鋼結(jié)構(gòu)防火措施與構(gòu)件的受力形式和應(yīng)力比有關(guān)，且熱膨脹效應(yīng)參與設(shè)計(jì)值組合，所以鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)很難與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分開(kāi)。盡管結(jié)構(gòu)工程師的擔(dān)子已經(jīng)很重，但一般鋼結(jié)構(gòu)工程的防火設(shè)計(jì)由結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)承擔(dān)，這個(gè)傳統(tǒng)恐怕很難改變。防腐蝕設(shè)計(jì)倒是與受力狀態(tài)無(wú)關(guān)，只與環(huán)境條件、防腐蝕水準(zhǔn)、防腐材料性能有關(guān)，完全可以與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分開(kāi)。但是，除大型工業(yè)項(xiàng)目或防腐蝕要求特殊的項(xiàng)目外，一般工程的防腐蝕設(shè)計(jì)工作量并不很大，甲方往往不愿另行委托設(shè)計(jì)，所以防腐蝕設(shè)計(jì)還是由結(jié)構(gòu)工程師完成。

防腐蝕設(shè)計(jì)不當(dāng)，不會(huì)在短期內(nèi)影響結(jié)構(gòu)安全，但經(jīng)常在造價(jià)方面引起爭(zhēng)議，或者影響工程驗(yàn)收，搞得設(shè)計(jì)很被動(dòng)。所以本短文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行一些梳理。

一、防腐蝕設(shè)計(jì)的主要規(guī)程、規(guī)范：

防腐蝕方面的規(guī)范眾多且內(nèi)容不盡相同，主要有以下9本。作為結(jié)構(gòu)工程師，不可能投入太多的精力和時(shí)間熟讀這些規(guī)范，故重點(diǎn)推薦下面涂熒光的這三本。

1.《鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料系統(tǒng)的防腐蝕保護(hù)》ISO12944:1998

2.《建筑用鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料》JG/T224-2007

3.《建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》JGJT251-2011

4.《鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂裝通用技術(shù)條件》GB/T28699-2012，簡(jiǎn)稱(chēng)《通用條件》

5.《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝技術(shù)規(guī)程》CECS343：2013，簡(jiǎn)稱(chēng)《防腐規(guī)程》

6.《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50212-2014

7.《工業(yè)建筑涂裝設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T51082-2015

8.《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50046-2018，簡(jiǎn)稱(chēng)《工業(yè)防腐規(guī)范》

9.《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205-2020

二、防腐蝕設(shè)計(jì)的步驟：

1.確定環(huán)境腐蝕等級(jí)

    環(huán)境的腐蝕性是鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的主因，所以首先要確定環(huán)境的腐蝕性分類(lèi)，如下圖。

    對(duì)于建筑工程來(lái)說(shuō)，水中和土中的鋼結(jié)構(gòu)一般均有混凝土包裹（型鋼混凝土），屬于混凝土的防腐蝕，按《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50046執(zhí)行即可。工業(yè)廢氣的腐蝕性取決于有害氣體的濃度，建議進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)。所以本文僅對(duì)最常見(jiàn)的大氣環(huán)境下建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕進(jìn)行總結(jié)。

    我國(guó)現(xiàn)行《大氣環(huán)境腐蝕性分類(lèi)》GB/T15957-1995，需首先確定大氣中腐蝕性氣體的類(lèi)別和含量，使用上很不方便?！斗栏?guī)程》CECS343：2013和《通用條件》GB/T28699-2012都采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕保護(hù)》ISO12944:1998進(jìn)行大氣環(huán)境分類(lèi)，簡(jiǎn)便易行。

    環(huán)境分類(lèi)屬于宏觀判斷，有不同意見(jiàn)很正常。建議多溝通，尤其要了解當(dāng)?shù)匾呀üこ痰牧?xí)慣做法，并征求甲方意見(jiàn)，以免引起扯皮。ISO12944:1998的環(huán)境分類(lèi)參考舉例可見(jiàn)上圖中棕色部分的描述。

    2.確定防腐蝕涂層的使用年限

防腐蝕涂層的使用年限也是宏觀的定性指標(biāo)。要綜合考慮構(gòu)件的重要性、長(zhǎng)效和短效防腐蝕措施的綜合經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)的便捷性、大眾的維護(hù)檢修意識(shí)。從目前的實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，社會(huì)大眾普遍認(rèn)為建成以后就完事了，檢修意識(shí)淡泊，使用過(guò)程中的檢修維護(hù)是跟不上的。

在《防腐規(guī)程》CECS343:2013中規(guī)定，對(duì)長(zhǎng)久性承重鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采用較嚴(yán)格的除銹標(biāo)準(zhǔn)和長(zhǎng)效防護(hù)方案。

在《通用條件》中也規(guī)定，對(duì)于大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，我們要求的是高耐久性的使用壽命，涂裝設(shè)計(jì)都是在15年以上的長(zhǎng)效防腐蝕涂層系統(tǒng)。

在《工業(yè)建筑涂裝設(shè)計(jì)規(guī)范》中給出了不同構(gòu)件防腐蝕涂層的具體使用年限；可參考：

3.確定防腐蝕涂料品種和漆膜厚度

現(xiàn)用于鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕涂層可分為普通防腐蝕涂料類(lèi)涂層和噴鍍金屬涂層上加防腐涂料的復(fù)合涂層。

      鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料品種和漆膜厚度是根據(jù)腐蝕環(huán)境分類(lèi)和涂層使用壽命確定的?？砂础斗栏?guī)程》》附錄A“常用防腐涂層配套表”選用。查閱時(shí)宜從右向左查。該表較長(zhǎng)，這里略去。同時(shí)，涂層總厚度應(yīng)符合下表：

涂層的匹配應(yīng)符合下表：

三、防腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)提交的內(nèi)容

根據(jù)《防腐規(guī)程》4.1.1條，除上面三項(xiàng)外，設(shè)計(jì)文件還應(yīng)包括以下內(nèi)容和技術(shù)要求：

   1.注明初始銹蝕等級(jí)的要求

鋼結(jié)構(gòu)表面初始銹蝕等級(jí)應(yīng)從嚴(yán)要求。主要承重構(gòu)件和薄壁構(gòu)件（厚度不大于6mm）的初始銹蝕等級(jí)不應(yīng)低于B級(jí)，其它構(gòu)件不應(yīng)低于C級(jí)。也就是說(shuō)，在任何情況下，銹蝕等級(jí)為D級(jí)的鋼材不得直接用于工程。初始銹蝕等級(jí)分級(jí)如下：

   2.注明除銹等級(jí)的要求

（1）除銹等級(jí)分類(lèi)如下：

       （2）除銹等級(jí)是按防腐涂料的品種確定的，應(yīng)從嚴(yán)要求。最低除銹等級(jí)應(yīng)符合下表要求。

    （3）除銹等級(jí)的其他要求：

新建工程重要構(gòu)件的除銹等級(jí)不應(yīng)低于Sa2.5。承重結(jié)構(gòu)一般不應(yīng)采用手工除銹。若必需采用時(shí)，則應(yīng)嚴(yán)格要求，除銹等級(jí)達(dá)到St3。

    3.注明防腐蝕涂層與防火土層的施工順序

防腐蝕涂層與防火涂層的施工順序，各種說(shuō)法不盡相同，是一個(gè)很讓人困惑的問(wèn)題，現(xiàn)參照《工業(yè)建筑涂裝設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T51082-2015：

1.   采用膨脹型防火涂層體系時(shí)，施工順序?yàn)椋?/span>

（1）   防腐蝕底涂層；

（2）   防腐蝕中間涂層；

（3）   防火涂層；

（4）   防腐蝕面涂層。

當(dāng)膨脹型防火涂料在弱、微腐蝕環(huán)境下時(shí)，如防火涂層能夠滿(mǎn)足耐久性要求，可不設(shè)面涂層。

2.   采用非膨脹型防火涂層體系時(shí)，施工順序?yàn)椋?/span>

（1）   防腐蝕底涂層；

（2）   防腐蝕中間涂層；

（3）   防火涂層。

當(dāng)非膨脹型防火涂料在強(qiáng)、中腐蝕環(huán)境下時(shí)，尚應(yīng)設(shè)置防腐蝕面涂層。非膨脹型防火涂層一般應(yīng)在構(gòu)件表面設(shè)置拉結(jié)鍍鋅鋼絲網(wǎng)。

   4.注明涂料性能要求：

    （1）防腐蝕涂裝工程材料必須具有產(chǎn)品質(zhì)量證明文件，其質(zhì)量和材料性能不得低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50212和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。鍍鋅鋼板、彩涂鋼板及耐候鋼等鋼材應(yīng)提供質(zhì)量合格證書(shū)。

    （2）涂料的質(zhì)量、性能和檢驗(yàn)要求，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑用鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料》JG/T224的規(guī)定。同一涂層體系中各層涂料的材料性能應(yīng)能匹配互補(bǔ)，并相互兼容，結(jié)合良好。

    （3）熱噴涂鋅、鋁或鋅鋁合金所用噴涂材料的質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《熱噴涂金屬和其他無(wú)機(jī)覆蓋層鋅鋁及其合金》GB/T9793的規(guī)定。

    （4）所用鍍鋅板、鍍鋅鋁板彩色涂層鋼板和耐候鋼的質(zhì)量和性能應(yīng)符合下列要求：

     （a）鍍鋅板應(yīng)采用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶》GB/T2518規(guī)定的S250或S350結(jié)構(gòu)級(jí)鋼板；板面鍍層量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。無(wú)要求時(shí)，在微腐蝕、弱腐蝕或中等腐蝕環(huán)境中，相應(yīng)的雙面鍍鋅量不應(yīng)低于180g/m²、250 g/m²或280g/m²。

     （b）熱鍍鋁鋅合金基板應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《連續(xù)熱鍍鋁鋅合金鍍層鋼板及鋼帶》GB/T14978規(guī)定的S250或S350結(jié)構(gòu)級(jí)鋼板；板面鍍層量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。無(wú)要求時(shí)，在微腐蝕、弱腐蝕或中等腐蝕環(huán)境中，相應(yīng)的雙面鍍層重量不應(yīng)低于100g/m²、120 g/m²或150g/m²。

     （c）壓型鋼板用彩色涂層鋼板的材質(zhì)、性能與鍍鋅量等應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用壓型鋼板》GB/T12755的規(guī)定。

     （c）耐候鋼應(yīng)采用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171規(guī)定的焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼。

   5.注明防腐蝕涂層的施工要求:

   應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50755、《鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205、《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB50212、《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝技術(shù)規(guī)程》 CECS343:2013、《建筑防腐蝕工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》GB50224的規(guī)定。

   6.注明施工安全和環(huán)境保護(hù)要求

（1）防腐蝕涂裝施工前應(yīng)制定嚴(yán)格的安全勞保操作規(guī)程和環(huán)境衛(wèi)生措施，確保安全、文明施工。

（2）參加涂裝作業(yè)的操作和鍋里人員，應(yīng)持證上崗。施工前必須進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)。施工人員必須穿戴防護(hù)用品，并按規(guī)定佩戴防毒用品。

（3）安全和環(huán)境保護(hù)方面的其他要求詳見(jiàn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》JGJ/T251-2011第6章和《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝技術(shù)規(guī)程》CECS343:2013第6.5節(jié)。

  7.注明使用期內(nèi)檢查維護(hù)的要求：

鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的用途使用，并應(yīng)定期檢查結(jié)構(gòu)狀況和防腐蝕狀況，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和維修。使用單位應(yīng)制定相應(yīng)的維護(hù)管理規(guī)定，檢查維護(hù)工作應(yīng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)。具體要求參見(jiàn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》JGJ/T251-2011第7章和《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝技術(shù)規(guī)程》CECS343:2013第8章。

四、需要注意的一個(gè)問(wèn)題：

關(guān)于露天環(huán)境和中等腐蝕環(huán)境下的高強(qiáng)螺栓摩擦面的涂裝要求：

在以往的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明中，經(jīng)常見(jiàn)到類(lèi)似這樣的要求：高強(qiáng)度螺栓的摩擦面不得涂裝。

但在《防腐規(guī)程》4.3.8中要求：對(duì)于露天環(huán)境或中等腐蝕環(huán)境，摩擦面宜涂無(wú)機(jī)富鋅底漆或鋅加底漆，涂層厚度不應(yīng)小于70um。

    相應(yīng)地,在《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》JGJ82-2011表3.2.4-2中給出了抗滑移系數(shù)，見(jiàn)下圖：