水泥厂中的钢结构设计浅析

2015-04-07李倩

四川水泥 2015年1期

关键词：水泥厂防腐钢结构

李倩

(合肥水泥研究设计院，合肥 230051)

水泥厂中的钢结构设计浅析

李倩

(合肥水泥研究设计院，合肥 230051)

钢结构作为目前主要的建筑结构类型之一，其高强度、轻质量以及较强变形性能的优势突出，在现代企业建筑中的应用越来越广泛。钢结构在现代水泥厂建筑中发挥着重要的作用，但是由于其对钢结构性能的要求比较高，因此水泥厂更加需要注重钢结构的设计，不断优化钢结构设计，满足水泥厂的生产运营要求。本文主要从防火、防水、防腐三个方面分析水泥厂的钢结构设计。

水泥厂；钢结构；设计

水泥厂钢结构设计的性能关系到水泥厂运营的安全与稳定，钢结构设计需要达到防火、防水、防腐等多项指标规范，满足水泥厂水泥生产的质量要求。近几年，钢结构成为水泥厂建筑的主要设计形式，越来越多的钢结构设计投入使用，钢结构建筑不仅节能环保，而且还能降低企业的建设成本，但是钢结构工程技术具有一定的复杂性，所以在钢结构的设计中必须要排除不利的影响因素，体现钢结构设计在水泥厂中的应用效益，改善水泥厂的钢结构建筑水平。

一、水泥厂钢结构的设计内容

在水泥厂钢结构的设计中需要重点关注建筑的防火、防腐及防水性能，保障水泥厂生产运营的健康发展。

1、钢结构的防火设计

防火是水泥厂钢结构设计中最为直接的目的，水泥厂钢结构的优势明显，应用规模逐渐扩大，但是水泥厂钢结构的稳定性会随着温度的升高而下降，可能会导致钢结构出现严重的破坏[1]，因此钢结构本身的防火能力较低，其在水泥厂运营中很容易出现火灾事故，所以水泥厂必须要将钢结构的防火设计作为其基础设计内容，深化防火措施，不断强化钢结构设计的稳定性。

2、钢结构的防腐设计

钢结构本身较容易发生腐蚀，水泥厂中钢结构建筑的受气候、湿度、污染等因素的影响，更加重了钢结构的腐蚀风险。防腐是水泥厂钢结构设计中的重要内容，有利于避免钢结构强度的降低。防腐设计能够提升钢结构在水泥厂中的使用性能，延长钢结构的运营周期，最主要的是为水泥厂生产营造安全的环境。对水泥厂钢结构的防腐设计，必须要深入研究钢结构表面发生的腐蚀，分析钢结构腐蚀的类型，由此才能优化钢结构的防腐设计，保护水泥厂中的钢结构。

3、钢结构的防水设计

水泥厂钢结构的防水设计可以算作防腐设计的辅助条件，主要是排除水分引起的腐蚀类型。水泥厂钢结构中主要的影响因素是漏水，如屋面漏水、雨篷漏水等会锈蚀钢结构的主体，降低钢结构的使用寿命[1]。钢结构的连接位置是防水设计的重点部分，尤其是钢板搭接的部分，如果不能实行防水设计，很容易出现锈蚀、老化等问题，进而导致钢结构松垮，造成潜在不稳定的危害。

二、水泥厂钢结构的设计方法

水泥厂钢结构在防火、防腐及防水方面的缺陷需要我们重点研究钢结构在这三个方面的设计方法，保障钢结构建筑的质量水平。

1、钢结构防火设计的方法

水泥厂中钢结构防火设计的原理是设置隔离区域，切断火源破坏的途径。主要防火设计的方法主要包括：(1)在钢结构的外围实行混凝土保护，利用混凝土封闭钢结构，避免火灾向内传播，水泥厂可以采取现浇、喷涂的方式，促使混凝土依附在钢结构的表面，阻碍火灾高温的危害，保护钢结构及构件的安全；(2)充水保护，在空心钢的结构内灌入水，利用水循环的方式吸收外界的热量，有效降低钢结构的温度，同时也不会影响水泥厂钢结构的性能；(3)防火涂料，水泥厂选择具有防火性能的涂料，全面喷涂在钢结构内充当隔热层，防火涂料的厚度应达到相关的标准，保护火灾中的钢结构。水泥厂有效运用钢结构防火设计的方法，能够在较大程度上提升钢结构的防火水平。

2、钢结构防腐设计的方法

水泥厂中钢结构及其部件会受到不同腐蚀因素的干扰，加速了钢结构腐蚀的速率。水泥厂在钢结构防腐设计方面，最为常用的方法是涂刷防腐层，利用防腐材料隔绝外界环境中的空气、水等腐蚀物质，以此来提升钢结构的抗腐蚀能力[3]。水泥厂的钢结构设计非常复杂，涂刷防腐材料时必须准确的选择方法，如电镀、浸镀等，实际钢结构设计中，较容易发生腐蚀的为钢板。水泥厂钢结构设计中钢板的防腐方法主要可以分为两种策略，一种是国内常见的彩色涂层防腐，先处理钢板的表面，再涂刷有机涂层，采取烘烤的方式加速有机涂层的固化，形成稳固的彩色涂层，彩色涂层不仅具有防腐作用，还可发挥防火的优势，确定防腐方案后，水泥厂可根据钢结构设计在性能方面的需求，安排彩色涂层钢板的施工技术；另外一种防腐策略是热镀铝锌，在钢板中采用加热的方式镀上铝锌金属层，热镀铝锌的抗腐蚀能力非常强，即使在高温、潮湿的环境下也能保持稳定的耐腐蚀效果，水泥厂科学合理的应用热镀铝锌防腐设计，能够有针对性的分配热镀铝锌，保障钢结构设计中的防腐效果。

3、钢结构防水设计的方法

钢结构的防水设计中，需要充分考虑漏水因素的影响，根据水泥厂在钢结构防水设计方面的实践需求，提出以下几点防水设计的措施[4]。第一钢结构中全部采取防水螺钉，防止水分浸入，各个钢板连接的位置，采取优质的防水处理，保障所有连接位置的防水性能；第二水泥厂钢结构的屋面坡度需控制在3°以上，既要符合水泥厂屋面结构的外观需求，又要防止使用期间出现渗漏的问题，目前比较常见的防水屋面是外排式或双坡式；第三减少钢结构设计中的纵向连接，可以适当设计伸缩缝，提高搭接防水的能力；第四水泥厂钢结构中的门窗接缝处必须采取密封胶处理，用于防护水分渗透，而且钢结构中的屋面、管道预留的孔洞，也要加装防水盖，体现钢结构的防水设计。

三、水泥厂钢结构设计中的注意事项

水泥厂中钢结构的设计工艺繁琐，影响因素诸多，为提升钢结构设计的水平，根据水泥厂钢结构设计的内容及方式，需要不断规范钢结构的设计途径，保障钢结构在水泥厂中的稳定性。

总的来说，维护水泥厂钢结构安全需要注意以下几点事项：(1)清理钢结构设计或施工后遗漏的碎屑，如钻孔、螺钉等碎屑，防止此类碎屑引起的氧化腐蚀，保障钢结构表面的清洁度，提高钢结构的稳定度，排除碎屑类物质引发的设计问题；(2)实行配套设计，水泥厂钢结构设计中的配套方式，有利于稳固钢结构的设计性能，杜绝使用零散型的不稳定材料，如含铅钢板、不锈钢板等，避免钢结构中出现漏水的问题；(3)钢结构设计方案中，尽量选择一家供货商，保持钢结构材料在整个设计中的一致性，既可以避免不同期材料的性能差异，又可以避免两期材料的衔接问题，保护钢结构设计的性能；(4)精细处理钢结构设计中的毛刺，钢结构中遗漏的毛刺可能会刮伤表面的保护层，导致钢结构暴露在空气中，加重氧化腐蚀的程度，需清除毛刺保护钢结构的表层；(5)做好水泥厂钢结构设计中的防水工作，根据钢结构的建设进程，采取适当的遮盖方式，尤其是雨水季节中的钢结构遮盖，保障钢结构始终处于干燥的环境。