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耐火、抗震是建筑用钢需要解决的课题
2010/9/29 16:04:50 来源:51网络采购 点击:488次
内容摘要:中国建筑业的快速发展,对建筑用钢材提出了越来越高的要求,推动着高强度、高性能、大型化、功能化建筑用钢的生产开发,其中耐火、抗震是建筑用钢需要重点解决的两大课题。

中国建筑业的快速发展,对建筑用钢材提出了越来越高的要求,推动着高强度、高性能、大型化、功能化建筑用钢的生产开发,其中耐火、抗震是建筑用钢需要重点解决的两大课题。

在四川汶川发生的7.8级大地震中,大面积的建筑倒塌造成了大量的人员伤亡,引发了行业对建筑用钢抗震性能的深入思考和高度重视。同时,随着国内高层建筑建设不断增多,如何确保建筑安全的问题也变得越来越紧迫。

业内人士指出,为确保建筑的安全,在结构设计中对钢筋强度的要求应不断提高,中国应完善国内建筑用钢系列,提高高强度用钢的生产比重。国外建筑用钢已推广使用抗张强度为490MPa、590MPa和780MPa级的建筑用钢材,而国内的建筑用钢还在大量使用抗张强度为375至406MPa的钢材,抗张强度远不如国外建筑。当下,建筑结构向高层化和大跨距发展,建筑结构必须使用高强度钢材,以减轻结构重量,降低建造成本,减少钢结构用材的厚度,提高其可靠性。我国武钢为建造北京奥运会鸟巢研发出强度为普通钢材两倍的高强度建筑用钢,韧性也很好,在承受460MPa的外力后,依然可以恢复到原有形状。这意味着,北京即使遭受上世纪唐山地震一样的地震震级,鸟巢依然能保持原状。

另一方面,国内长期以来对于钢筋性能指标的设定一直没有定论。事实上,钢筋的抗震性能要求其应具有高强度、高塑性、高韧性、低屈强比、良好焊接性和易反弯变形、低应变时效敏感性和低脆性转变温度等性能。日本阪神大地震后的建筑物调查表明,防止钢材的脆性断裂,是防止建筑物垮塌和毁灭性灾害的关键性指标。因此,建筑物需要在考虑坚固性的同时兼顾塑性和韧性。如何在建筑钢材标准和建筑规范标准中,明确对钢材塑性指标和抗冲击载荷的韧性指标、包括焊接韧性指标的要求,应当引起高度重视。

为解决兼顾强度与韧性的问题,日本各大钢厂加大了细晶超细晶钢筋的开发力度,并已经在建筑中推广应用。细晶粒钢对于满足高塑性和韧性指标要求,有其独特优势。开发600MPa级以上级别高强度细晶粒抗震钢筋对于抗击8级以上的地震烈度,抵抗大变形交变载荷条件下的龟裂扩展以及抗大应变低周疲劳具有重要意义。

针对抗震需要,国外高地震带国家研制出了抗震阻尼器用钢,但对中国建筑结构市场实行产品和价格垄断。这种抗震阻尼器用钢是抗地震性能较强的建筑结构用钢板,具有极好的屈服强度、延伸率及冲击韧性。采用该产品加工的构件,可有效吸收地震波能,保持建筑结构在地震中的安全稳定。日前,我国宝钢已自行研制成功了抗震阻尼器用钢,打破了进口垄断,填补了国内空白。上海世博会场馆采用抗震阻尼器用钢,由宝钢研试制成功,并掌握了钢板研制的核心技术。经检验,该产品质量达到了国外同类产品水平。

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