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建筑用钢材满足环境和抗震防灾的降低成本需求

返回列表 来源:北京鑫亿洲钢铁有限公司 浏览:62456 发布日期:2019-3-11【

JFE进一步提升所拥有的建筑领域的先进技术,积极进行以建筑结构用钢材为首的建材以及施工方法的开发,向市场提供了多种产品和技术,以满足降低建设成本、改善工程质量、保护环境和抗震防灾的社会需求。

  建筑结构用钢材

  以城市为中心的高层建筑促进了建筑结构用钢材的高强度化、厚壁化。JFE采用世界顶尖水平的TMCP(控轧控冷)技术,开发了以中厚板、H型钢和钢管为中心的具有优良耐震性能及焊接性的建筑用钢材供应市场。

  1.建筑结构用550N/mm2级TMCP钢材HBL385

    结构体的轻量化在高层建筑中是特别重要的课题,轻量化是钢结构建筑物的最大优点。为了进一步轻量化,钢材的高强度化是有效手段。然而使用高强度钢材会导致成本上升和焊接施工管理的严格化,是用户所不希望的。HBL385是将屈服和拉伸屈服强度的下限值分别设定为385N/mm2及550N/mm2的JFE最好的商品之一。此钢材既确保了和通用的屈服强度325N/mm2、335N/mm2钢材同等的焊接施工性,又实现了进一步的高强度化,是现在钢架用比强度成本(每单位强度的钢材成本+制作成本)最低的钢种。而且,JFE还在开发此材料的基础上,进行了将其用作钢架钢筋混凝土结构的技术开发。因钢筋混凝土约束了钢架的纵向弯曲,避免了因纵弯而造成钢材屈服强度的下降,从而可由于钢材强度的上升而相应地减少其用量。

  2.提高大热量焊接热影响部韧性的技术

  为了确保钢架结构焊接部的耐震性,迫切要求焊接部实现高韧性化。然而,在厚壁的箱型断面焊接组合(立)柱上,由于采用了埋弧焊和电渣焊等大热量输入焊接,使焊接部位处于长时间高温,故采用原来的技术只能实现有限度的高韧性化。JFE独自开发的MAZ(焊接热影响区)组织控制技术JFEEWEL技术,利用了钢板组分的最佳设计、HAZ组织的微细化和HAZ显微组织控制等先进技术,使得钢材即使在最大输入热量高达1000kJ/cm的电渣焊时,在HAZ及焊接金属中,作为防脆性断裂指标的0℃夏比冲击吸收能≥70J;并且,还完成了与钢材强度水平和焊接方法相配套的焊接材料的开发,完全能满足490~590N/mm2级钢材的焊接要求。

  3.建筑结构用热成形四方形无缝钢管

  这种钢管是JFE在无缝钢管生产的最终工序定径轧机上,利用将圆形断面无缝钢管成形为四方形断面的技术开发的。此产品的制造范围是外径150~250mm、壁厚13~33mm,最大尺寸250mm×33mm的断面积与40mm×19mm四方形钢管柱大致相等。由于直径小的产品角部轮廓分明,故成了重视图案美观性的建筑物的主要使用目标。并且,此产品具有与JISG3136规定的SN490材相当的强度和优良冲击特性,同时,作为热成形材,还具有良好的断面内机械性能均匀性,故作为立柱材的变形性能也是优良的。此产品已经于2005年8月获得了国土交通部的认定。

  4.建筑结构用柱材

  四方形钢管作为建筑结构用材使用广泛。而园形钢管则因断面无方向性、设计容易,用作混凝土填充钢管柱时有大的约束效果,即能抑制纵向弯曲造成的耐疲劳性能下降,故主要用于高层建筑。对于这些建筑用材,JFE着重确保其有良好的焊接性和耐震性,特别是在进行易受冷成形加工影响的材料开发的同时,还进行了构件性能确证与设计法的构筑,完成了设计法的建议、备齐方面的中心任务。在用于立柱构件的制造或构架方面不可缺少焊接技术中,进行了2个相关研究:一是在焊接四面箱形柱的内隔板电渣焊接部须有必要的韧性;二是采用惰性气体保护金属极电弧焊的梁端焊接部能防止脆性断裂。还通过冷成形四方形钢管进行了隔板焊接部的NBFW(非脆性断口焊接)法的开发及实用化。特别是此NBFW法是JFE一种最好的技术,在性能极优良的550N/mm2级和590N/mm2级的冷成形方形钢管P立柱G385和PBCP400的商品化中是关键技术。

  5.建筑结构用梁材

  关于外部尺寸一定的超高负荷H型钢,JFE生产了日本国内最多的42系列292尺寸产品;而且,在超厚H型钢HBL-JH325/335方面,有断面效率优良的独有尺寸700×500系列产品,从而提高了设计的自由度和方便性。另外,JFE正在开发550N/mm2级高强度轧制H形钢HBL-H385,以扩充原产品强度等级。