我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的現(xiàn)狀及問題研究

孟玉紅/邢臺(tái)市科信建設(shè)工程檢測(cè)有限責(zé)任公司

我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的現(xiàn)狀及問題研究

孟玉紅/邢臺(tái)市科信建設(shè)工程檢測(cè)有限責(zé)任公司

中國(guó)要想在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域整體上達(dá)到世界領(lǐng)先或先進(jìn)水平，還有很長(zhǎng)的路要走。本文對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的現(xiàn)狀及問題進(jìn)行了分析。

建筑鋼結(jié)構(gòu)；焊接技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

一、鋼材的市場(chǎng)概況

近年來鋼材市場(chǎng)的基本特點(diǎn)是市場(chǎng)資源供給充裕，保證了國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)及建設(shè)發(fā)展的需求；但由于生產(chǎn)增長(zhǎng)過快，產(chǎn)品供大于求的矛盾依然突出，買方市場(chǎng)的格局繼續(xù)保持，從而繼續(xù)引發(fā)鋼材市場(chǎng)的低價(jià)傾銷，鋼材價(jià)格持續(xù)下滑；經(jīng)國(guó)家計(jì)委及冶金局采取限產(chǎn)、關(guān)停不合格小型鋼鐵企業(yè)等措施，特別是2000年4月份采取鋼鐵產(chǎn)品統(tǒng)一提價(jià)后，這一情況有一定好轉(zhuǎn)。鋼材長(zhǎng)期處于低價(jià)位營(yíng)銷是一種非正常情況，既不利于鋼材市場(chǎng)長(zhǎng)期的合理培育，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看也會(huì)反過來影響并制約鋼材的正常生產(chǎn)與供應(yīng)；但從應(yīng)用角度看，鋼材保持適度的較低價(jià)位，十分有利于促進(jìn)建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展；由于輕型板材的出現(xiàn)及設(shè)計(jì)方法的進(jìn)步等，建筑鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量已明顯下降，這種較低用鋼量與較低鋼材價(jià)格的結(jié)合，不僅大大加強(qiáng)了建筑鋼結(jié)構(gòu)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，也開始打破了多年來“鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)高的傳統(tǒng)舊觀念，面對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境，也要求設(shè)計(jì)人員及工程人員注意了解鋼材的市場(chǎng)與行情，特別是今年上半年部分鋼材價(jià)格有相當(dāng)回升，引起了普遍地關(guān)注。 根據(jù)近年來鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，這些品種的應(yīng)用上有以下特點(diǎn)：

二、建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼中的一些問題

（一）建筑用鋼材中的有關(guān)材性問題

(1) 關(guān)于鎮(zhèn)靜鋼與沸騰鋼的應(yīng)用問題。原國(guó)情是平爐鋼為主，鎮(zhèn)靜鋼質(zhì)量高但產(chǎn)量低、價(jià)格高，故結(jié)構(gòu)用鋼原則是優(yōu)先選用沸騰鋼。近年來連鑄鋼坯已占到鋼坯(錠)總產(chǎn)量的近80%，即普碳鋼中鎮(zhèn)靜鋼已占主導(dǎo)地位，其價(jià)格也與沸騰鋼持平，故選用Q235A級(jí)或B級(jí)鋼材時(shí)，一般可優(yōu)先選用鎮(zhèn)靜鋼，本次規(guī)范修訂已取消了鎮(zhèn)靜鋼強(qiáng)度可提高5%的條文。（2）橋粱鋼的應(yīng)用。橋梁鋼也制訂了新的標(biāo)準(zhǔn)，但按照當(dāng)前結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度鋼及優(yōu)質(zhì)厚板鋼的質(zhì)量及水平情況，鋼結(jié)構(gòu)可不必再采用橋梁鋼；(3) 增加品種的問題。從目前應(yīng)用來看尚應(yīng)開發(fā)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(shí)生產(chǎn)剖分T型鋼為市場(chǎng)提供產(chǎn)品。

（二）高效經(jīng)濟(jì)型材的應(yīng)用問題

冷彎型鋼冷彎型材用于建筑的圍護(hù)及承重骨架等，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)異性能，因而在國(guó)外建筑業(yè)得以迅速發(fā)展為應(yīng)用冷彎型鋼的主導(dǎo)行業(yè)。大力開發(fā)生產(chǎn)性能良好的鋼結(jié)構(gòu)制品及通用化、商品化構(gòu)件，如蜂窩梁、T型鋼桁架、地下基坑工程支撐構(gòu)件樓蓋用燕尾壓型板等并大幅面的供應(yīng)市場(chǎng)應(yīng)用。為此建設(shè)部及國(guó)家冶金局共同組織的建筑用鋼協(xié)調(diào)組已進(jìn)行了很有成效的工作，有關(guān)鋼鐵企業(yè)也以市場(chǎng)應(yīng)用為中心積極參與了新鋼種，新品種的研制，同時(shí)加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員對(duì)鋼材材性的了解及合理用材知識(shí)的掌握，加強(qiáng)鋼鐵產(chǎn)品研制，生產(chǎn)人員與設(shè)計(jì)、應(yīng)用人員之間的溝通，交流等都還是一個(gè)長(zhǎng)期的工作過程。我們的目標(biāo)是在提高鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的生產(chǎn)水平與質(zhì)量水平的同時(shí)，也一定要注意提高鋼材應(yīng)用的水平，從而促進(jìn)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)水平的提高。展望前景，這個(gè)目標(biāo)一定可以達(dá)到。

長(zhǎng)期以來，我國(guó)實(shí)行計(jì)劃經(jīng)濟(jì)，向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型不過是近20～30年的事。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的管理模式，導(dǎo)致行業(yè)自成體系，相互之間難于協(xié)調(diào)溝通，目前幾乎每個(gè)行業(yè)都有自成系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，例如壓力容器、船舶、鐵路橋梁、公路橋梁及建筑行業(yè)等。從宏觀上看，這些行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)體系確有其生存和發(fā)展的必要性，但其中所涉及的通用技術(shù)，比如焊接技術(shù)則不盡然。

（三）含缺陷在用建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評(píng)定與修復(fù)

隨著大量鋼結(jié)構(gòu)建筑服役期的延長(zhǎng)，對(duì)含缺陷在用建筑鋼結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)與評(píng)估是遲早要面對(duì)的問題。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)在用壓力容器、壓力管道、海洋平臺(tái)等檢驗(yàn)評(píng)定做了大量的試驗(yàn)研究工作，并取得了一定的進(jìn)展，對(duì)在用建構(gòu)筑物的檢驗(yàn)與安全評(píng)定無論國(guó)內(nèi)國(guó)外都處于探索研究階段，阻礙其發(fā)展的主要原因是建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式要比壓力容器和管道復(fù)雜得多。但任何時(shí)候都是挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，目前，我國(guó)擁有世界上任何國(guó)家都無法比擬的巨大建筑鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)，因此對(duì)新技術(shù)、新方法的需求理應(yīng)更迫切，應(yīng)當(dāng)充分利用這些有利條件，盡快發(fā)展、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)，使我國(guó)在含缺陷在用建筑鋼結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)與評(píng)估技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。

三、工藝方法和材料

工藝方法主要向高效率方向發(fā)展；而材料則向大厚度、良好綜合性能和特種材料方面發(fā)展。在厚板多層多道焊中，由于半自動(dòng)機(jī)械焊接方法不具有模仿和實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)功能，產(chǎn)生焊接缺陷的比例遠(yuǎn)高于熟練焊工的焊接質(zhì)量水平。最終不得不采用與深圳發(fā)展中心大廈相同工藝技術(shù)路線。目前，窄間隙和自動(dòng)、半自動(dòng)焊接方法在建筑鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用仍處于研發(fā)階段，尚無大規(guī)模應(yīng)用的成功范例?？偨Y(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)不難看出，技術(shù)進(jìn)步有時(shí)不僅僅是“技術(shù)問題”，它與市場(chǎng)是密不可分的。

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)也將逐步進(jìn)入老齡化社會(huì)，人力資源的成本會(huì)越來越高，因而對(duì)高效自動(dòng)化的生產(chǎn)工藝的需求也會(huì)越來越迫切。同時(shí)，隨著施工經(jīng)驗(yàn)的積累，對(duì)質(zhì)量控制水平的認(rèn)知會(huì)越來越清晰，任何時(shí)候或任何情況下都不是質(zhì)量要求越高越好，特別是對(duì)一些只承受靜載荷的結(jié)構(gòu)，適當(dāng)放寬質(zhì)量要求不僅可以降低成本，對(duì)結(jié)構(gòu)安全也是有利的，同時(shí)也為高效自動(dòng)化生產(chǎn)工藝的發(fā)展提供一個(gè)相對(duì)寬松的發(fā)展空間?？傊l(fā)展自動(dòng)化高效的焊接方法是未來建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。但應(yīng)當(dāng)注意所強(qiáng)調(diào)的“高效”是以提高自動(dòng)化操作水平為前提條件，而不考慮焊接節(jié)點(diǎn)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?yàn)闊o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(chǔ)。

四、結(jié)語

經(jīng)過30多年的快速發(fā)展，我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足的進(jìn)步，許多方面已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先或先進(jìn)水平，取得了令世人矚目的成績(jī)。要想使我國(guó)建筑鋼結(jié)接技術(shù)整體水平處于世界領(lǐng)先地位尚需不斷努力。

[1]劉軍、放眼“十二五”進(jìn)一步加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)建設(shè)與發(fā)展［R］中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)五屆七次常務(wù)理事會(huì)會(huì)議工作報(bào)告，2011.

[2]陳健、會(huì)展綜合技術(shù)報(bào)——焊接材料［Z］.第十六屆北京·埃森焊接與切割展覽會(huì)，2011.