Файл: Брудка Я. Легкие стальные конструкции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 140

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

Замкнутый

 

Незамкну­

 

 

Площадь,

 

 

 

профиль,

 

тый про­

 

 

 

Сечение

 

смг

W

филь, см3

W

Сечение

см*

 

F

Fk

 

 

 

 

W

 

 

 

F

 

 

 

F

F K

 

{

 

14,4

12,3

0,852

14,4

10,47

0,721

Q-

13,85

12,86

0,927

89 , 1

д-5,5

 

 

 

 

 

 

D = 42

 

 

 

 

 

18,1

15,7

0,865

18,1

13,6

0,75

D0--4 8

18,1

16,97

0,938:

114

1

26,6

13,96

0,899

26,6

21,53

0,81

ФD - 5 8

26,42

25,05

0,947

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<f-8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31,7

28,85;

0,911

31,7

26,3

0,83

 

30,19

28,73

0,952

д -9

 

 

 

 

 

 

D - 6 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где F — номинальная

поверхность

профиля; FH— корродированная

поверхность

про­

филя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для величин, приведенных в табл. 2-10,

глубина коррозии принята

равной

1,5

мм. Как видно из таблицы,

значения коэффициента W для

таврового сечения близки к показателям для незамкнутой трубы и слож­ ного профиля, состоящего из двух угловых профилей. Учитывая легкость нанесения антикоррозионных покрытий, незамкнутые трубы целесооб­ разно применять в качестве конструктивных элементов.

Элементы, состоящие из парных угловых профилей, имеют очень не­ удобные щели, труднодоступные при нанесении антикоррозионных по­ крытий, поэтому они плохо работают в агрессивных средах.

В условиях большой опасности коррозии лучше использовать сплош-

4*

43


ные, замкнутые сечения, чем решетчатые. Больший расход стали оку­ пится в результате увеличения физической прочности конструкции.

Растягиваемые элементы из профилей круглого сечения очень удоб­ ны. Для них характерны наибольшие значения коэффициента W.

4г Увеличение антикоррозионной спо­ собности может быть также достигну­ то путем применения при проектирова­ нии принципа концентрации материа­ ла. Оказалось, например, что увеличе-

Рис. 2-14. Исследование стойкости против коррозии [118]

300

250

£

200

 

g

 

»-s{

а 150

Sg оо

£

 

10010ПтттгШ

1 2 3 0 5 6 7 3 9 10 П 12 13 10 15

Рис. 2-15. Изменение массы 1 м кон­ струкции [118]

210

200-

 

 

 

 

 

160М

 

 

120

 

100

 

 

 

 

 

 

О1 2

3 4

7 8 9 ЮН 12/3 Л й

Рис. 2-16.

Изменение стоимости

1 м

 

конструкции

 

1.5г

 

1.3

1.23

1,23

Ш

 

0.97

0,930.94

OJSB

 

Щ77

071

— I

ДО

0,61

0.5

1 2 3 4 5

6 1 8

0 10 И 12 13 14

15

В соответствии

В соответствии

 

с решением 1

 

с решением 9

 

Рис. 2-17.

Стоимость нанесения защитных

 

 

покрытий [118]

 

 

300

289

 

 

 

287

 

 

I 5 ? 200

-

 

218

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C.J<

 

 

 

158

 

15В

 

сэ .

 

118

 

 

/13

? Й100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

‘~JI.

-

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

К

елэФ

 

2.6

1.07

1.98

1.03

2.6

1.02

1

R

5.03

217

01

2.02

3.9

2.20

2.6

Рис. 2-18. Коэффициенты скорости и рав­ номерности коррозии

44


ние расстояния между конструктивными элементами зданий зального типа с 6 до 12 м и связанное с этим увеличение толщины конструктивных элементов привели к значительному увеличению коэффициента стойко­ сти против коррозии. Площадь конструктивных элементов, подлежа­ щая окраске, при расстоянии между ними 12 м составляет только 73% соответствующей площади при шаге главных конструктивных элемен­ тов 6 м.

Проектирование стальных конструкций. В проекте должен быть пре­ дусмотрен способ защиты от коррозии (технологическая инструкция) в зависимости от коррозионной среды (класса), рода сечения (открытый или замкнутый), планируемой долговечности объекта, его назначения, условий работы и расположения (легкости доступа к конструкции). В зависимости от вышеупомянутых факторов выбирают способ защиты от коррозии. Следует подчеркнуть, что число методов защиты и ее средств быстро растет, поэтому определение надлежащего метода защи­ ты требует соответствующей специализации.

Покрытие слоем краски. В настоящее время наиболее распростра­ ненным способом защиты от коррозии является применение п о кр ыт ий в виде слоя краски. Они уступают первенство, с точки зрения стой­ кости, гальваническим и металлическим покрытиям, но в Польше более доступны.

Перед покрытием защитным слоем конструкции должны быть тща­ тельно очищены от ржавчины и окалины, влаги и технических жиров. От правильной подготовки поверхности конструктивных элементов пе­ ред нанесением на них защитного слоя зависит длительность существо­ вания этих покрытий. Ржавчину можно устранять вручную циклями, острыми проволочными щетками, долотом и молотками. Механическим способом ржавчину устраняют с помощью пневматических или электри­ ческих молотков и напорных пескоструйных аппаратов. Чаще всего при­ меняются пескоструйные аппараты, так как они обеспечивают высокую производительность труда — хорошую очистку стальной поверхности при сравнительно низких затратах.

Кроме механических способов очистки стали в последнее время при­ меняют также газовое пламя. Для очистки стали пламенем используют газ с содержанием 50% кислорода и 50% ацетилена.

Х и м и ч е с к а я о ч и с т к а конструкций появилась недавно. Для этой цели используются химические средства, облегчающие снятие ржав­ чины и загрязнений с поверхности металла. Средство для удаления ржавчины, например на основе фосфора, оставляет на металле защит­ ную атикоррозионную пленку, действующую в качестве защиты от кор­ розии на протяжении двух недель. Все места, труднодоступные для ок­ раски, а также щели шпаклюются пастой, изготовленной из свинцового сурика на олифе с добавкой мела. После соответствующей очистки по­ верхности стали конструкции необходимо загрунтовать. Наилучшим ма­ териалом для грунтовки является олифовый краситель, составленный на свинцовом сурике и олифе. Ввиду отсутствия соответствующего коли­ чества этих материалов в настоящее время применяют смесь свинцового сурика (60%) и окислов железа (40%), а вместо олифы — синтетиче­

45


ские алкидные или меламиновые смолы. Для грунтовки можно исполь­ зовать и краски на основе цинковой пыли.

В качестве второго покрытия применяют красители требуемого цве­ та, преимущественно цинковые белила, окрашенные сажей или черным пигментом. В качестве вяжущего материала используют сгущенное льняное масло. Для верхнего покрытия из красителей применяют в основном цинковые белила, причем в качестве вяжущего берут более сгущенное льняное масло или его смесь со сгущенным тунговым маслом.

В последнее время стали применять п о л и в и н и л о в ы е

краски,

к о т о р ы е

н а к л а д ы в а ю т м е т о д о м н а б р ыз г а . Такое покры­

тие двухслойное: слой основания и поверхностный слой.

должна

Сталь, из

которой изготовляются тонкостенные профили,

быть защищена от механических повреждений уже во время транспор­ тирования и хранения на крытом складе. Перед началом изготовления материал надо тщательно очистить от ржавчины и других загрязнений.

При формировании тонкостенных элементов необходимо следить за тем, чтобы не создавались места, труднодоступные для окраски. Нельзя конструировать профили в форме резервуаров, задерживающих воду. Следует избегать желобков и щелей, а сварные швы применять возмож­ но более плотно. После изготовления профиля на заводе на него накла­ дывают антикоррозионную защитную пленку. Элементы, которые будут забетонированы, на стройке покрывают цементным молоком.

Все повреждения антикоррозионного покрытия должны немедленно исправлять. Конструктивные части, недоступные для окраски по оконча­ нии строительства, после монтажа нужно снова окрасить, а горячеоцинкованные части оцинковать путем набрызгивания.

В ФРГ различают две степени антикоррозионной защиты. Антикоррозионную защиту I степени выполняют путем горячего

юцинкования (300 г/м2 площади), гальванического покрытия свинцом (500 г/м2 площади) или двукратной грунтовки суриком и двукратной окраски.

Антикоррозионной защитой II степени являются: оцинкование набрызгиванием (1000 г/м2 площади), гальваническое оцинкование (150 г/м2 площади), однократная грунтовка суриком и двукратная ок­ раска, фосфатирование с двукратной окраской лаком или двукратная ок­ раска газовым дегтем либо битумным лаком.

Для строительных элементов, недоступных для окраски после мон­ тажа, следует применять антикоррозионную защиту I степени.

Элементы, состоящие из замкнутых профилей, должны иметь внут­ ренние части, герметически закрытые путем сварки продольных граней, стыков и отверстий. Антикоррозионной защите I степени подвергают так­ же элементы конструкций, находящиеся во влажных помещениях. В этом случае антикоррозионное покрытие конструкций перекрытий должно быть водонепроницаемым.

Следует помнить, что тонкостенные стальные элементы не могут со­ прикасаться со строительными материалами, содержащими гипс, хлорид магния, угольную или коксовую золу, а также коксовый шлак, поскольку

4 6


они вызывают быструю коррозию стали. Нельзя класть ксилолит на пе­ рекрытие без надлежащей защиты легких стальных конструкций.

Легкие стальные конструкции из горячепрокатных профилей защи­ щают от коррозии путем двукратной окраски.

Окраска должна производиться при подходящих атмосферных усло­ виях: в сухой и неморозный период.

Покрытие слоем металла. Лучшей защитой, хотя и самой дорогой, являются м е т а л л и ч е с к и е п о к р ыт и я , особенно г о р я ч е о ц и н ­

ко ва нные .

что покрытия , в ы п о л н е н ­

Практика последних лет показала,

ные п у т е м н а б р ы з г и в а н и я ,

не хуже покрытий, сделанных

гальваническим способом, или горячих покрытий.

Процесс набрызгивания по сравнению с другими методами имеет следующие достоинства: возможность набрызгивания на законченном объекте, регулирования толщины покрытия и применения этого способа для нанесения на элементы любой формы и величины, а также значи­ тельно лучшее прилегание краски к плоскости в случае окраски на­ брызганного покрытия.

Набрызгиваемый слой содержит чистый цинк, благодаря чему обла­ дает хорошими антикоррозионными качествами. Такого чистого покры­ тия нельзя получить горячим способом. Атмосферные факторы влияют на цинковое покрытие очень медленно.

Свеженабрызганный слой цинка быстро покрывают слоем окислов, стойким против корродирующих агентов. Однако этот слой соединений цинка на защитном покрытии довольно непрочен (например, смывается дождем). Чем толще цинковая оболочка, тем она эффективней, даже если при большой деформации конструктивного элемента в ней появля­ ются трещины.

Толщина цинковых покрытий зависит от окружающей среды и дол­ жна быть равна:

0,05 мм при небольшой относительной влажности воздуха (особенно если предусмотрено покрытие защитной краской);

0,1 мм при большой влажности; 0,2 мм при загрязнении воздуха промышленными газами и для эле­

ментов, погруженных в воду.

Стойкость цинковых покрытий в значительной степени зависит от температуры. При температуре до 50° С эта стойкость достаточно хоро­ шая, при температуре выше 50° С уменьшается, а при температуре 60—

65° С достигает минимума.

При дальнейшем повышении температуры

стойкость возрастает и при

100° С лишь немного отличается от стойко­

сти при температуре 50° С.

 

Эффективность защитного действия набрызганных покрытий значи­ тельно увеличивается благодаря наносимому слою защитной краски. Та­ кие покрытия дороги из-за дополнительного окрашивания и большого расхода краски (на 100% больше, чем при окраске неметаллизированной поверхности), но это окупается, так как они обеспечивают более прочную защиту, действующую в течение многих лет.

Покрытие синтетическими материалами. В последнее время широко

47