中国冶金报中国钢铁新闻网
记者李倩报道
记者顾学超实习记者朱亚明摄影
“基于用户和建筑行业的一些特殊需求，南钢在品种方面进行了精准研发和拓展，并得以应用。”8月2日，在由中国钢铁工业协会、中国房地产业协会、中国钢结构协会、中国建筑金属结构协会和中国建筑节能协会主办的钢结构建筑工业制造工作委员会成立大会上，南钢板材事业部技术研发处专家兼结构船板研发室主任靳星博士表示。他分享了南钢在高性能建筑用钢研发、产品应用与联合技术创新方面开展的实践工作。
高性能建筑用钢技术需求包括基本需求和潜在需求。基本需求主要指钢材的低屈强比、抗层状撕裂能力、良好的焊接性能。低屈强比让建筑物抵御地震力的破坏，起到防震和抗震作用，可使材料具有良好的冷变形能力和高塑性变形能力,即使局部超载失稳也不至于发生突然断裂。“这是高性能建筑用钢特有的技术需求。”靳星说。高层钢结构在梁柱连接和箱形柱角部焊缝等处，由于局部构造,形成高约束，焊接时容易引起沿板厚方向的层状撕裂,因此,钢板还应具有一定级别的厚度方向性能，即抗层状撕裂能力。“在与客户、建筑行业设计人员沟通中，我们发现了高性能建筑用钢的潜在技术需求有耐高温性能、抗震性能和良好的耐候性能。”靳星表示。
针对以上这些技术需求，南钢重点进行了四类产品研发——高强度建筑用钢、耐火建筑用钢、低屈服抗震用钢、耐候建筑用钢。
高强度建筑用钢。随着建筑高度增加，对减小用钢厚度、节省用钢量、降低安装成本的高强度建筑用钢的需求越来越迫切。为此，南钢经过试验，开发了Q420GJ～500GJ高强度建筑用钢。南钢联合同济大学、上海宝冶就Q500GJ新型钢材的材料性能、构件性能、焊接工艺等开展了全面系统的试验研究和理论分析，为补充和完善钢结构设计规范提供了基础。
耐火高性能建筑用钢。“国家大力推进实施装配式钢结构建筑，大大促进了耐火高性能建筑用钢的应用需求。”靳星介绍，使用耐火钢可以减少或免用防火层，相较于普通钢+防火涂层结构，具有环保、美观、缩短工期等优点。因此，耐火高性能建筑用钢是一种高效、安全、环境相容性好的绿色钢铁材料。基于工信部工业强基“建筑用复合型抗震耐火钢”项目，南钢开发出5mm-100mm Q345FR-Q460FR产品。同时，南钢开展了耐火钢构件评价试验，包括耐火钢常温构件、裸露耐火钢高温构件以及耐火钢+防火涂层构件耐火试验三类，并完成耐火钢应用手册编写。
低屈服抗震用钢。根据建筑抗震日趋严格的要求，南钢进行大量试验，开发了低屈服抗震用钢，产品具有屈服波动范围窄，有良好低周疲劳抗力，良好的滞回性（能吸收消耗地震能量），同时兼顾优良的低温韧性以及焊接性能。其中，产品LY100、LY160、LY225、LY290通过江苏省新产品鉴定，南钢还参与国标GB/T28905修订。
耐候建筑用钢。基于建筑后期维护费用低、减少环境污染、全生命周期经济效益好的需求，南钢开发出耐候建筑用钢，在日照白鹭湾谷之礼堂采用高耐候建筑钢作为建造原材料进行免涂装使用，属于这一领域国内首次，并结合产品特点牵头制订耐候建筑钢团体标准《建筑用耐候钢板》，已由中国特钢企业协会发布。
“目前，南钢开发的这四类产品均得到推广和应用。”靳星说。比如南京新地标建筑——南京金融城、美的集团上海总部等应用高强度建筑钢，而且用钢强度等级呈逐步增加趋势。“随着后道工序的需求，钢级逐渐升高。以前尚未应用过的500MPa级钢，也许未来几年将进入人们的视野。”靳星表示。此外，上海博物馆、临汾新能源汽车产业园的新型耐火板由南钢提供。南钢低屈服抗震软钢应用于中建钢构出口阿尔及利亚大清真寺项目、浦东机场T3航站楼、重庆来福士广场等。
在联合创新方面，南钢拥有“四院两中心”的创新平台，拥有国际级、国家级、省级、企业级的高端研发平台，形成不同梯度开展针对性研究，为产品研发提供了有力的支撑。
为适应建筑行业绿色低碳、智能化建造发展需求，南钢与同济大学、华东设计总院、钢研总院、上海宝冶等单位，共同发起“高性能建筑结构用钢研发及应用联合创新中心，围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链，打造建筑行业上下游产业链相互协作的‘研发—生产—评价—设计—建造’全产业链创新平台，促进高性能建筑结构用钢的研发生产、建筑设计、结构制造、服役评价等全产业链高效协同，联合精准研发，实现产品应用技术升级，并通过高性能建筑结构用钢及相关研发成果，推动市场推广和转化，形成产品标准和示范项目，从而推动建筑高效制造技术快速发展。
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