高性能结构钢材与钢结构体系研究与应用*

2021-10-09石永久余香林班慧勇彭耀光

建筑结构 2021年17期

石永久，余香林，班慧勇，彭耀光

(1 清华大学土木工程系，北京 100084；2 百安力钢结构应用科技有限公司，珠海 519040)

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《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确指出,“十四五”期间我国的城乡建设行业要大力推广绿色建材，发展装配式建筑和钢结构住宅，建设低碳城市。“十三五”期间”我国通过“重点基础材料技术提升与产业化”重点研发计划，研发了高性能交通与建筑用钢(包括建筑结构用抗震耐蚀耐火钢、高性能桥梁用钢等)，显著提升了结构钢材的性能[1]。2020年住房和城乡建设部等九部委联合颁布了“关于加快新型建筑工业化发展的若干意见”，提出了加大热轧H型钢、耐候钢和耐火钢等高性能结构钢材(HPS)应用的发展方向。

冶金行业经过长期的研究和开发，高性能结构钢材的生产技术已步入成熟，产品性能逐渐稳定，亟待在城乡建设行业开展高性能钢材应用技术研究，以充分发挥结构钢材自身的高强、抗灾、环保等优势，进一步提升钢结构体系的腐蚀耐久性、耐高温和抗火能力。目前高性能结构钢材的发展趋势是：1)提高材料强度，大量应用屈服强度fy达到或超过460MPa的结构钢材；2)提高型钢截面效率，采用大尺寸热轧H型钢或大尺寸厚壁管材，减少钢结构加工的焊接工作量，更多采用螺栓连接；3)提高材料的综合性能，推广具有耐高温、耐腐蚀、高延伸率、低屈强比、强度波动小、更好可焊性、抗冲击能力的结构钢材。