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专家:我国热轧H型钢发展空间很大


吴耀华:需出台适用于建筑工程的热轧H型钢标准

“钢结构产业未来发展空间大,与'双碳'减排政策吻合,但目前热轧H钢产品在钢结构应用方面亟需整合标准,迫切需要一个适用于建筑工程的热轧H型钢标准。”中冶建筑研究总院副总工程师吴耀华在8月2日钢结构建筑工业制造工作委员会成立大会上,谈及热轧H型钢应用现状及发展时表示。

在谈到热轧H型钢应用现状时,吴耀华表示,目前国内热轧型钢占钢结构用钢的15%~19%,远低于发达国家占40%~50%,且钢材仍以板材为主,型钢应用占比偏低,改观不明显;焊接量大,不符合可持续发展要求。在近五年实施的建筑钢结构工程中采用的热轧H型钢,牌号Q345(355)占绝对多数、少量Q235、极少量Q390H钢(包括热轧和焊接)用量约占钢结构总量的25%,其中热轧H型钢用量仅占H钢总量的15%。因此,高强度热轧H型钢的发展空间很大。他认为,热轧H型钢要向高强发展,要在建筑中推广应用。与先进国家相比,我国现行的热轧H型钢标准,从产品规格范围、型号规格数量已经达到国际先进水平。但是,在重量、外形尺寸允许偏差及与钢结构工程施工质量验收标准的协调等方面仍需改进。钢结构产业未来发展空间大,与双碳减排政策吻合,但目前热轧H钢产品在钢结构应用方面亟需整合标准,迫切需要一个适用于建筑工程的热轧H型钢标准。

对此,应加强钢材-设计-制作-安装产业链相互联系,产品要构件化、标准化。如JH型钢截面的标准化与系列化,要实现少规格、多组合。要开展截面优化研究,对民用建筑工程常用的跨度、荷载作用,以节省材料和造价为目标,以满足工程标准规范要求为约束条件,进行优化设计,得到经济合理的热轧H型钢及其组合截面,并列出梁和柱的承载力选用表、节点表、标准图集供设计直接采用。

吴耀华最后谈到,热轧H型钢具有截面布局高效、材料损耗小、生产效率高、残余应力小、连接方便等很多优点,而且综合造价低,是高效(高性能)节约型钢。我国现行的热轧H型钢标准,从产品规格范围、型号规格数量、外形及允许偏差、尺寸及允许偏差等方面都基本达到国际先进水平。但是,国内的热轧H型钢产品存在产品形式单一、产品标准与工程标准协调等问题。钢铁企业生产,未来的发展应该着力在产品构件化、往下延长产业链、提高材质均匀性、提高材料强度、耐候耐火H型钢及其配套连接产品;要加大标准改进及推广力度,优化的常用产品系列标准《建筑用热轧H型钢》JG/T、《热轧H型钢设计应用手册》、住建部《钢结构住宅主要构件尺寸指南》等已经陆续推出;研发设计少规格、多组合的产品系列,适用于装配式建筑标准化节点解决方案,研究腹孔H型钢产品标准及应用规程、组合热轧H型钢。另外,还需要共同建立互联营销平台,方便设计选用和施工采购,大力促进热轧H型钢的应用。

吴保桥:“双碳”时代呼唤热轧H型钢的推广应用

“在国家政策的支持下,国内热轧H型钢年产量稳步增长,2021年达1950万吨;但是相比国内热轧H型钢3290万吨的总产能,产能利用率较低,与欧美国家相比,国内热轧H型钢还有很大的发展空间。同时,应用热轧H型钢对减少碳排放,助力实现碳达峰碳中和有重要意义。”8月2日,在钢结构建筑工业制造工作委员会成立大会现场,马钢技术中心型钢研究所所长、中国宝武工程科学家吴保桥介绍了我国结构用热轧H型钢的研发与应用情况。

热轧H型钢钢混组合梁和传统混凝土矮T型梁相比,无论是在材料生产阶段、构件制备阶段,还是在物流运输阶段、安装施工阶段和拆除回收阶段,均在减排方面有优势。据中国建筑节能协会能耗统计专委会统计,2018年建筑行业碳排放占全国比重为51.3%。钢结构转型可降低能耗12%、减少二氧化碳排放15%,且钢结构在生产阶段比混凝土减少二氧化碳排放10%。

因此,吴保桥建议建筑结构优选采用钢结构,同时优选采用轧制成型的热轧H型钢,以减少采用焊接H型钢在下料、焊接、矫直等过程中的碳排放。

此外,吴保桥还指出了热轧H型钢应用到建筑的3个优势。

一是高效快捷、省时省力。热轧H型钢均为工厂化生产,钢结构装配式拼装简便,可节省人力和时间成本。

二是绿色环保、节能减排。钢结构材料均可回收周转,使施工环境改善。

三是循环使用、降本增效。热轧H型钢无需现场切割,损耗率低、寿命长,工期较之前缩短,综合成本优势明显。

吴保桥以马钢为例,介绍了目前国内热轧H型钢研发与应用情况。目前,马钢产线设计年产能310万吨,拥有国内唯一的重线H型钢生产线,可提供多种强度级别、多种韧性等级产品,并具有抗震、抗撕裂、耐候等性能。目前,马钢热轧H型钢产品已广泛应用于港珠澳大桥、兰新铁路、国产大飞机机库、福建LNG(液化天然气)接收站等桥梁、建筑、能源和铁路工程。

“在热轧H型钢标准规格少,设置不合理的问题上,马钢修订GB/T11263标准,重点增加重型规格和规格优化设计方法内容;在与客户合作的设计软件中新增热轧H型钢规格优化及选型功能;并具备根据实际应用需求,提供定制规格、“标准+α”和“标准组合”产品的能力,正为热轧H型钢的发展和应用贡献着马钢力量。”吴保桥介绍道。