我国建筑钢结构用钢材的现状及问题研究

孟玉红/邢台市科信建设工程检测有限责任公司

我国建筑钢结构用钢材的现状及问题研究

孟玉红/邢台市科信建设工程检测有限责任公司

中国要想在建筑钢结构领域整体上达到世界领先或先进水平，还有很长的路要走。本文对建筑钢结构用钢材的现状及问题进行了分析。

建筑钢结构；焊接技术；现状；趋势

一、钢材的市场概况

近年来钢材市场的基本特点是市场资源供给充裕，保证了国民经济增长及建设发展的需求；但由于生产增长过快，产品供大于求的矛盾依然突出，买方市场的格局继续保持，从而继续引发钢材市场的低价倾销，钢材价格持续下滑；经国家计委及冶金局采取限产、关停不合格小型钢铁企业等措施，特别是2000年4月份采取钢铁产品统一提价后，这一情况有一定好转。钢材长期处于低价位营销是一种非正常情况，既不利于钢材市场长期的合理培育，从长远看也会反过来影响并制约钢材的正常生产与供应；但从应用角度看，钢材保持适度的较低价位，十分有利于促进建筑钢结构的应用与发展；由于轻型板材的出现及设计方法的进步等，建筑钢结构的用钢量已明显下降，这种较低用钢量与较低钢材价格的结合，不仅大大加强了建筑钢结构的市场竞争能力，也开始打破了多年来“钢结构造价高的传统旧观念，面对市场经济环境，也要求设计人员及工程人员注意了解钢材的市场与行情，特别是今年上半年部分钢材价格有相当回升，引起了普遍地关注。 根据近年来钢结构应用技术的发展，这些品种的应用上有以下特点：

二、建筑钢结构用钢中的一些问题

（一）建筑用钢材中的有关材性问题

(1) 关于镇静钢与沸腾钢的应用问题。原国情是平炉钢为主，镇静钢质量高但产量低、价格高，故结构用钢原则是优先选用沸腾钢。近年来连铸钢坯已占到钢坯(锭)总产量的近80%，即普碳钢中镇静钢已占主导地位，其价格也与沸腾钢持平，故选用Q235A级或B级钢材时，一般可优先选用镇静钢，本次规范修订已取消了镇静钢强度可提高5%的条文。（2）桥粱钢的应用。桥梁钢也制订了新的标准，但按照当前结构用高强度钢及优质厚板钢的质量及水平情况，钢结构可不必再采用桥梁钢；(3) 增加品种的问题。从目前应用来看尚应开发更多的品种如热轧薄壁H型钢、冷弯斜卷边z型钢、镀铝锌合金板与镀锌铝合金钢板、并尽快落实生产剖分T型钢为市场提供产品。

（二）高效经济型材的应用问题

冷弯型钢冷弯型材用于建筑的围护及承重骨架等，具有明显的技术经济优异性能，因而在国外建筑业得以迅速发展为应用冷弯型钢的主导行业。大力开发生产性能良好的钢结构制品及通用化、商品化构件，如蜂窝梁、T型钢桁架、地下基坑工程支撑构件楼盖用燕尾压型板等并大幅面的供应市场应用。为此建设部及国家冶金局共同组织的建筑用钢协调组已进行了很有成效的工作，有关钢铁企业也以市场应用为中心积极参与了新钢种，新品种的研制，同时加强设计人员对钢材材性的了解及合理用材知识的掌握，加强钢铁产品研制，生产人员与设计、应用人员之间的沟通，交流等都还是一个长期的工作过程。我们的目标是在提高钢结构用钢材的生产水平与质量水平的同时，也一定要注意提高钢材应用的水平，从而促进整个钢结构应用技术水平的提高。展望前景，这个目标一定可以达到。

长期以来，我国实行计划经济，向市场经济的转型不过是近20～30年的事。计划经济的管理模式，导致行业自成体系，相互之间难于协调沟通，目前几乎每个行业都有自成系统的标准体系，例如压力容器、船舶、铁路桥梁、公路桥梁及建筑行业等。从宏观上看，这些行业的标准或标准体系确有其生存和发展的必要性，但其中所涉及的通用技术，比如焊接技术则不尽然。

（三）含缺陷在用建筑结构进行安全评定与修复

随着大量钢结构建筑服役期的延长，对含缺陷在用建筑钢结构的检验与评估是迟早要面对的问题。目前国内外针对在用压力容器、压力管道、海洋平台等检验评定做了大量的试验研究工作，并取得了一定的进展，对在用建构筑物的检验与安全评定无论国内国外都处于探索研究阶段，阻碍其发展的主要原因是建筑钢结构节点形式要比压力容器和管道复杂得多。但任何时候都是挑战与机遇并存，目前，我国拥有世界上任何国家都无法比拟的巨大建筑钢结构市场，因此对新技术、新方法的需求理应更迫切，应当充分利用这些有利条件，尽快发展、拥有自主知识产权的高新技术，使我国在含缺陷在用建筑钢结构的检验与评估技术处于世界领先地位。

三、工艺方法和材料

工艺方法主要向高效率方向发展；而材料则向大厚度、良好综合性能和特种材料方面发展。在厚板多层多道焊中，由于半自动机械焊接方法不具有模仿和实时调节功能，产生焊接缺陷的比例远高于熟练焊工的焊接质量水平。最终不得不采用与深圳发展中心大厦相同工艺技术路线。目前，窄间隙和自动、半自动焊接方法在建筑钢结构中的应用仍处于研发阶段，尚无大规模应用的成功范例。总结以往的经验教训不难看出，技术进步有时不仅仅是“技术问题”，它与市场是密不可分的。

随着社会的发展，我国也将逐步进入老龄化社会，人力资源的成本会越来越高，因而对高效自动化的生产工艺的需求也会越来越迫切。同时，随着施工经验的积累，对质量控制水平的认知会越来越清晰，任何时候或任何情况下都不是质量要求越高越好，特别是对一些只承受静载荷的结构，适当放宽质量要求不仅可以降低成本，对结构安全也是有利的，同时也为高效自动化生产工艺的发展提供一个相对宽松的发展空间。总之，发展自动化高效的焊接方法是未来建筑钢结构焊接技术的主要发展方向之一。但应当注意所强调的“高效”是以提高自动化操作水平为前提条件，而不考虑焊接节点的受力状况和母材焊接性的前提下，盲目采用大热输入的高效焊接方法是不可取的。因为无论是多丝埋弧焊、气电立焊或是电渣焊等高效焊接方法均是以提高热输入为基础。

四、结语

经过30多年的快速发展，我国建筑钢结构技术实现了长足的进步，许多方面已经达到了世界领先或先进水平，取得了令世人瞩目的成绩。要想使我国建筑钢结接技术整体水平处于世界领先地位尚需不断努力。

[1]刘军、放眼“十二五”进一步加强钢结构协会、行业、产业建设与发展［R］中国钢结构协会五届七次常务理事会会议工作报告，2011.

[2]陈健、会展综合技术报——焊接材料［Z］.第十六届北京·埃森焊接与切割展览会，2011.