主要构件进行应力、变形和裂纹监测非常重要。

1、引起钢结构变形过大的主要因素

（1）钢结构实际所承受动力荷载超出钢结构工程设计时所允许承受的荷载（俗称“过载”）。

（2）长时间承受动力荷载的冲击。

（3）自然灾害的影响（如地震）或由于地基基础沉降不均匀。

（4）使用保养不当或由于机械损伤使钢结构工程中的构件断裂而退出工作，造成钢结构受力失衡而出现异常变形。

2、钢结构工程变形的检查和处理

钢结构在使用阶段如果产生过大的变形，则表明钢结构的承载能力或稳定性已经不能满足使用需要。此时，应引起业主的足够重视，迅速组织有关业内人士，分析产生变形原因。提出治理方案并马上实施，以防钢结构工程产生更大的破坏。

（1）、检查方法

对于钢结构工程变形进行检查时，一般先目测钢结构工程的整体和构件是否有异常 变形现象，如细长杆件弯曲变形过大，腹板。连接板出现扭曲变形等 。对目测认为有异常变形的构件，再作进一步的检查。检查的主要内容和方法有：

（1）对钢结构工程的梁和桁架进行目测检查时，当发现桁架下弦挠度过大，桁架平面出现扭曲，屋面局部不平整，室内吊顶、粉饰等装修出现开裂等情况，可认为梁和桁架有异常变形，需用细铁线在数值的支座两端或桁架弦杆两端拉紧，测出它们在垂直方向的变形数据（即挠度）和水平方向的变形数据如果是粗略测量，一般只取梁中点和桁架弦杆中点处的变形数据；否则需沿长度方向取多点变形数据。必要时需绘结构的轴线变位图。

（2）用线锤和经纬仪可以对钢结构的柱子进行变形检查。检查时需在两个垂直方向分别测定变形数据，确定出柱身的倾斜或挠曲变形程度，必要时也需根据测得的数据绘制柱身的轴线变位图。

（3）对连接板，腹板等小型板式构件可采用直尺靠近方法进行比较测量。

（4）对于以弯曲变形为主的细长杆件进行变形检查时，可采用细铁线在杆件的两关选点张拉，测出变形数据。

（5）需要特殊说明的是：钢结构工程的整体娈形数据是参照其设计 的标准安装位置而确定的，为了保证测出钢结构工程在使用阶段的变形数据，必须了解钢结构工程在安装时的原始位置偏差。

对于检查所测得和各种变形数据，应整理记录，以备查用。对于变形量较大的钢结构，应在有关部位做出相应标记，为以后的维护创造方便条件。

（2）、对钢结构工程变形的技术处理

（1）一般情况下，当测得的钢结构变形数据超过下面规定的标准时，就可认为结构存在异常变形，需对钢结构工程进行必需的技术处理。

1）没有桥式吊车的房屋屋架，其挠度值不得超过L/200(L为梁的跨度)；有桥式吊车的房屋屋架，其垂直变形不得使下弦最低点侵入桥式吊车与屋架之间所需保留的最小净空，吊车梁的挠度值不得超过L/500(L为梁的跨度)。

2）屋面檀条的度不得超过L/150(L为檀条的自由长度)。否则会使屋面高低不平而发生漏雨现象。

3）受压弦杆在自由长度内（即相邻两支点间）的挠度值不得超过L/1000(L为自由长度)，且不大于10mm。

4）受拉杆件在自由长度内的挠度值不得超过L/100(L为自由长度）。

5）对于板式构件（如节点板），在1m范围内的挠度值不得超过1.5mm。

（2）处理方法。根据具体情况，可对变形异常 的结构进行矫正和加固等技术处理。为了保证安全，作技术处理时应在结构卸载或部分卸载（如去掉活荷载）的情况下进行。

1）对于变形不太大的杆件，可用扳钳或整直器进行矫正。

2）对于板式构件或有死弯变形的杆件，可用千斤顶来矫正，条件允许时可用氧乙炔火焰烤后矫正。

3）如果钢结构工程出现整体变形（如柱子倾斜、屋架扭曲），除及时矫正变形外，还应根据变形成因采取合理的加固补强措施。

3、钢结构裂纹的检查方法和修复

钢结构工程的整体和构件在正常的工作状态下不应发生明显的变形，更不能出现裂 纹或其他机械损伤，否则会回变形过大而出现附加应力，或由于裂纹和其他机械损伤而削弱构件的承载能力，情况严重时可使构件破环危及钢构的整体安全。

3.1.裂纹的检查方法

对钢结构裂纹的检查所采用的主要方法是观察法和敲击法。

（1）观察法  指用10倍左右放大镜观察构件的油漆表面，当发现在油漆表面有成直线状的锈痕，或油漆表面有细而直的开裂、周围漆膜隆起、里面有锈末等现象时，可初步断定此处有裂纹，并应将该处的漆膜铲除作进一步详查。

（2）敲击法  指用包有橡皮的木锤敲击构件和各个部位，如果发现声音不脆，传音不均、有突然中断等现象发生时，可断定构件有裂纹。

对于发现有裂纹迹象而不确定的地方，可采用X射线等物理探伤法作进一步的检查。没有此条件时可在此处滴油检查，从油迹扩散的形状上可判断出此处是否存在裂纺，当油迹成较对称的圆弧形扩散时，表明此处没有裂纹；油迹成直一形扩散时，表明此处已经形成裂纹。

 3.2、裂纹修复的步骤

对于裂纹的修复可采用如下步骤进行：

（1）先在裂纹的两端各钻一个直径与钢板厚度相等的圆孔，并使裂纹的尖端落入孔中，这样和的目的是防止裂纹继续扩展。

（2）对两钻孔之间的裂纹要进行焊接，焊接时可根据构件厚度将裂纹边缘用气割加工成不同型式的坡口，以保证焊接的质量。当厚度小于6mm 时，采用1形（即不开坡口）当厚度大于6mm 而小于14mm 时，采用V形坡口；当厚度大于14mm 时需要用X形坡口。

（3）将裂纹周围金属加热到200ºC后，用E43型（钢板材质为低碳钢或）E55型（钢板材质为锰钢）焊条焊合裂纹。

（4）如果裂纹较大，对构件强度影响很大时，除焊合裂纹外，还应金属盖板用高强度螺栓连接加固。