吳耀華:需出臺適用于建筑工程的熱軋H型鋼標準
“鋼結構產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展空間大,與'雙碳'減排政策吻合,但目前熱軋H鋼產(chǎn)品在鋼結構應用方面亟需整合標準,迫切需要一個適用于建筑工程的熱軋H型鋼標準?!敝幸苯ㄖ芯靠傇焊笨偣こ處焻且A在8月2日鋼結構建筑工業(yè)制造工作委員會成立大會上,談及熱軋H型鋼應用現(xiàn)狀及發(fā)展時表示。
在談到熱軋H型鋼應用現(xiàn)狀時,吳耀華表示,目前國內(nèi)熱軋型鋼占鋼結構用鋼的15%~19%,遠低于發(fā)達國家占40%~50%,且鋼材仍以板材為主,型鋼應用占比偏低,改觀不明顯;焊接量大,不符合可持續(xù)發(fā)展要求。在近五年實施的建筑鋼結構工程中采用的熱軋H型鋼,牌號Q345(355)占絕對多數(shù)、少量Q235、極少量Q390H鋼(包括熱軋和焊接)用量約占鋼結構總量的25%,其中熱軋H型鋼用量僅占H鋼總量的15%。因此,高強度熱軋H型鋼的發(fā)展空間很大。他認為,熱軋H型鋼要向高強發(fā)展,要在建筑中推廣應用。與先進國家相比,我國現(xiàn)行的熱軋H型鋼標準,從產(chǎn)品規(guī)格范圍、型號規(guī)格數(shù)量已經(jīng)達到國際先進水平。但是,在重量、外形尺寸允許偏差及與鋼結構工程施工質(zhì)量驗收標準的協(xié)調(diào)等方面仍需改進。鋼結構產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展空間大,與雙碳減排政策吻合,但目前熱軋H鋼產(chǎn)品在鋼結構應用方面亟需整合標準,迫切需要一個適用于建筑工程的熱軋H型鋼標準。
對此,應加強鋼材-設計-制作-安裝產(chǎn)業(yè)鏈相互聯(lián)系,產(chǎn)品要構件化、標準化。如JH型鋼截面的標準化與系列化,要實現(xiàn)少規(guī)格、多組合。要開展截面優(yōu)化研究,對民用建筑工程常用的跨度、荷載作用,以節(jié)省材料和造價為目標,以滿足工程標準規(guī)范要求為約束條件,進行優(yōu)化設計,得到經(jīng)濟合理的熱軋H型鋼及其組合截面,并列出梁和柱的承載力選用表、節(jié)點表、標準圖集供設計直接采用。
吳耀華最后談到,熱軋H型鋼具有截面布局高效、材料損耗小、生產(chǎn)效率高、殘余應力小、連接方便等很多優(yōu)點,而且綜合造價低,是高效(高性能)節(jié)約型鋼。我國現(xiàn)行的熱軋H型鋼標準,從產(chǎn)品規(guī)格范圍、型號規(guī)格數(shù)量、外形及允許偏差、尺寸及允許偏差等方面都基本達到國際先進水平。但是,國內(nèi)的熱軋H型鋼產(chǎn)品存在產(chǎn)品形式單一、產(chǎn)品標準與工程標準協(xié)調(diào)等問題。鋼鐵企業(yè)生產(chǎn),未來的發(fā)展應該著力在產(chǎn)品構件化、往下延長產(chǎn)業(yè)鏈、提高材質(zhì)均勻性、提高材料強度、耐候耐火H型鋼及其配套連接產(chǎn)品;要加大標準改進及推廣力度,優(yōu)化的常用產(chǎn)品系列標準《建筑用熱軋H型鋼》JG/T、《熱軋H型鋼設計應用手冊》、住建部《鋼結構住宅主要構件尺寸指南》等已經(jīng)陸續(xù)推出;研發(fā)設計少規(guī)格、多組合的產(chǎn)品系列,適用于裝配式建筑標準化節(jié)點解決方案,研究腹孔H型鋼產(chǎn)品標準及應用規(guī)程、組合熱軋H型鋼。另外,還需要共同建立互聯(lián)營銷平臺,方便設計選用和施工采購,大力促進熱軋H型鋼的應用。
吳保橋:“雙碳”時代呼喚熱軋H型鋼的推廣應用
“在國家政策的支持下,國內(nèi)熱軋H型鋼年產(chǎn)量穩(wěn)步增長,2021年達1950萬噸;但是相比國內(nèi)熱軋H型鋼3290萬噸的總產(chǎn)能,產(chǎn)能利用率較低,與歐美國家相比,國內(nèi)熱軋H型鋼還有很大的發(fā)展空間。同時,應用熱軋H型鋼對減少碳排放,助力實現(xiàn)碳達峰碳中和有重要意義?!?月2日,在鋼結構建筑工業(yè)制造工作委員會成立大會現(xiàn)場,馬鋼技術中心型鋼研究所所長、中國寶武工程科學家吳保橋介紹了我國結構用熱軋H型鋼的研發(fā)與應用情況。
熱軋H型鋼鋼混組合梁和傳統(tǒng)混凝土矮T型梁相比,無論是在材料生產(chǎn)階段、構件制備階段,還是在物流運輸階段、安裝施工階段和拆除回收階段,均在減排方面有優(yōu)勢。據(jù)中國建筑節(jié)能協(xié)會能耗統(tǒng)計專委會統(tǒng)計,2018年建筑行業(yè)碳排放占全國比重為51.3%。鋼結構轉(zhuǎn)型可降低能耗12%、減少二氧化碳排放15%,且鋼結構在生產(chǎn)階段比混凝土減少二氧化碳排放10%。
因此,吳保橋建議建筑結構優(yōu)選采用鋼結構,同時優(yōu)選采用軋制成型的熱軋H型鋼,以減少采用焊接H型鋼在下料、焊接、矯直等過程中的碳排放。
此外,吳保橋還指出了熱軋H型鋼應用到建筑的3個優(yōu)勢。
一是高效快捷、省時省力。熱軋H型鋼均為工廠化生產(chǎn),鋼結構裝配式拼裝簡便,可節(jié)省人力和時間成本。
二是綠色環(huán)保、節(jié)能減排。鋼結構材料均可回收周轉(zhuǎn),使施工環(huán)境改善。
三是循環(huán)使用、降本增效。熱軋H型鋼無需現(xiàn)場切割,損耗率低、壽命長,工期較之前縮短,綜合成本優(yōu)勢明顯。
吳保橋以馬鋼為例,介紹了目前國內(nèi)熱軋H型鋼研發(fā)與應用情況。目前,馬鋼產(chǎn)線設計年產(chǎn)能310萬噸,擁有國內(nèi)唯一的重線H型鋼生產(chǎn)線,可提供多種強度級別、多種韌性等級產(chǎn)品,并具有抗震、抗撕裂、耐候等性能。目前,馬鋼熱軋H型鋼產(chǎn)品已廣泛應用于港珠澳大橋、蘭新鐵路、國產(chǎn)大飛機機庫、福建LNG(液化天然氣)接收站等橋梁、建筑、能源和鐵路工程。
“在熱軋H型鋼標準規(guī)格少,設置不合理的問題上,馬鋼修訂GB/T11263標準,重點增加重型規(guī)格和規(guī)格優(yōu)化設計方法內(nèi)容;在與客戶合作的設計軟件中新增熱軋H型鋼規(guī)格優(yōu)化及選型功能;并具備根據(jù)實際應用需求,提供定制規(guī)格、“標準+α”和“標準組合”產(chǎn)品的能力,正為熱軋H型鋼的發(fā)展和應用貢獻著馬鋼力量。”吳保橋介紹道。