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特種鋼:挺起“中國脊梁”http://www.sina.com.cn 2007年01月30日 04:18 中國質量新聞網
近日,從舞陽鋼鐵集團(以下簡稱舞鋼)銷售部傳來好消息,有著“世界第一高塔”美譽的廣州電視塔,其鋼結構主體部分使用該公司高層建筑用鋼共25600噸,再次印證了舞鋼在技術創新方面的領先地位。廣州電視塔高達610米,全部采用高層建筑用鋼建造,總重量近5萬噸,外筒3萬噸,外部鋼結構體系由4根立柱斜撐和圓環交織構成,全部采用舞鋼牌鋼板建造。廣州新電視塔采用特一級抗震設計,即使遇到百年一遇的大風和8級地震,也可保高塔安然無恙。 同樣,舞陽鋼鐵集團公司為中央電視臺精心冶煉、軋制的1.2萬噸低合金高強度Q460E/A35鋼板,在中央電視臺新臺址施工中,受到建設單位的好評。該鋼種目前為國內頂級高層建筑用鋼,僅有舞鋼公司一家可以生產。 而此前,舞鋼的特種鋼板已經在奧運工程“鳥巢”和“水立方”中大顯身手。 整個水立方工程使用的焊接球9843個,桿件20670根,構件總數30513個,由于多數是細長的桿件,設計總重量才6700噸(不含埋件和加強板),鋼材訂貨量遠低于其他同樣規模的鋼結構工程項目。但由于每個氣泡所在位置的受力情況不同,把具體桿件和球的材質、厚度等參數考慮進去之后,這一項目的鋼材訂貨采購品種達到59種,其中還包括生產難度較高的Q345C、Q420C鋼材。雖然考慮了鋼材損耗率之后,項目組對鋼材的總訂貨量達到近9600噸,但國內對這單生意感興趣的鋼廠仍寥寥無幾。 “我們的鋼材訂貨量很小,但品種規格很多,鋼廠就不愿意生產,因為形不成規模,成本就高。”水立方的一位負責人對鋼廠的不積極表示理解。“加上Q420C這樣的鋼材普遍生產經驗少,鋼廠有畏難情緒。”一般鋼廠的鋼材起訂量是30噸,而水立方所需鋼材品種里小于這個數的就有16種,甚至有2種的訂貨量僅為2噸。更何況這些訂貨量本來就少的鋼材還要分成300多個規格。 舞鋼、鞍鋼接下了水立方約8000噸的合同,其中包括最難“啃”的用作支撐梁柱的2600噸抗層斷撕裂建筑結構用鋼。這種鋼板除具備建筑結構用鋼的高強度、高抗震性等外,對垂直方向上的力學性能也有較高要求,而且所需規格最大厚度達到60毫米,之前在國內從未有鋼鐵企業生產過。 而“鳥巢”則對鋼材提出了更嚴格的考驗。 “鳥巢”的鋼結構屋面呈雙曲面馬鞍型,大跨度屋蓋支撐在24根桁架柱之上,桁架立柱之間的距離都約為38米。每根立柱向左右分別伸出兩個鋼架,與對面的立柱一起承受大跨度桁架的力。如此,24榀門式桁架圍繞著體育場的內環看臺區旋轉編織起來,其中22榀實現了拉通或基本拉通,每個門式桁架與內環開口相切。門式桁架之間以不受力的次結構桿件相連接,交叉布置的主結構與屋面、立面的次結構一起形成了“鳥巢”的造型。 屋蓋中部的內環呈橢圓型,長軸約190米,短軸約124米。“鳥巢”的桁架柱腳是受力最大的部位,因此,桁架柱腳部分使用的鋼板厚度達到110毫米,居整座“鳥巢”鋼板厚度之首。桁架上方受力最小的部分,桿件鋼板厚度則僅為60毫米。 “鳥巢”主桁架的雙榀貫通最大跨度達到260米,如果用傳統低強度鋼材,將使鋼材斷面增大,在焊接時容易出現問題,而能適應這一要求的低合金高強度鋼材“Q460E”此前在國內從未生產過。為此,項目部聯合國內的厚鋼板生產企業舞鋼,在半年多時間里進行了3次技術攻關,自主研發出具有良好抗震性、抗低溫性的“Q460E”,并實現了國產化。 Q460鋼板被專家們公認為建筑結構用鋼的頂級產品,此前國內從未應用于大型建筑物,多用于工程機械,而且均從盧森堡、韓國等進口。 “‘鳥巢’所用鋼材名為Q460EZ235。”“鳥巢”工程建設指揮部專家侯兆欣解釋說,它是頂級建筑用鋼,460指的是鋼材的強度,表明這種鋼的強度是普通鋼材的兩倍,“E”指的是負40度的沖擊韌性指標,這表明此鋼的韌性十足,而“Z235”則表明“鳥巢”鋼材的性能是最高級的。Q460EZ35,保證了“鳥巢”在承受最大460兆帕的外力后,依然可以恢復到原有形狀。這意味著如果北京再次遭受上世紀70年代唐山地震一樣的地震波及,“鳥巢”依然能保持原狀。 作者:羅 兵
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