鋼結構建筑與鋼材深加工(2)
發布時間：2010-01-14 共2頁
3 我國鋼材深加工行業現存的主要問題
我國鋼鐵產量雄居世界第一，但與工業發達國家相比，鋼材的深加工比重還較低，鋼材本身的附加值沒有得到提升，鋼鐵企業與下游行業的發展結合還不夠緊密，使用鋼材的綜合成材率和勞動生產率也比較低。據了解，世界發達國家鋼材的綜合深加工比可達50％以上，其中，線材達60％，棒材達到40％，管材達30％，板材達70％左右，而我國一般鋼材的深加工比僅為10％～15％左右。
我國鋼材深加工產品主要集中在絲材類，板管類無論在產量上還是在深加工產品中所占的比重都遠遠低于美、日等發達國家，如在工業發達國家冷彎型鋼比例可占到鋼材總量的5％，而我國僅為0．6％；發達國家鋼結構產量占鋼材總產量10％左右，而我國鋼結構制造量僅占鋼材產量的3％左右。
冷彎型鋼生產與裝備技術的發展
冷彎型鋼是經濟斷面型鋼的一種，由冷帶或熱帶經輥式彎曲或模具成型加工而成。其表面精度高，斷面系數比熱軋型材高10％～40％，還具有輕型、經濟、適應性強等優點，已用于多種行業，如建筑業、汽車制造業等。鋼種從單一的普碳鋼向高強、耐候、耐火等鋼種發展。
冷彎型鋼在國外建筑業中用途非常廣泛，被用作屋架、檁條、桁架、剛架、墻架、龍骨、屋面板、墻板、樓板、門窗乃至容器、管道、圍堰、鋼板樁、防波堤等。近年來，冷彎型鋼組合而成的網殼、貨架、單層和多層房屋也得到了快速發展。在工業發達國家，建筑業是冷彎型鋼的第一大用戶，冷彎型鋼占鋼材總量的5％，建筑業用冷彎型鋼占冷彎型鋼總量的70％以上。冷彎型鋼應用于建筑業的主要產品是結構用冷彎方矩形管和建筑用結構冷彎型鋼。
從結構力學和經濟角度分析，冷彎型鋼和H型鋼結合應用于建筑業是最佳組合，可以實現工業廠房和民用住宅建設的工廠化。
隨著我國建筑業的發展，冷彎型鋼在我國將具有強大的生命力。用戶對冷彎型鋼的的認識已大大提高，產品也逐漸被市場所接受。我國現有較大的200mm以上冷彎型鋼機組42套，全國冷彎型鋼生產能力達到1500萬t，產品品種達到2000多種，但目前國內大部分冷彎型鋼加工設備還不能達到質量要求，產品標準尚不完善，深加工能力不足。國外冷彎型鋼品種達10000種以上，應用于各個領域，而我國經常生產的品種只有2000種，在專用品種上還有很大差距。
未來我國鋼結構量需求的增長主要體現在以下幾個方面：
火力電廠的建設會不斷加快。主廠房和鍋爐鋼架用鋼量會增加（包括核電廠廠房用鋼、風力發電用鋼等）。
交通工程中的橋梁會有所增加。近幾年，我國公路橋梁采用鋼結構已成為發展趨勢，特別是跨海、跨江大橋大量應用鋼結構。另外，國內高速公路中的護欄、收費站、交通標志的鋼結構用量也在增加。
市政建設中鋼結構用量增加。地鐵和輕軌工程、城市立交橋、高架橋、環保工程、城市公共設施及臨時房屋等均越來越多的采用鋼結構，尤其京、滬、津、渝、穗等大城市和經濟發達的中型城市。
鋼結構住宅將增加。國家提供建設節能省地住宅，有關鋼結構住宅的試點工程、設計規范及配套技術、材料基本具備。目前我國僅有幾百萬平方米的鋼結構住宅，發達國家已達到40％～50％。若我國每年6億m2的城鎮住宅建設有10％采用鋼結構，按多層、高層建筑平均60kg／m2鋼材計，用鋼量將達每年360萬t。
近年來，冷彎型鋼組合而成的網殼、貨架、單層和多層房屋也得到了快速發展。在發達國家，建筑業是冷彎型鋼的第一大用戶，冷彎型鋼占鋼材總量的5％，建筑業用冷彎型鋼占冷彎型鋼總量70％以上。冷彎型鋼應用于建筑業的主要產品是結構用冷彎方矩形鋼管和建筑用結構冷彎型鋼。
在80年代以前，日本僅生產200mm×200mm以下的|考試|大|方矩形管及少量的開口冷彎型鋼，日本鋼結構住宅中立柱均采用H型鋼。1984年仙臺地震后，通過對仙臺地震中遭到破壞的鋼結構住宅的研究發現，立柱和橫梁之間的焊縫易開裂，原因是受H型鋼外形特點的限制。因此，日本1984年以后通過修改建筑法，規定日本的鋼結|考試|大|構住宅立柱必須采用方矩形管，從而提高住宅的抗震性。隨著冷彎型鋼在建筑鋼結構中的普及，冷彎型鋼生產的規格也隨之增大，目前方矩形管最大規格已達到550mm×550mm，最大壁厚為22mm。2002年日本鋼結構用冷彎方、圓管總產量已達到200萬t。市場需求量最大的方矩型鋼管規格為200mm×200mm～400mm×400mm，占鋼結構用方矩管總量80％以上。
美國冷彎方矩管和熱軋H型鋼在建筑業中的用量約為1牶1。在90年代，美國建筑鋼結構用冷彎型鋼的比例甚至超過熱軋H型鋼用量。其中|考試|大|，冷彎結構焊管（方矩管和圓管）約占建筑鋼結構用鋼量的25％，各種開口冷彎型鋼在建筑鋼結構用鋼量中也在20％以上。
我國目前尚沒有廠家生產如此大口徑方矩管，工程用方鋼管為由4塊板焊接而成的箱形柱。建筑用冷彎型鋼需解決的問題有：提高產品質量，減低成本，解決建筑產品規格多、批量少的問題；增加大規格的方矩管生產，做好新產品試點推廣；合理選用冷彎型鋼及焊管、連接材料，設計中充分考慮風、雪荷載，并驗算施工時受力情況，選擇合理的連接方法；研發適合冷彎型鋼用防火及防腐材料和施工措施，提高耐久性能；根據冷彎型鋼產品的特點，創造各類建筑施工方法，不斷提高工程質量，縮短工期等。
2005年5月，北京科技大學完成了為法國德瑞克斯公司開發的新型連續冷彎型鋼生產線工程，這是國內高校第一次為工業發達國家開發的同類型工程總包項目，工程技術要求、產品質量標準、生產環境設計，以及工程相關文本完全按照德國標準DIN進行，在分析、研究與消化原|考試|大|意大利生產線的基礎上，實現了工程設計與制造的自主創新，新的生產線在產品質量、可靠性、生產能力、產品兼容性等方面超過了意大利生產線的水平，成功地解決了帶邊緣缺口窄帶連續冷彎成形、復雜異型斷面冷彎型鋼快速沖切、無釘沖鉚技術的生產應用、全線鍍鋅層保護等技術難題，并申報了6項國家專利。
