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数控切割机与钢结构市场的关系报告
作者:admin  来源:本站  发表时间:2011/10/18 10:51:26  点击:4266

数控切割机与钢结构市场的关系报告
本报告是本人经过去一个报告的部分内容,是经过几个月的实地调查和多方信息收集而成,主要是探讨钢结构作为公司深加工项目的可行性。

本报告将通过钢结构的发展历史、国内外发展现状、钢结构的发展前景,以及钢结构的设计、加工工艺流程、主要设备的投入、主要的使用材料,以及钢结构的下游市场开发方法等问题进行分析。

在本报告中,涉及具体公司商业机密的部分已省略,见谅!

第二章 钢结构市场背景

随着我国市场经济的发展,数控切割机突然断电怎么办?追求高速、高效、高质量的产品已成为现代企业发展的方向,建筑行业也不例外,追求工程周期短;建筑质量高、施工占地少、投资成效快是现代建筑的基本要求。钢结构建筑正好符合这一要求。特别是近几年高层建筑群已成为大中城市建筑的显著特征,尤其是在各大省会城市,都在搞标志性建筑,均以钢结构作为骨架。企业厂房建设使用钢结构也已被人们认识到,近期民用住宅建设使用钢结构也初露端倪。

然而,目前国内还很少有大型专业结构厂生产高难度的建筑用钢结构制品,尤其是北方地区还没有专业大型、成规模的钢结构工厂,但我国的钢结构市场方兴未艾,北京、上海、天津等大城市很多工程早已采用钢结构建设,从此次调查的情况看,我们所到的扬州、四川、昆明、西安等地钢结构需求逐步形成一个特别的建筑行业。

据资料介绍,北京2008奥运会所用的37个场馆绝大部分采用钢结构建筑,体育场馆跨度大,难度高,将使用大量的高质量的建筑钢结构产品。在2002年6月由上海市金属结构协会主办的2002上海国际钢结构成果展览会上可以看到,我国钢结构发祥地的上海,近年来钢结构行业快速发展,已形成从设计、科研、教学、制作、安装到配套材料、设备制作的门类齐全的庞大产业群,钢结构市场前景越来越广阔,钢结构用钢蕴藏众多的商机。成为我国建筑钢结构发展最快、产业最发达、各类结构形式最为多样、设计科研和施工技术走在国内前沿的大都市。

上海的钢结构建筑领域向民用住宅开拓,并取得了成功。已建成和在建的有16万平方米钢结构住宅,还有众多的钢结构小别墅,为消费者所看好 。随着上海钢结构产业的不断发展,用于钢结构的各类型钢、钢管、钢板和钢筋等钢材的需求量将大幅度增长。

生产我国的高难度建筑用钢结构制品,以满足国内市场需求是非常及时的。

第三章 钢结构的优越性及综合经济效益

无论是结构性能,使用功能及经济效益上,钢结构都具有一定的优越性。

1. 钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对来说较高,钢结构构件结构断面小、自重轻。一般情况下,高层钢筋混凝土建筑物的自重在1.5-2.0t/㎡左右,高层建筑钢结构自重大都在1t/㎡以下,甚至有的办公楼只有0.5-0.6t/㎡。结构自重轻,可以减少运输和吊装费用,基础的负载也相应减少,可以降低基础造价,特别是在地质条件较差地区,例如:上海、天津等地区,其优点就更为突出。

在高烈度地震区,有设防要求的高层建筑,若自重减轻一半,相当于降低抗震烈度一度。以北京8°抗震防烈度为例,中等高度建筑采用钢结构,结构自重减轻约1/3,地震作用可减少30-40%,地基上单位面积的负荷也可减少25%以上。

根据国外的资料,超高层建筑的技术经济指标见下表:

钢结构 钢混结构 钢筋混凝土结构

自重 1 1.22 1.72

结构面积 0.28 0.37 1

施工期 1 1.33 1.6

耗钢量 1.45 1.23 1   

钢结构具有良好的延性,抗震性能好,尤其是在高烈度地震区,使用钢结构就更为有利。钢筋混凝土结构延性的保证在于结构的应力不太高,而钢结构的延性在于使部分构件进入塑性。

结构占有面积(或称为结构平面密度)较小,实际上是增加了使用面积。高层建筑钢结构的结构占有面积只是同类钢筋混凝土结构面积的28%。采用钢结构可以增加使用面积4%左右,这实际上是增加建筑物的使用价值,增加经济效益。例如北京的长富宫中心(26层纯框架体系,采用钢结构),钢柱的断面仅为450×450mm,层数和柱网与其类似的钢筋混凝土结构,柱断面约在900×900mm左右。如果按照增加使用面积4%来计算,对于一个5万平米的建筑来说,等于增加了2000㎡左右的使用面积,其价值是相当可观的。

施工速度快。采用钢结构可为施工提供较大的空间和较为宽敞的施工作业面。钢结构工程的柱子一般取3~4层为一个施工段,在现场一次吊装。而且柱子的吊装、钢框架的安装、钢筋混凝土核心筒的浇筑、组合楼盖的施工等,可以实施平行立体交叉作业。有时在上部安装柱、框架的同时,下部可以进行内部装饰、装修工程。因此,在保证技术、供应、管理等方面的条件下,可以提前投入使用。国内部分高层建筑钢结构工程施工工期见下表。

可见与钢筋混凝土结构相比,30~50层的钢结构工程可以缩短施工工期8~12个月左右。随着高层建筑钢结构的发展、应用、经验的积累,施工速度还可以加快。

我国几幢高层建筑施工工期比较

工程名称 上海瑞金大厦 北京香格里拉饭店 上海静安-希尔顿酒店

层数(地上/地下) 29/1 26/2 43/1

总建筑面积(m2) 36167 56710 52000

结构形式 S SRC S

施工周期(月) 20 24 30

北京长富宫中心 北京国际饭店 北京国际大厦

25/3 27/3 29/3

50516 97000 47700

S RC RC

30 43 36

(注:S-钢结构,SRC-钢骨混凝土结构,RC-钢筋混凝土结构)   

钢结构的质量容易保证。钢结构构件一般都在工厂里制造、加工,精度高。在工地只安装就位,用工省,现场比较文明。减少了沙、石、水泥堆放场地,还减少了模板储运、现场构件预制及钢筋混凝土结构现浇时的湿作业,在闹市区或密集的居民区内,具有很大的优点。 

钢结构建筑在使用过程中易于改造,如加固、接高、扩大楼面等内部分割,变动比较容易、灵活。一些发达国家认为:钢结构建筑是环保型建筑,可以重复利用,减少矿产资源的开采。

 

钢结构可以做成大跨度、大空间。开敞式的大平面办公室60年代后得到较大的发展,有的国家称之为"园林化办公室"。这种办公室要求较大尺寸的柱网布置,并且柱子断面越小越合适。采用12~15m的柱网已经很普遍。钢结构正适合于这种要求,因它可形成较宽敞的无柱空间,便于内部灵活布置。当然,为了形成开敞空间,采取桁架梁、格构梁、吊挂结构等都是常用的有效方法。 

 

管线布置方便。在钢结构的结构空间中,有许多孔洞与空腔,而且钢梁的腹板也允许穿越小于一定直径的管线,这样使管线的布置较为方便,也增加了建筑净高,而且管线的更换、修理都较方便。  

尽管高层建筑钢结构具有上述的优越性,但是,也有一定的缺点。关于钢结构造价较高的问题,需全面、正确地用综合效益来分析。钢结构的防火性能比较差,必须做防火及防锈处理,增加了造价。高层建筑钢结构的造价构成见下表:

项目 理论最佳构成(%) 实际平均构成(%)

防 火 16 30

防 锈 12 10

运输和安装 8 7

制造费用 28 23

钢材价值 32 27

设计费用 4 3   

钢结构的造价与许多因素有关,如钢铁的生产量、加工水平、钢材品种、规格、设计技术水平、计算造价的方法等,所以要具体分析。

基本建设投资=建筑工程费+设备购置安装费+动迁费+土地购置费+其它

土建工程费=上部结构费+装饰装修费+基础(地下部分)

  

从表中可以看出上部结构仅占土建造价的30%左右,占总投资的7~10%。据分析,采用钢结构和混凝土结构的差异只占总投资4%以下,而且目前各种杂费所占比例越来越大,例如征地费、动迁费,越繁华的地段越高;而装饰装修费和设备费在某些工程中经常超过结构费用。随着技术的发展,轻质材料的应用,设计方法的改进,钢结构的造价也会降低,比钢筋混凝土造价高的问题,也就不明显了。

2. 钢结构有较好的延性,抗震性能好,尤其在高烈度震区,使用钢结构就更为有利,钢筋混凝土结构延性的保证在于结构的应力不太高,而钢结构的延性在于使部分构件进入塑性。

3. 结构占有面积(或称为结构平面密度)小,实际上是增加了使用面积。高层建筑钢结构的结构占有面只是同类钢筋混凝土建筑面积的28%(见表1)。采用钢结构可以增加使用面积4%-8%,这实际上是增加建筑物的使用价值,增加经济效益。例如北京的长富宫中心(26层纯钢框架体系)采用钢结构,钢柱的断面仅为450×450mm,层数和柱网与其类似的钢筋混凝土结构,柱子断面约在900×900mm左右。如果按照增加使用面积4%来计算,对于一个5万㎡的建筑来讲,等于增加了2000㎡左右的使用积,其价值是相当可观的。

4. 施工速度快。采用钢结构可为施工提供较大的空间和较宽敞的施工作业面。钢结构工程的柱子一般取3-4层为一个施工段,在现场一次吊装。而且柱子的吊装、钢框架的安装、钢筋混凝土核心筒的浇筑、组合楼盖的施工等,可以实施平行立体交叉作业。有时在上部安装柱、框架的同时,下部可以进行内部装饰、装修工程。因此,在保证技术、供应、管理等方面的条件下,可以提前投入使用。国内部分高层建筑钢结构工程施工工期见表2,可见与钢筋混凝土结构相比,30-50层的钢结构工程可缩短施工工期8-12个月左右。随着高层建筑钢结构的发展、应用、经验和累积,施工速度还可以加快。

5. 钢结构的质量容易保证。钢结构构件一般都在工厂里制造、加工、精度高。在工地只安装就位,用工省,现场比较文明。减少了沙、石、水泥堆放场地,还减少了模板储运、现场构件预制及钢筋混凝土现浇的湿作业,在闹市区或密集的居民区内,具有很大的优点。

6. 钢结构建筑在使用过程中易于改造,如加固、接高、扩大楼面等内部分割、变动比较容易、灵活。一些发达国家认为,钢结构建筑是环保型建筑,可以重复利用,减少矿产资源的开采。

7. 钢结构可以做成大跨度、大空间。开敞式的大平面办公室,60年代后得到较大的发展,有的国家称之为"园林化办公室"。这办公室要求较大尺寸的柱网布置,并且柱子断面越小越合适。采用12-15m的柱网已经很普遍。钢结构正适合这种要求,因它可形成较宽敞的无柱空间,便于内部灵活布置。

8. 管线布置方便。在钢结构的结构空间,有许多孔洞与空腔,而且钢梁的腹板也允许穿越小于一定直径的管线,这样使管线的布置较为方便,也增加了建筑净高,而且管线的更换、修理都为方便。

第四章 政府政策的支持力度

由于钢结构本身的优越性,钢结构的建筑可以说是绿色建筑,钢结构本身是一个绿色环保型的产品,得到了政府主管部门的大力支持和国家政策的扶持。

《建筑技术政策》(1996-2010年)政策纲要中规定:

56、积极开展对超高层建筑结构体系的研究....重点发展钢和混凝土混合的结构体系,积极发展钢结构体系。

57、单层房屋建筑,要努力改善传统的板、梁(架)、柱体系、积极发展各种新型建筑结构体系,适当发展大柱网灵活厂房,推广定型化轻钢房屋体系。

58、大跨屋盖可采用钢结构和钢与混凝土组合结构。大跨公共建筑要推广应用网架、网壳、悬索,压型钢板结构等空间结构体系。逐步开展结构的应用研究。

59、研究解决钢结构制造和现场施工中的计算机放样、切割、焊接、除锈....,研究开发张力结构和预应力等新型钢结构

60、推广应用高效经济的低合金钢筋以及3级钢筋研究解决钢结构的防锈技术、防水防火涂料技术,以满足建筑用钢的发展需要。

而且,建设部的各级领导在各种会议上都在大力推动钢结构的发展,原建设部总工程师姚兵同志在几次金属结构年会讲,就建筑结构体系而言,21世纪是钢结构的世纪。此语预示了钢结构市场发展的前景。

第五章 原材料情况

钢结构的发展,就我国钢量已突破一亿吨,我国已成为钢铁大国的基础上产生的,我国的用钢政策已从限制用钢改变到积极推动和发展用钢的政策。而我们所讲的钢结构,就我国的现有钢材品种:Q235、Q345、Q390基本满足需要,不存在原料短缺问题。当然个别一些品种有待开发,与国外还有一定的差距,特殊的耐候钢等质量有待提高,但这并不影响钢结构的发展。

第六章 市场分析

我国的钢结构市场大体分为轻型钢结构和重型钢结构。

轻型钢结构主要以仓库、一般厂房、3层以下住宅以及货场、站棚等,此钢结构建筑每年需求量大约在500万㎡以上。随着钢结构住宅的成熟和产业化形成,每年预计以200万㎡的速度发展,那么需要钢结构就是100万吨。其中仅北京就有40万㎡的小区正在设计中,还有正在筹划中的住宅工程。根据以上粗略计算,每年轻钢结构市场需钢结构产品约在230万吨,由此可见轻钢结构市场的巨大。

重型钢结构主要以高层建筑钢结构、大型工业厂房、机场、大跨度机库、桥梁、电站、大型体育游乐馆等。每年需求100万吨以上,折合建筑面积在2000万㎡以上,在九十年代以前,这些钢结构大部份以进口为主,从九十年代来,逐渐由国内或中外合资企业生产。但也有相当部分是进口的。市场和生产厂家绝大部分集中在沿海和南方(长江以南)地区。

在重型钢结构市场上,目前具有如下的市场增长点:

1) 国家每年要新增发电容量为1000万KW单台装机容量为50万KW发电机组20台,每台钢结构大约为1.2万吨。据有关部门透露河北地区为保奥运,近几年就要建立60万KW的发电机组18台(盘山4台,西柏坡2台,定曲6台,衡水电厂4台,托克托4台)总计需要22万吨重型钢结构。

2) 为发展城市建筑,减少城巾建筑的污染,一般30层以上的建筑都要求采用钢结构,仅北京市近几年筹备的大约在20栋以上,为迎接申奥,奥林匹克公园的世贸中心大厦两座500多米高的大厦80%的建筑采用钢结构,预计河北地区的高层建筑每年大约需要钢结构20万吨左右。

3) 北京为举办奥运,37个场馆绝大部分要采用钢结构建筑,依据澳大利亚悉尼举办奥运建造场馆的计算,北京的奥运场馆大约需要15万吨钢结构产品。

4) 为加快交通运输的建筑,沿长江和黄河大型河流上建造的公路和铁路大桥均采用结构的建筑,每年要修六座以上的1000m以上长度的跨江、河大桥,每座桥大约是一万吨以上。随着公路建造的加快,公路使用钢结构桥梁的数量会越来越多。据不完全统计,每年建造钢桥约需七万吨以上。

5) 随着国家基础建设的发展,铁路的高速兴建和民航机场的扩大,每个机场大都会使用结构产品。据现已批准兴建的13个机场建设大约需要10万吨左右的钢结构。

6) 随着全国很多工厂的改造、扩建和新建,现在绝大部分工厂的新厂房都采用钢结构厂房。每年大约建设400万㎡以上的厂房,约需钢结构150万吨。

第七章 生产厂家状况

巨大的市场必然会带来巨大的商机,导致钢结构企业在迅猛发展。据不完全的统计,从九十年代初的十几个钢结构生产厂家现在已发展到全国已有各类钢结构加工厂1000多家,仅加入钢结构协会会员单位就700多家。但其中具备年产5000吨以上生产能力的厂家不是很多,据粗略的统计有40多家,而且大部分分布在南方。北方的大体上是:山东3家,河南3家,河北3家,北京2家,天津2家,仅就北京、河北和天津的生产厂家大约有6家,年生产能力为6万吨。

根据市场调查的需求,一般一栋高层或一个大型的体育场馆,需要钢结构为一万吨左右,而一般要求的钢结构的制做、安装周期为6个月。

建厂的技术标准,应该是达到国际上一流的水平,从各个工序环节上,应考虑采取国际最先进的技术,这样才能在市场上立于不败之地。

我们查核到目前国内企业拟建大型钢结构企业的综合数据是:根据以上年产量和技术标准的要求和钢结构本身的生产特点,厂房面积应达到2万㎡,生产原材料和成品堆放地应为4万㎡,厂区道路及绿化和办公为4万㎡,总计10万㎡。包括设备的总体投资在12,000万元左右。

但是目前涉足钢结构工程的企业由于资金势力等原因,除了部分合资外资企业外,一般没有设计、生产、施工等三方面皆具备的企业。生产的钢结构用材也基本上部分自己生产,部分在市场上购买,特别象投资比较大的产品品种,如大方管、H型钢、彩钢瓦等。

从以上分析来看,目前一般钢结构厂家规模都比较小,小的企业主要从事轻钢结构的施工,其投资规模都不算大,部分大型设计、施工、设备投入健全的钢结构公司则主要从事重型钢结构建设,因为他们可以从大型工程中获取高额利润。

第八章 钢结构加工主要生产设备

设备方面:

1) 计算器设计编程:A、软件 B、计算器 C、绘图仪 D、计算器生产控调中心

2) 原材料切割、整平:A、数控切割机 B、等离子切割机C、型钢切割机 

3) 拼配、焊接:A、组焊机 B、预拼工装胎位 C、拼装平台 D、自动焊机 E:焊接中心

4) 矫正:型钢矫正机

5) 钻孔、铣端、冲孔机、自动钻孔机、端铣机

6) 拋丸除锈:型钢拋丸除锈机

7) 涂装、标识:无气真空喷涂机、标识机

8) 预拼装:50吨大型起重机

9) 包装出厂:打包机

10) 各种吊车

第九章 钢结构材料

由于钢结构市场的迅猛发展,以下钢结构材料将是未来钢材深加工行业发展的重要内容:

1、支撑骨架材料

H型钢

可分为热轧型和高频焊接型,数控切割机生产厂家讲解软件系统开发与研究近20年来在国内高层和超高层的钢结构建筑上得到了广泛应用并积累了一定的经验。国内H型风的生产厂家众多,完全可以满足钢结构住宅发展的需求,是现阶段(过渡期)国内发展钢结构住宅的首选用材。缺点是钢材消耗量大,节点处理困难。特别是美国“9.11事件”中,世贸中心的H型钢结构出现容易受热弯曲的弱点,所以目前有大方管代替H型钢的趋势。

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