2008年5月13日 17:19
[世华财讯]地震引发行业对建筑用钢抗震性能的思考，国内高层建筑建设不断增多，为确保建筑的安全，在结构设计中对钢筋强度的要求不断提高，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。
北京时间5月12日下午14点多，四川省汶川县发生7.8级大地震，地震带来了大量的人员伤亡和巨大的经济损失，据民政部统计，截至13日7时，四川汶川县地震已造成四川、甘肃、陕西、重庆、云南、山西、贵州、湖北8省市共9,219人死亡，倒塌房屋50余万间，地震引发业界对建筑物抗震性能的思考。
随着中国建筑结构的快速发展，对建筑用钢材提出了越来越高的要求。注重高强度、高性能、大型化、功能化建筑用钢的生产开发，其中耐火、抗震是建筑用钢重点解决的两大课题。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是大量使用还是Q235（抗张强度为375至406MPa）和Q345（抗张强度为510至660MPa），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。另一方面，建筑结构还应增强抵抗灾难的能力，比如提高耐火、抗震性能。为保证钢结构的抗震性能，建筑用钢必须具有低屈强比、窄屈服点、抗层状撕裂和良好的焊接性等特点。
近年来，国内建筑用钢系列已经逐步完善，国内钢铁生产商已经陆续研发生产了高强度用钢，及适合在特殊环境使用的钢材系列，部分产品还输出国外市场。如宝钢日前研制成功的其抗震阻尼器用钢就打破了进口垄断，填补了国内空白。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、延伸率以及冲击韧性。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。
国外高地震带国家率先研制出抗震阻尼器用钢，并对中国建筑结构市场实行产品、价格垄断。由于设计需要，建设中的上海世博会场馆将采用抗震阻尼器用钢，为打破进口产品的垄断局面，由宝钢股份研究院、宝钢分公司制造部组成的课题组凭借研发优势，一次试制成功，并掌握了钢板研制核心技术。经用户检验，该产品质量达到国外同类产品水平，将运用于世博会场馆建设。
由武钢研发的Q460EZ35，集刚强、柔韧于一体，被大量用于奥运鸟巢钢结构，Q460EZ235的钢材是顶级建筑用钢，钢材强度是普通钢材的两倍，韧性十足，性能达到建筑用钢最高级。在承受最大460兆帕的外力后，依然可以恢复到原有形状。这也就意味着，北京即使遭受上世纪唐山地震一样的地震波及，鸟巢依然能保持原状。
虽然国家重大工程建筑都采用了高强度的建筑用钢，但是需要看到的是，在国内钢筋的生产消费中高强度钢筋仍处于推广应用阶段，虽然当前已从大量使用低强度钢逐步向高强度钢筋方向发展，但是此前的建筑性能让人们担忧，大量采用低强度钢的建筑物仍在使用，四川地震中摧毁的房屋部分仍采用低强度用钢建造。
中国2004年高强度钢筋生产量850万吨，消费量达到800万吨，占钢筋总消费量的12％。2005年，从国内各钢筋生产企业的生产情况看，高强度钢筋的生产量呈显著增长趋势，部分企业的生产量已占其总生产量的50％左右。尽管近年高强度钢筋在国内的推广应用有了长足进步，但与国外发达国家相比，还存在很大差距。在美、英、目、德、俄等欧美及东南亚国家已普遍采用了三级钢筋，很少使用二级钢筋，有的国家早已淘汰二级钢筋，即使使用也只是作为配筋，主筋均采用400MPa级和500MPa级钢筋，有的强度等级甚至达到700MPa级。国内很多早期的建筑，尤其是民用建筑根本无法达到这个标准。
今后，随着国家固定资产投资持续保持高速增长，国内高层建筑建设的不断增多，为确保建筑的安全，在结构设计中对钢筋强度的要求不断提高，将会进一步促进三级钢筋市场的发展与壮大。HRB400三级钢筋作为HRB335二级钢筋的升级换代产品，是国家目前推广使用的产品，根据国家发展规划，未来HRB400三级钢筋使用量达到钢筋总用量的80％左右。耐火耐侯钢具有与普通建筑用钢相当的室温力学性能、焊接性能以及其他性能，在一般气候条件下可裸露使用，也可提高涂装性，涂在耐火耐候钢上的涂层的失效年限远长于普通钢。耐火性要求在600摄氏度时，屈服强度下降不大于规定的室温屈服强度标准的1/3，这是火灾时保证建筑安全性的一个重要指标，而普通钢至多在350％时保持这一强度值。使用耐火耐候钢可比可以减少防火涂料和防火包覆的使用，从而减少污染、缩短工期、降低成本、减少或不必进行防腐维护、节约维护工本、钢材厚度可减薄，节约综合成本20％以上，是一种具有绿色环保、可持续发展的经济类钢材。目前耐火耐候钢已开始应用于国内一些耐火耐候等级高的大型厂房、民居、商务楼等建筑钢结构，耐火耐候钢在中国的住宅建筑行业具有广阔的发展空间。国内武钢、攀钢等企业已在逐步开发生产耐候钢。
国家正大力发展节能省地型住宅和建筑，并强调缓解中国能源与经济社会发展的矛盾，必须立足国内，提高能源利用效率。建筑节能举足轻重，刻不容缓。同样，建筑节能在钢铁业和钢材流通业引起高度重视。国家发改委新公布的产业政策，要求钢铁工业加快产品结构调整、提高钢材使用效率、树立节约使用钢材意识，把提高钢材强度、减少钢材使用量、钢材资源综合利用放在重要位置。
(刘婧婷 撰稿)
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