孟玉紅
【摘 要】中國要想在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域整體上達到世界領(lǐng)先或先進水平,還有很長的路要走。本文對建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的現(xiàn)狀及問題進行了分析。
【關(guān)鍵詞】建筑鋼結(jié)構(gòu);焊接技術(shù);現(xiàn)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(jīng)濟增長及建設(shè)發(fā)展的需求;但由于生產(chǎn)增長過快,產(chǎn)品供大于求的矛盾依然突出,買方市場的格局繼續(xù)保持,從而繼續(xù)引發(fā)鋼材市場的低價傾銷,鋼材價格持續(xù)下滑;經(jīng)國家計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)一提價后,這一情況有一定好轉(zhuǎn)。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(chǎn)與供應(yīng);但從應(yīng)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(jié)構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展;由于輕型板材的出現(xiàn)及設(shè)計方法的進步等,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格的結(jié)合,不僅大大加強了建筑鋼結(jié)構(gòu)的市場競爭能力,也開始打破了多年來“鋼結(jié)構(gòu)造價高的傳統(tǒng)舊觀念,面對市場經(jīng)濟環(huán)境,也要求設(shè)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(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:
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。原國情是平爐鋼為主,鎮(zhèn)靜鋼質(zhì)量高但產(chǎn)量低、價格高,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,其價格也與沸騰鋼持平,故選用Q235A級或B級鋼材時,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、并盡快落實生產(chǎn)剖分T型鋼為市場提供產(chǎn)品。
(二)高效經(jīng)濟型材的應(yīng)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(shù)經(jīng)濟優(yōu)異性能,因而在國外建筑業(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)市場應(yīng)用。為此建設(shè)部及國家冶金局共同組織的建筑用鋼協(xié)調(diào)組已進行了很有成效的工作,有關(guān)鋼鐵企業(yè)也以市場應(yīng)用為中心積極參與了新鋼種,新品種的研制,同時加強設(shè)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(chǎn)品研制,生產(chǎn)人員與設(shè)計、應(yīng)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(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,也一定要注意提高鋼材應(yīng)用的水平,從而促進整個鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)水平的提高。展望前景,這個目標(biāo)一定可以達到。
長期以來,我國實行計劃經(jīng)濟,向市場經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型不過是近20~30年的事。計劃經(jīng)濟的管理模式,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)進行安全評定與修復(fù)
隨著大量鋼結(jié)構(gòu)建筑服役期的延長,對含缺陷在用建筑鋼結(jié)構(gòu)的檢驗與評估是遲早要面對的問題。目前國內(nèi)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(gòu)筑物的檢驗與安全評定無論國內(nèi)國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)點形式要比壓力容器和管道復(fù)雜得多。但任何時候都是挑戰(zhàn)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(jié)構(gòu)市場,因此對新技術(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、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù),使我國在含缺陷在用建筑鋼結(jié)構(gòu)的檢驗與評估技術(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,由于半自動機械焊接方法不具有模仿和實時調(diào)節(jié)功能,產(chǎn)生焊接缺陷的比例遠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、半自動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)驗教訓(xùn)不難看出,技術(shù)進步有時不僅僅是“技術(shù)問題”,它與市場是密不可分的。
隨著社會的發(fā)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(chǎn)工藝的需求也會越來越迫切。同時,隨著施工經(jīng)驗的積累,對質(zhì)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(zhì)量要求越高越好,特別是對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,對結(jié)構(gòu)安全也是有利的,同時也為高效自動化生產(chǎn)工藝的發(fā)展提供一個相對寬松的發(fā)展空間。總之,發(fā)展自動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)注意所強調(diào)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(jié)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(chǔ)。
四、結(jié)語
經(jīng)過30多年的快速發(fā)展,我國建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)實現(xiàn)了長足的進步,許多方面已經(jīng)達到了世界領(lǐng)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(jié)接技術(shù)整體水平處于世界領(lǐng)先地位尚需不斷努力。
參考文獻:
[1]劉軍、放眼“十二五”進一步加強鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)建設(shè)與發(fā)展[R]中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會五屆七次常務(wù)理事會會議工作報告,2011.
[2]陳健、會展綜合技術(shù)報——焊接材料[Z].第十六屆北京·埃森焊接與切割展覽會,2011.endprint