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第1章　钢结构概述1

目录1

1.1　钢结构建筑3

1.1.1　钢结构建筑的优点3

1.1.2　高层钢结构建筑4

1.1.3　轻型钢结构和民用住宅钢结构5

1.1.4　空间网格结构5

1.1.5　张拉结构7

1.2　认识钢材8

1.2.1　建筑用钢材种类8

1.2.2　钢材的品种10

1.2.3　钢材的原始状态12

1.3　钢结构的连接形式14

1.3.1　焊接14

1.3.3　梁-柱的连接15

1.3.2　高强度螺栓连接15

1.3.4　支撑和桁架的连接16

1.3.5　钢结构的组成16

1.4　高强度螺栓摩擦面滑移系数17

1.5　钢结构的加工制作18

第2章　钢结构的腐蚀和火灾危险20

2.1　钢铁的电化学腐蚀20

2.1.1　钢铁腐蚀的原电池20

2.1.2　钢铁腐蚀的微电池20

2.2　钢铁及其他金属的耐腐蚀性21

2.2.1　钢铁耐腐蚀性的评定21

2.2.2　碳素钢的耐蚀性22

2.2.3　低合金钢的耐蚀性22

2.2.6　镀锌钢材23

2.2.4　耐候钢的耐蚀性23

2.2.5　铸铁的耐蚀性23

2.2.7　其他金属的耐腐蚀性24

2.3　钢结构的大气腐蚀25

2.3.1　大气腐蚀的机理25

2.3.2　影响大气腐蚀的因素25

2.3.3　大气腐蚀环境的分类26

2.3.4　大气腐蚀的破坏形式27

2.4　建筑结构的防腐蚀方法30

2.4.1　钢结构防腐蚀设计构造要求30

2.4.2　铝合金、不锈钢等建筑材料31

2.4.3　热浸镀锌和金属热喷涂31

2.4.4　涂料防护32

2.5.1　什么是燃烧33

2.5　钢结构的火灾危险33

2.5.2　标准火和烃类火34

2.5.3　钢结构燃烧中的行为特点35

2.5.4　钢结构的火灾事故37

2.6　钢结构的火灾防治38

2.6.1　截流法39

2.6.2　疏导法40

2.6.3　防火涂料的防火作用40

第3章　钢结构防腐蚀涂料42

3.1　涂料的组成42

3.1.1　基料43

3.1.2　颜料44

3.1.3　助剂46

3.1.5　挥发性有机化合物的规定47

3.1.4　挥发性组分47

3.2　涂料产品的分类、命名和型号49

3.2.1 GB/T 2705—2003《涂料产品分类和命名》50

3.2.2　GB/T 2705—1992《涂料产品的分类、命名和型号》53

3.2.3　海虹老人牌涂料（HEMPELPAINTS）产品命名54

3.2.4　国际油漆产品命名56

3.3　常用涂料品种57

3.3.1 沥青涂料57

3.3.2　醇酸树脂涂料57

3.3.3　酚醛树脂涂料59

3.3.4　环氧树脂涂料59

3.3.5　氯磺化聚乙烯涂料60

3.3.6　高氯化聚乙烯涂料61

3.3.7　氯化橡胶涂料62

3.3.8　聚氨酯涂料63

3.4　钢结构重防腐涂料64

3.4.1　改性醇酸重防腐蚀涂料65

3.4.2　环氧重防腐蚀涂料66

3.4.3　富锌涂料67

3.4.4　玻璃鳞片涂料69

3.4.5　超耐候性防腐蚀面漆70

3.4.6　金属质感面漆74

3.4.7　涂料的配套性76

3.5　钢结构防腐蚀涂装设计77

3.5.1　大气腐蚀环境78

3.5.2　ISO12944涂装设计指导79

第4章　防火涂料84

4.1　防火涂料的发展84

4.2.1　防火涂料的分类方法86

4.2　防火涂料分类86

4.2.3　薄型钢结构防火涂料88

4.2.4　厚型钢结构防火涂料88

4.2.5　电缆防火涂料88

4.2.2　超薄型钢结构防火涂料88

4.2.6　混凝土结构和隧道防火涂料89

4.3　防火涂料的防火机理89

4.3.1　防火涂料的基本防火机理89

4.3.2　膨胀型防火涂料的膨胀发泡90

4.3.5　燃烧连锁反应的抑制和中止91

4.3.6　惰性气体的覆盖和稀释作用91

4.3.7　协同作用91

4.3.4　吸热降低基材温度91

4.3.3　非膨胀型防火涂料的黏稠熔融保护层91

4.4　钢结构防火涂料的组成92

4.4.1　无机物基料92

4.4.2　有机物基料93

4.4.3　无机阻燃剂95

4.4.4　有机阻燃剂96

4.4.5　膨胀型阻燃体系97

4.4.6　无机颜填料99

4.5　钢结构防火涂料的研制101

4.5.1　厚涂型钢结构防火涂料101

4.5.2　薄型钢结构防火涂料106

4.5.3　超薄型防火涂料107

4.5.4　膨胀型环氧树脂防火涂料115

4.6.1 国家标准GB 14907—2002116

4.6　防火涂料性能检测116

4.6.2　国外检测方法概述119

4.7　防火涂料的产品型式认可121

4.7.1　消防产品型式认可实施规则121

4.7.2　消防类产品型式认可工厂基本条件122

4.7.3　防火涂料产品型式认可补充细则123

4.7.4　钢结构防火涂料产品型式认可检验126

4.8　防火涂层的厚度确定126

4.9　防火涂料保护面积和涂料用量的计算129

4.9.1　轻型钢结构建筑物129

4.9.2　网架工程涂刷钢结构涂料面积计算130

4.9.3　防火涂料工程的造价计算130

4.10　防火涂料涂装设计130

4.10.1　钢结构的防火设计与构造130

4.10.2　钢结构防火涂料的选用131

4.10.3　建筑设计防火规范132

4.10.4　石油化工企业设计防火规范133

4.10.5　其他规范133

4.10.6　性能化防火设计简介134

4.11　防火涂料涂装系统135

4.11.1　防火涂料系统135

4.11.2　防锈底漆135

4.11.3　封闭面漆136

第5章　钢结构表面处理138

5.1　表面处理概述138

5.1.1　表面处理的重要性138

5.1.2　表面处理的对象138

5.2.1　国际标准ISO 8501-1：1988（瑞典标准SIS 05 5900：1967）139

5.2　表面处理的标准139

5.2.2　SSPC标准和NACE标准141

5.2.3　表面处理标准的对应143

5.3　表面处理的方法143

5.3.1　手动工具清理143

5.3.2　动力工具打磨144

5.3.3　抛丸处理145

5.3.4　开放式喷砂处理147

5.3.5　水喷射清理152

5.4　磨料选用和表面粗糙度153

5.4.1　磨料的类型153

5.4.2　钢砂、钢丸和铜矿渣155

5.4.3　磨料的检查158

5.4.4　表面粗糙度159

第6章　钢结构的涂装施工162

6.1　涂料的施工方法162

6.1.1 刷涂162

6.1.2　辊涂163

6.1.3　空气喷涂163

6.1.4　高压无气喷涂165

6.2　车间和现场涂装施工170

6.2.1　钢结构涂装程序170

6.2.2　车间内涂装施工171

6.2.3　现场涂装施工173

6.3　不同涂料品种的施工要求176

6.3.1　单组分涂料176

6.3.3　丙烯酸聚氨酯面漆177

6.3.4　无机硅酸锌底漆177

6.3.2　双组分涂料177

6.4　涂料用量计算和控制180

6.4.1　涂料的体积固体分181

6.4.2　涂料的理论涂布率182

6.4.3　涂料的损耗系数与实际用量182

6.5　涂装施工气候条件控制183

6.5.1　温度183

6.5.2　相对湿度和露点184

6.6　防腐蚀涂料施工质量控制185

6.6.1 表面清洁185

6.6.2　表面清理186

6.6.3　漆膜附着力187

6.6.4　漆膜厚度的检查188

6.7　防腐蚀涂料漆膜缺陷的处理191

6.7.1　施工中的问题192

6.7.2　干燥和固化过程发生的问题195

6.7.3　涂层在使用过程中发生的问题195

6.8　钢结构防火涂料施工组织198

6.8.1　工程概况和编制说明198

6.8.2　施工准备199

6.8.3　施工进度计划199

6.8.4　质量保证措施200

6.8.5　材料管理200

6.8.6　安全技术措施201

6.8.7　施工组织机构图201

6.9　防火涂料施工及其质量控制202

6.9.1　现场和场外施工202

6.9.2　超薄型丙烯酸膨胀型防火涂料203

6.9.3　厚涂型无机隔热防火涂料208

6.10　防火涂料的施工质量控制211

第7章　钢结构的防护应用实例213

7.1　体育场馆213

7.1.1　悉尼奥运会体育场馆213

7.1.2　雅典奥运会体育场馆216

7.1.3　曼彻斯特曼联体育场217

7.1.4　广东奥林匹克体育中心217

7.2　会展中心218

7.2.1　深圳会展中心218

7.2.2　厦门国际会展中心219

7.2.3　英国千禧穹顶219

7.3.2 广州新白云机场220

7.3.1　上海浦东国际机场220

7.3　机场220

7.3.3　中国西南航空公司“886”机库221

7.4　电视塔和铁塔222

7.4.1　上海东方明珠电视塔222

7.4.2　黑龙江广播电视塔223

7.4.3　法国巴黎埃菲尔铁塔223

7.5　高层建筑和钢结构住宅224

7.5.1　七星级酒店——阿拉伯大厦224

7.5.2　美国纽约世贸双塔224

7.5.3　钢结构住宅——北京金宸公寓227

7.6　国家大剧院228

7.7　石化行业钢结构的防火保护228

附录230

参考文献234