我國建筑鋼結構用鋼材的現狀及問題研究

孟玉紅/邢臺市科信建設工程檢測有限責任公司

我國建筑鋼結構用鋼材的現狀及問題研究

孟玉紅/邢臺市科信建設工程檢測有限責任公司

中國要想在建筑鋼結構領域整體上達到世界領先或先進水平，還有很長的路要走。本文對建筑鋼結構用鋼材的現狀及問題進行了分析。

建筑鋼結構；焊接技術；現狀；趨勢

一、鋼材的市場概況

近年來鋼材市場的基本特點是市場資源供給充裕，保證了國民經濟增長及建設發展的需求；但由于生產增長過快，產品供大于求的矛盾依然突出，買方市場的格局繼續保持，從而繼續引發鋼材市場的低價傾銷，鋼材價格持續下滑；經國家計委及冶金局采取限產、關停不合格小型鋼鐵企業等措施，特別是2000年4月份采取鋼鐵產品統一提價后，這一情況有一定好轉。鋼材長期處于低價位營銷是一種非正常情況，既不利于鋼材市場長期的合理培育，從長遠看也會反過來影響并制約鋼材的正常生產與供應；但從應用角度看，鋼材保持適度的較低價位，十分有利于促進建筑鋼結構的應用與發展；由于輕型板材的出現及設計方法的進步等，建筑鋼結構的用鋼量已明顯下降，這種較低用鋼量與較低鋼材價格的結合，不僅大大加強了建筑鋼結構的市場競爭能力，也開始打破了多年來“鋼結構造價高的傳統舊觀念，面對市場經濟環境，也要求設計人員及工程人員注意了解鋼材的市場與行情，特別是今年上半年部分鋼材價格有相當回升，引起了普遍地關注。 根據近年來鋼結構應用技術的發展，這些品種的應用上有以下特點：

二、建筑鋼結構用鋼中的一些問題

（一）建筑用鋼材中的有關材性問題

(1) 關于鎮靜鋼與沸騰鋼的應用問題。原國情是平爐鋼為主，鎮靜鋼質量高但產量低、價格高，故結構用鋼原則是優先選用沸騰鋼。近年來連鑄鋼坯已占到鋼坯(錠)總產量的近80%，即普碳鋼中鎮靜鋼已占主導地位，其價格也與沸騰鋼持平，故選用Q235A級或B級鋼材時，一般可優先選用鎮靜鋼，本次規范修訂已取消了鎮靜鋼強度可提高5%的條文。（2）橋粱鋼的應用。橋梁鋼也制訂了新的標準，但按照當前結構用高強度鋼及優質厚板鋼的質量及水平情況，鋼結構可不必再采用橋梁鋼；(3) 增加品種的問題。從目前應用來看尚應開發更多的品種如熱軋薄壁H型鋼、冷彎斜卷邊z型鋼、鍍鋁鋅合金板與鍍鋅鋁合金鋼板、并盡快落實生產剖分T型鋼為市場提供產品。

（二）高效經濟型材的應用問題

冷彎型鋼冷彎型材用于建筑的圍護及承重骨架等，具有明顯的技術經濟優異性能，因而在國外建筑業得以迅速發展為應用冷彎型鋼的主導行業。大力開發生產性能良好的鋼結構制品及通用化、商品化構件，如蜂窩梁、T型鋼桁架、地下基坑工程支撐構件樓蓋用燕尾壓型板等并大幅面的供應市場應用。為此建設部及國家冶金局共同組織的建筑用鋼協調組已進行了很有成效的工作，有關鋼鐵企業也以市場應用為中心積極參與了新鋼種，新品種的研制，同時加強設計人員對鋼材材性的了解及合理用材知識的掌握，加強鋼鐵產品研制，生產人員與設計、應用人員之間的溝通，交流等都還是一個長期的工作過程。我們的目標是在提高鋼結構用鋼材的生產水平與質量水平的同時，也一定要注意提高鋼材應用的水平，從而促進整個鋼結構應用技術水平的提高。展望前景，這個目標一定可以達到。

長期以來，我國實行計劃經濟，向市場經濟的轉型不過是近20～30年的事。計劃經濟的管理模式，導致行業自成體系，相互之間難于協調溝通，目前幾乎每個行業都有自成系統的標準體系，例如壓力容器、船舶、鐵路橋梁、公路橋梁及建筑行業等。從宏觀上看，這些行業的標準或標準體系確有其生存和發展的必要性，但其中所涉及的通用技術，比如焊接技術則不盡然。

（三）含缺陷在用建筑結構進行安全評定與修復

隨著大量鋼結構建筑服役期的延長，對含缺陷在用建筑鋼結構的檢驗與評估是遲早要面對的問題。目前國內外針對在用壓力容器、壓力管道、海洋平臺等檢驗評定做了大量的試驗研究工作，并取得了一定的進展，對在用建構筑物的檢驗與安全評定無論國內國外都處于探索研究階段，阻礙其發展的主要原因是建筑鋼結構節點形式要比壓力容器和管道復雜得多。但任何時候都是挑戰與機遇并存，目前，我國擁有世界上任何國家都無法比擬的巨大建筑鋼結構市場，因此對新技術、新方法的需求理應更迫切，應當充分利用這些有利條件，盡快發展、擁有自主知識產權的高新技術，使我國在含缺陷在用建筑鋼結構的檢驗與評估技術處于世界領先地位。

三、工藝方法和材料

工藝方法主要向高效率方向發展；而材料則向大厚度、良好綜合性能和特種材料方面發展。在厚板多層多道焊中，由于半自動機械焊接方法不具有模仿和實時調節功能，產生焊接缺陷的比例遠高于熟練焊工的焊接質量水平。最終不得不采用與深圳發展中心大廈相同工藝技術路線。目前，窄間隙和自動、半自動焊接方法在建筑鋼結構中的應用仍處于研發階段，尚無大規模應用的成功范例。總結以往的經驗教訓不難看出，技術進步有時不僅僅是“技術問題”，它與市場是密不可分的。

隨著社會的發展，我國也將逐步進入老齡化社會，人力資源的成本會越來越高，因而對高效自動化的生產工藝的需求也會越來越迫切。同時，隨著施工經驗的積累，對質量控制水平的認知會越來越清晰，任何時候或任何情況下都不是質量要求越高越好，特別是對一些只承受靜載荷的結構，適當放寬質量要求不僅可以降低成本，對結構安全也是有利的，同時也為高效自動化生產工藝的發展提供一個相對寬松的發展空間。總之，發展自動化高效的焊接方法是未來建筑鋼結構焊接技術的主要發展方向之一。但應當注意所強調的“高效”是以提高自動化操作水平為前提條件，而不考慮焊接節點的受力狀況和母材焊接性的前提下，盲目采用大熱輸入的高效焊接方法是不可取的。因為無論是多絲埋弧焊、氣電立焊或是電渣焊等高效焊接方法均是以提高熱輸入為基礎。

四、結語

經過30多年的快速發展，我國建筑鋼結構技術實現了長足的進步，許多方面已經達到了世界領先或先進水平，取得了令世人矚目的成績。要想使我國建筑鋼結接技術整體水平處于世界領先地位尚需不斷努力。

[1]劉軍、放眼“十二五”進一步加強鋼結構協會、行業、產業建設與發展［R］中國鋼結構協會五屆七次常務理事會會議工作報告，2011.

[2]陳健、會展綜合技術報——焊接材料［Z］.第十六屆北京·埃森焊接與切割展覽會，2011.