廣東鋼結(jié)構(gòu)公司分析鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代工程建設(shè)的核心技術(shù)之一，其發(fā)展趨勢向 “輕量化、高性能化、智能化” 推進，未來在綠色建筑和裝配式建筑中將發(fā)揮更重要作用。
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但鋼材銹蝕是鋼結(jié)構(gòu)建筑長期使用中面臨的主要問題之一，其影響貫穿結(jié)構(gòu)安全、使用壽命、經(jīng)濟性及功能穩(wěn)定性等多個維度，具體如下：
一、削弱結(jié)構(gòu)承載能力，威脅安全
鋼材銹蝕的本質(zhì)是鐵與空氣中的氧氣、水分發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，生成疏松多孔的氧化鐵（鐵銹），其體積是原鋼材的 2-4 倍，且強度極低（僅為鋼材的 1/100 以下）。這種變化直接導(dǎo)致：
截面損失：銹蝕會使鋼材厚度均勻減薄或局部坑蝕（如螺栓孔周圍、焊縫處），降低構(gòu)件的有效截面積。例如，一根原直徑 100mm 的鋼柱，若銹蝕后直徑減少 10mm，其承載力將下降約 19%（按強度計算公式，承載力與截面積成正比）。
力學(xué)性能退化：銹蝕不僅減少截面，還會使鋼材內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，降低其抗拉強度、屈服強度和韌性。研究表明，當銹蝕率達到 10% 時，鋼材的屈服強度可下降 20%-30%，脆性斷裂風險顯著增加。
節(jié)點失效：螺栓連接或焊接節(jié)點是銹蝕高發(fā)區(qū)（縫隙積水易引發(fā)局部腐蝕）。螺栓銹蝕會導(dǎo)致預(yù)緊力損失，連接松動；焊縫銹蝕可能破壞焊縫整體性，使節(jié)點從 “剛性連接” 變?yōu)?“柔性連接”，改變結(jié)構(gòu)受力模式，引發(fā)連鎖坍塌。
二、縮短建筑使用壽命，增加維護成本
鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計壽命通常為 50-100 年，但銹蝕會大幅縮短這一周期：
自然環(huán)境加速老化：在潮濕（如南方雨季）、濱海（高鹽霧）、工業(yè)環(huán)境（含二氧化硫、氯離子）中，銹蝕速度可提升 3-10 倍。例如，濱海地區(qū)未做防腐處理的鋼結(jié)構(gòu)，可能 5-10 年就需大修，而正常環(huán)境下可維持 20-30 年。
維護成本劇增：輕度銹蝕需除銹補漆（每平方米成本約 50-100 元）；中度銹蝕可能需要局部更換構(gòu)件（如銹蝕嚴重的檁條、支撐）；重度銹蝕則需整體加固或拆除重建，成本可達初始造價的 30%-50%。
停機損失：工業(yè)廠房（如鋼廠、化工廠）因鋼結(jié)構(gòu)維修需停產(chǎn)，可能造成每日數(shù)十萬元的產(chǎn)值損失。
三、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與抗震性能
銹蝕對結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的破壞具有隱蔽性和累積性：
剛度下降：構(gòu)件截面削弱后，結(jié)構(gòu)的整體剛度（抵抗變形的能力）降低，可能導(dǎo)致樓蓋撓度超標（如超過 L/250，影響使用）、吊車梁振動加劇（影響生產(chǎn)精度）。
抗震性能惡化：鋼材韌性因銹蝕下降后，結(jié)構(gòu)在地震荷載下難以通過塑性變形吸收能量，易發(fā)生脆性斷裂。例如，1995 年日本阪神地震中，部分銹蝕嚴重的鋼結(jié)構(gòu)廠房柱腳率先斷裂，導(dǎo)致整體坍塌。
偏心受力加劇：局部銹蝕（如鋼柱一側(cè)銹蝕更嚴重）會使構(gòu)件重心偏移，產(chǎn)生附加彎矩，引發(fā) “二次受力”，加速結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
四、破壞外觀與功能完整性
外觀劣化：銹蝕產(chǎn)生的紅棕色鐵銹會污染墻面、地面，影響建筑美觀，尤其對公共建筑（如體育館、展覽館）的形象造成負面影響。
功能失效：對于有特殊要求的結(jié)構(gòu)（如潔凈廠房、食品車間），銹蝕掉落的鐵銹可能污染產(chǎn)品；橋梁鋼結(jié)構(gòu)銹蝕產(chǎn)生的銹渣墜落，還可能危及橋下行人或車輛安全。
