鋼結(jié)構(gòu)材料和板材的未來(lái)發(fā)展方向

鋼結(jié)構(gòu)材料和板材的未來(lái)發(fā)展方向1.1在鋼材方面，中國(guó)在新材料的使用方面取得了許多成就。例如，制定了耐候鋼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，寶鋼已有產(chǎn)品，如調(diào)節(jié)厚板性能。 ，規(guī)定“鋼板性能的厚度”，新修訂的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范增加了Q420級(jí)鋼等。這些新材料的使用對(duì)節(jié)約鋼材具有重要意義。例如，使用H型鋼和冷彎型鋼等高效鋼可以節(jié)省20％的鋼材消耗，這無(wú)疑將帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)意義。然而，隨著結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越高，所使用的鋼的厚度逐漸增加。此外，中國(guó)也是地震多發(fā)地區(qū)。提高建筑鋼的可焊接性（焊接性能）和抗震性能是當(dāng)務(wù)之急。由此看來(lái)，從中國(guó)的建筑鋼材品種，性能和規(guī)格來(lái)看，與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比，差距仍然很大。以日本為例。日本開(kāi)發(fā)的以下鋼材處于世界前列：（1）高強(qiáng)度鋼材。 590N（）和78oN（）高強(qiáng)度鋼。以22層框架結(jié)構(gòu)為例，與SN490相比，使用590N鋼可節(jié)省10％-20％的鋼材。 （2）耐候鋼（FR鋼）是通過(guò)添加普通鋼等元素制成的，其耐熱溫度為600°C（普通鋼僅為350°C，此時(shí)強(qiáng)度下降不大于1 / 3，根據(jù)長(zhǎng)期負(fù)荷考慮仍能保持承載能力）。使用這種鋼材可能不需要在建筑物，體育館，博物館等建筑物上使用防火涂料，因?yàn)檫@些涂料的可燃材料較少，可以節(jié)省大量投資。 （3）非常軟的鋼。所謂的極軟鋼，即屈服點(diǎn)處的軟鋼，其化學(xué)成分接近純鐵，合金元素很少。軋制后，通過(guò)諸如退火的熱處理使其軟化。這種鋼主要用于減震結(jié)構(gòu)。根據(jù)日本的研究，與各種阻尼方法相比，由極軟的鋼制成的減震措施具有價(jià)格低，性能穩(wěn)定和良好的耐火性的優(yōu)點(diǎn)。 1.2熱軋型材除了傳統(tǒng)的角鋼，槽鋼，工字鋼型材外，近年來(lái)熱軋H型鋼（平行寬翼緣工字鋼）也已成為常用型材。熱軋H型鋼是一種經(jīng)濟(jì)型鋼。與普通工字梁相比，法蘭更寬，橫向剛度更大。通常，繞弱軸的慣性矩會(huì)增加一倍以上。法蘭的內(nèi)外表面是平行的，具有很強(qiáng)的抗扭轉(zhuǎn)和抗震性，便于機(jī)械加工以及結(jié)構(gòu)連接和安裝?？梢詼p少鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋼材消耗6％至17％。中國(guó)的新鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范已包含在熱軋中。 H型鋼現(xiàn)在，中國(guó)的馬鞍山鋼鐵有限公司和萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司已經(jīng)能夠軋制截面高度為200的三種類(lèi)型的優(yōu)質(zhì)熱軋H型鋼約700m，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“熱軋H型鋼和某些T型鋼” GB / T11263mdash，1998）中規(guī)定的系列型號(hào)填補(bǔ)了中國(guó)鋼材的空白，并為中國(guó)提供了可選材料的工業(yè)和民用建筑。 1.3對(duì)于薄壁板，在1950年代末引入了壓制型彩色鋼板，然后將其從厚度為0.5到1毫米的薄鋼板壓制成鋸齒形。它具有一定的抗彎曲性，可用作非承重構(gòu)件的型材鋼板的模板。它也可以用作工作平臺(tái)而無(wú)需腳手架。它的經(jīng)濟(jì)性能和安全性明顯，可以大大縮短施工周期。由保溫材料（聚氨酯塑料）和異型鋼板組成的復(fù)合板用途廣泛。它被廣泛用于輕型車(chē)間的外墻板和屋頂板，白色重量?jī)H為10kg /㎡。將混凝土倒在型鋼板上后，可以用作混凝土地板覆蓋物。異型鋼板是樓板的抗拉鋼筋，代替了模板，可以用作沒(méi)有防火涂層的耐火構(gòu)件。由型材鋼板和混凝土組成的復(fù)合板是一種具有良好的結(jié)構(gòu)性和經(jīng)濟(jì)性的地板形式，已成為鋼結(jié)構(gòu)建筑地板的主流。與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品（如必和必拓，ABC，巴特勒等）相比，國(guó)內(nèi)制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量大，但質(zhì)量不均勻，耐用性強(qiáng)（耐用性是指板不剝離，不開(kāi)裂）或在合理的時(shí)間內(nèi)破裂）。無(wú)褪色和抗褪色（在陽(yáng)光強(qiáng)烈的地方很重要，在這些地方紫外線(xiàn)輻射通常會(huì)破壞較深的顏色，例如紅色和藍(lán)色）沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。我們迫切需要自己的研究生生產(chǎn)能夠與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的印版，以滿(mǎn)足中國(guó)這個(gè)龐大的全球市場(chǎng)的需求。 1.4保溫隔熱材料隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)建筑物節(jié)能的要求逐漸提高。從過(guò)去的歷史來(lái)看，絕熱問(wèn)題并不是鋼鐵建筑行業(yè)的頭疼問(wèn)題，但是人們?nèi)匀槐г谷狈^熱。幾天前解決隔熱問(wèn)題的方法是使用隔熱材料，所有這些材料的作用都是通過(guò)隔熱介質(zhì)保持靜止的空氣以減慢傳熱速度。不同類(lèi)型的絕緣材料之間的主要區(qū)別在于如何實(shí)現(xiàn)這種效果。其類(lèi)型為：玻璃纖維絕緣棉氈，硬質(zhì)絕緣材料（泡沫板），夾心泡沫板和噴霧型絕緣材料。隔熱材料的厚度和類(lèi)型對(duì)房屋的熱性能影響很大。在這一部分中，我不得不提到“凝聚現(xiàn)象”的概念。當(dāng)熱空氣冷卻或遇到冷表面時(shí)，它將損失一部分水蒸氣，這將導(dǎo)致冷凝，這將導(dǎo)致金屬表面腐蝕和發(fā)霉點(diǎn)，從而失去保溫性能并破壞表面層。目前，解決該問(wèn)題的方法是在較熱的表面上安裝防水單板，這會(huì)減慢水蒸氣的運(yùn)動(dòng)速度，特別是對(duì)于潮濕的地區(qū)或有水分排放的房屋。 1.5鋼結(jié)構(gòu)的耐銹蝕和耐蝕性的缺點(diǎn)之一是耐蝕性差。新建鋼結(jié)構(gòu)通常需要定期進(jìn)行粉刷，因此鋼結(jié)構(gòu)建筑物的維護(hù)成本較高。解決防腐問(wèn)題的當(dāng)前方法包括在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面上噴涂防銹涂料，并使用不易生銹的耐候鋼。鋼結(jié)構(gòu)防銹防腐涂料，鋼表面除銹等級(jí)，鋼結(jié)構(gòu)防腐結(jié)構(gòu)要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)防腐設(shè)計(jì)規(guī)范》。建筑物”和“鋼表面腐蝕和防腐等級(jí)” GB8923。在設(shè)計(jì)文件中應(yīng)注明所要求的鋼和涂層的防銹等級(jí)以及所用涂層的厚度。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮新的因素，考慮部件的基礎(chǔ)材料類(lèi)型，表面除銹水平，涂層結(jié)構(gòu)，涂層厚度，涂層方法，使用狀態(tài)和預(yù)期的腐蝕壽命。鋼具有更好的性能，努力改善和提高鋼的質(zhì)量。 1.6就防火材料而言，鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)之一是其耐火性（耐熱性和耐火性）差。在大火中，未經(jīng)保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)只能持續(xù)約20分鐘。在ldquo 9.11事件中，世界貿(mào)易中心的倒塌充分證明了這一點(diǎn)。目前，解決防火問(wèn)題的方法是：在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面噴涂防火涂料，或在鋼結(jié)構(gòu)外部噴涂混凝土或其他防火材料。這也是鋼結(jié)構(gòu)成本高的原因之一，也是阻礙鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的部分原因。鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)措施l符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求，并應(yīng)根據(jù)建筑物的防火等級(jí)，針對(duì)不同構(gòu)件的耐火極限設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火層。防火涂料的性能，涂層厚度和質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 ” CECS24：90。