【正文】 。 冷彎結(jié)構(gòu)被公認(rèn)為節(jié)能 高效的鋼結(jié)構(gòu)材料，如在住宅鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)型鋼化模式，可與國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的型鋼產(chǎn)能相配套，不僅有效降低了住宅鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)利于推動(dòng)該行業(yè)的發(fā)展，而且相當(dāng)于在發(fā)展住宅鋼結(jié)構(gòu)過(guò)程中減少大約 1000 萬(wàn)噸的二次加工產(chǎn)生的能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效果。冷彎型鋼主要服務(wù)于公路建設(shè)、鋼結(jié)構(gòu)、汽車(chē)制造、集裝箱、鐵裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 49 道車(chē)輛、鋼模板與腳手架、橋梁、電器柜、懸掛輸送機(jī)、電纜橋架、貨架、電梯導(dǎo)軌、龍骨鋼、蔬菜大棚、農(nóng)業(yè)機(jī)械、谷物倉(cāng)儲(chǔ)、家具及防火設(shè)備等方面。 4. 采用蝶型節(jié)點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化后可降低能耗 截至目前，我國(guó)共有 1000 多條冷彎型鋼生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力達(dá)到每年 1500 萬(wàn)噸。采用傳統(tǒng)的大構(gòu)件模式的方法，則因運(yùn)輸構(gòu)件所發(fā)生的總運(yùn)輸費(fèi)用將達(dá)到 2638 億元。如果按上述 1000 萬(wàn)噸的鋼結(jié)構(gòu)用鋼規(guī)模，單位運(yùn)費(fèi)按 元 /噸不但減少了投資，也可以顯著提高投入產(chǎn)出比 。建成后的蝶形節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)廠，年產(chǎn)值約為 12億元（不含稅），利潤(rùn)總額超過(guò) 6 億元。由于鋼結(jié)構(gòu)制作完成后的構(gòu)件屬于大件運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)制造 企業(yè)就必須建立在施工現(xiàn)場(chǎng)附近，否則就不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)有的效益。投產(chǎn)后，年銷(xiāo)售收入約為 億元（不含稅），利潤(rùn)總額超過(guò) 5000 萬(wàn)元。 2) 產(chǎn)品總產(chǎn)值 如果按照投產(chǎn)設(shè)計(jì)產(chǎn)能計(jì)算，每年產(chǎn)品生產(chǎn)值為： 21000噸 9500 元 =19,950 萬(wàn)元 3) 稅前利潤(rùn) 稅前利潤(rùn) =產(chǎn)值 成本 費(fèi)用 折舊 其他費(fèi)用 = 21000720200300100576 =7554 萬(wàn)元 4) 增值稅 企業(yè)增值稅： 7554 17%=1284 萬(wàn)元 5) 稅后利潤(rùn) 稅后利潤(rùn)： 75541284=6270 萬(wàn)元 5. 投資回報(bào)率 及分析 根據(jù)以上的分析可以計(jì)算出生產(chǎn)“蝶形節(jié)點(diǎn)”的生產(chǎn)效裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 47 益是比較高的，利潤(rùn)率為 31%，比現(xiàn)在機(jī)械加工行業(yè)利潤(rùn)率高 ，經(jīng)濟(jì)效益較好。 3. 設(shè)計(jì)產(chǎn)能 根據(jù)市場(chǎng)需求情況可以逐漸增加設(shè)備，該設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)產(chǎn)能每年可以生產(chǎn)各種規(guī)格的裝配式節(jié)點(diǎn) 21000 噸 。 5) 用電量及費(fèi)用 用電容量： 800 千伏安，每年電費(fèi) 約為 800 24 300=576萬(wàn)元。 材料來(lái)源為 GB/T 15912020 中所含范圍的材料， 來(lái)源廣泛 價(jià)格穩(wěn)定，屬標(biāo)準(zhǔn)通用材料。 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 44 2. 總投資預(yù)算細(xì)目表 1) 設(shè)備清單 設(shè) 備預(yù)算： 2020 萬(wàn)元 2) 原材料 及成本 : 根據(jù)系列產(chǎn)品中規(guī)格性能的不同，采用鋼材 的牌號(hào)規(guī)格有所不同。 (7)質(zhì)量控制與產(chǎn)品管理 三個(gè)工藝過(guò)程，分別可成為三個(gè)獨(dú)立的子控制系統(tǒng)，對(duì)各零、部件的質(zhì)量和庫(kù)存實(shí)現(xiàn)全面系統(tǒng)的管理，并通過(guò)計(jì)算機(jī)控制?？赏ㄟ^(guò)軟件程序?qū)附与娏?、溫度、行進(jìn)速度等因素給以動(dòng)態(tài)控制，保證焊接性能各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到理想而穩(wěn)定的控制。應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定監(jiān)控刀具工作狀態(tài)來(lái) 保證產(chǎn)品加工質(zhì)量。 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 43 . 冷彎成型：模具冷成型，對(duì)所加工工件的形狀位置尺寸可達(dá)到理想的控制，并能實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)能力，但應(yīng)適時(shí)監(jiān)控設(shè)備和工裝始終處于正常狀態(tài)，采取動(dòng)態(tài)控制。 冷成型工藝： 冷成型工藝影響到 組焊工藝和產(chǎn)品的成型尺寸，尤其對(duì)成型產(chǎn)品的裝配性影響大，因此對(duì)所使用的模具及專(zhuān)用刀具應(yīng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，同時(shí)每班都應(yīng)有對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的檢驗(yàn)記錄，以確保工裝的性能處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。 . 產(chǎn)品精度檢驗(yàn)：除產(chǎn)品的機(jī)械性能滿足要求之外，其形狀尺寸精度將對(duì)節(jié)點(diǎn)的裝配性影響較大，將直接影響到與安裝機(jī)具的配合及裝配性能，因此控制尺寸精度將利于獲得穩(wěn)定的節(jié)點(diǎn)使用性能。 . 抗拉、抗彎等機(jī)械性能檢驗(yàn)：材料的機(jī)械性能對(duì)冷加工工藝設(shè)計(jì)影響較大。因此保證材質(zhì)成分控制在規(guī)定范圍內(nèi)，是確保其組焊工藝穩(wěn)定，使 焊接性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的重要手段之一。 (6)技術(shù)管理 下料工藝： 是產(chǎn)品生產(chǎn)的第一道工序，對(duì)原材料的物理性能、化學(xué)性能和機(jī)械性能的有效控制有重要意義，是穩(wěn)定后續(xù)加工質(zhì)量的基礎(chǔ)因素必須給以足夠的重視，因此應(yīng)對(duì)所用 鋼板按批次檢驗(yàn)鋼板出廠質(zhì)量合格證明文件及材料材質(zhì)化驗(yàn)、性能試裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 42 驗(yàn)報(bào)告，并進(jìn)行化學(xué)成分的化驗(yàn)和抗拉、抗彎等機(jī)械性能的抽檢以確保產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)因素達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)。因此組焊線的核心部分采用 焊接機(jī)器人系統(tǒng) 完成，同時(shí)利于對(duì)最總終產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化控制。冷成型工藝加工效率高，節(jié)能效果顯著，適合于大批量生產(chǎn)，形成專(zhuān)業(yè)化流水線后可大大降低成本，節(jié)能降耗明顯。需加工的零件包括：承載板坯、自鎖肩坯、連接板坯、摩擦抗剪板坯等。 下料工藝：考慮到能夠取得高效的加工模式，同時(shí)可做到除零件的配合和定位部分之外大部分可一次加工即能滿足組焊 冷成型 數(shù)控切割下料 承載板坯 自鎖肩坯 連接板坯 摩擦抗剪板坯 承載環(huán) 自鎖肩 連接板 各種規(guī)格的板 摩擦抗桶配件 專(zhuān)業(yè)外協(xié) 楔塊 壓片 抗剪銷(xiāo) 節(jié)點(diǎn)半卡 入庫(kù) 全程質(zhì)量監(jiān)測(cè) 拉伸 沖壓 沖壓 產(chǎn)品組合 圖 41 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 41 設(shè)計(jì)尺寸的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性要求。見(jiàn)圖 31 (4)裝配式 節(jié)點(diǎn)的制作總流程： 產(chǎn)品的生產(chǎn)流程分為：下料、冷成型、部件組焊三大部分。如圖 12 （ 2） 零、部件及功能說(shuō)明： 組件部分 節(jié)點(diǎn)半卡： —— 形成節(jié)點(diǎn)的預(yù)緊系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)并傳遞節(jié)點(diǎn)橫向力； . 預(yù)緊肩：現(xiàn)場(chǎng)裝配節(jié)點(diǎn)時(shí)，裝配機(jī)具對(duì)節(jié)點(diǎn)施加預(yù)緊的對(duì)接裝置； . 連接板：與鋼框架的橫梁 H 型鋼梁翼板連接并傳遞橫 圖 12 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 39 向 力的部分； . 承載板：承擔(dān)對(duì)摩擦抗剪板的預(yù)緊及橫向力的最核心部分； . 自鎖肩：使預(yù)緊力傳遞給摩擦抗剪桶的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)； 零件部分： . 楔塊： —— 傳遞自鎖肩壓力、防止在工作時(shí)自鎖肩傳遞壓力時(shí)產(chǎn)生塑變以改善節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)過(guò)載時(shí)產(chǎn)生預(yù)緊力衰變并解決裝配問(wèn)題； . 楔塊壓片： —— 節(jié)點(diǎn)處于動(dòng)態(tài)過(guò)載時(shí)，幫助填補(bǔ)自鎖肩與摩擦抗剪桶的間隙的儲(chǔ)能裝置； . 抗剪銷(xiāo)：承擔(dān)預(yù)緊結(jié)構(gòu)的預(yù)緊力 . 緊固螺栓：實(shí)現(xiàn)抗剪銷(xiāo)形成預(yù)緊功能的裝置 . 摩擦抗剪桶： —— 在自鎖肩壓力的作用下與柱壁產(chǎn)生功能剪力并傳遞節(jié)點(diǎn)剪力的結(jié)構(gòu)。摩擦抗剪桶 2 的外側(cè)設(shè)有與鋼框架結(jié)構(gòu)橫梁 H 型鋼的腹板相連接的連接板，承擔(dān)節(jié)點(diǎn)的部分抗剪。 七、 經(jīng)濟(jì)效益分析 1. 生產(chǎn)工藝及流程 1) 裝配式節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)工藝及工序流程 （ 1） 裝配式 節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)組成說(shuō)明： 節(jié)點(diǎn)組成： 裝配式 節(jié)點(diǎn)一般由 （見(jiàn)下圖 11） 四對(duì)蝶形卡 和摩擦抗剪桶 2 兩部分組成。 3) 海外建筑市場(chǎng) 由于我國(guó)建筑企業(yè)每年在國(guó)外承攬大量房屋建設(shè)，過(guò)去每中標(biāo)一個(gè)國(guó)外的建 設(shè)項(xiàng)目，如果是鋼結(jié)構(gòu)建筑，就需要裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 37 在當(dāng)?shù)亟摻Y(jié)構(gòu)加工廠或在國(guó)內(nèi)加工好構(gòu)件后運(yùn)輸?shù)絿?guó)外去進(jìn)行安裝，這樣不但造成巨大投資，同時(shí)由于國(guó)際局勢(shì)動(dòng)蕩不安，也帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)，同樣也使承建企業(yè)收益下降。學(xué)校、醫(yī)院、寫(xiě)字樓 、機(jī)關(guān) 等公共場(chǎng)所時(shí)人員最密集的地方，這些建筑的抗震性能好壞，直接關(guān)系到千百萬(wàn)人民生命的 大事情。大地震給人們帶來(lái)很大的物質(zhì)和生命損失，同時(shí) 對(duì) 建筑的高抗震提出更高的要求。德力公司擁有的“蝶形節(jié)點(diǎn)”技術(shù)正是適合應(yīng)用于這個(gè)領(lǐng)域。中國(guó)可能會(huì)持續(xù)地每年新增 1,500 多幢 30層以上的高樓，相當(dāng)于每年新建一個(gè)芝加哥，其結(jié)果是，到 2030 年，中國(guó)的城市將會(huì)超過(guò) 950 個(gè)。展望未來(lái)，隨著人們?cè)絹?lái)越多地認(rèn)識(shí)到城市的機(jī)會(huì)，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緩慢而穩(wěn)定地向規(guī)模更大、資本密集程度更高的方向發(fā)展，其結(jié)果是，一波向城市遷移的大潮，將以每年新增 1,500 萬(wàn)～ 2,000 萬(wàn)常住人口的規(guī)模，不斷涌入中國(guó)的城市。這就賦予中國(guó)一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的機(jī)會(huì)：以一種支持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、保護(hù)環(huán)境、為其國(guó)民提供盡可能高的生活品質(zhì)，并會(huì)引起一波極具價(jià)值的新技術(shù)潮流的方式，去創(chuàng)建和開(kāi)發(fā)自己的城市 。 3. 應(yīng)用領(lǐng)域 1) 鋼結(jié)構(gòu)多層、高層建筑 中國(guó)的城市化 進(jìn)程 不可避免。運(yùn)輸，安裝，防火，防腐等。 6) 簡(jiǎn)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)單位使用 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”后，可以大大簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)單位在完成建筑方面設(shè)計(jì)后，只要確定方型鋼柱、鋼梁的尺寸，根據(jù)需要的數(shù)據(jù)，就可以在 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”的產(chǎn)品中找到符合這些要求的相應(yīng)產(chǎn)品，直接將設(shè)計(jì)圖紙交給施工單位進(jìn)行采購(gòu)、安裝即可，省略了鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)加工企業(yè)的節(jié)點(diǎn)二次設(shè)計(jì)及加工的過(guò)程，達(dá)到建筑產(chǎn)業(yè)化和現(xiàn)場(chǎng)裝配化。 5) 符合國(guó)家節(jié)能、減排政策 從整體產(chǎn)品 設(shè)計(jì)和技術(shù) 應(yīng)用方面 均采用現(xiàn)代制造 工業(yè)設(shè)計(jì)理念，將大工業(yè)化、產(chǎn)品化 、標(biāo)準(zhǔn)化 的設(shè)計(jì)理念貫穿始終，使建筑設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、現(xiàn)場(chǎng)施工等符合標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、節(jié)能化、環(huán)?；纫?。 4) 抗震性能更好 根據(jù)清華大學(xué)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明， “蝶形節(jié)點(diǎn) ”本身也參裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 34 與耗能， 并且由于裝配卡的特殊構(gòu)造，使得鋼梁塑性鉸天然外移了一段距離，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震較為有利。 3) 適合快速安裝 成批量生產(chǎn)的 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”可以在施工現(xiàn)場(chǎng)使用專(zhuān)用的安裝機(jī)具就可以組裝成完整的鋼結(jié)構(gòu)支撐。 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 33 2. 技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) 1) 適合大批量、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn) “蝶形節(jié)點(diǎn) ”是 由多個(gè)單獨(dú)的部件組成，這些單獨(dú)的部件適合于在機(jī)械工廠加工制造，可以成批量的生產(chǎn)加工，可以保證加工精度，提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本，保證產(chǎn)品及制成品的質(zhì)量。 德力公司開(kāi)發(fā)的“蝶形節(jié)點(diǎn)”技術(shù)主要是應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑中管型混凝土柱與 H 型鋼梁的快速裝配連接。對(duì) 于大型、特殊、超高鋼結(jié)構(gòu)建筑來(lái)說(shuō)，整個(gè)建筑就是一個(gè)單獨(dú)設(shè)計(jì)施工的整體，其對(duì)價(jià)格不是非常敏感。加工難度大、費(fèi)用高，運(yùn)輸不便，運(yùn)輸成本高，能源消耗等缺點(diǎn)，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)建筑整體綜合造價(jià)偏高問(wèn)題。這種采用“構(gòu)件結(jié)構(gòu)”通常是采用焊接連接方式，這在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中屬剛性連接節(jié)點(diǎn)。 六、 裝配式節(jié)點(diǎn)技術(shù) 優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 1. 技術(shù)特點(diǎn) 目前，多、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的支撐柱與鋼橫梁的連接都是采用“構(gòu)件結(jié)構(gòu)”。 3) 鋼結(jié)構(gòu)住宅梁柱節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化 由于在鋼梁柱節(jié)點(diǎn)研究的滯后，現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)住宅中鋼梁和鋼柱必須在鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)預(yù)先制作，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要單獨(dú)設(shè)計(jì)、單獨(dú)制作，無(wú)法做到標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，因此，制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)的發(fā)展。 現(xiàn)在 住宅中鋼梁和鋼柱 經(jīng)常 是鋼接在一起，鋼柱的寬度一般大于鋼梁的寬度，在節(jié)點(diǎn)處鋼柱把鋼梁截面包括在內(nèi)，所以鋼梁的標(biāo) 準(zhǔn)化設(shè)計(jì)主要是考慮鋼梁、鋼柱之間的模數(shù)協(xié)調(diào)。 格構(gòu)式梁主要是析架用弦桿代替翼緣，腹桿代替腹板，將彎矩、剪力變?yōu)闂U件的軸向力，適應(yīng)于較大的跨度，但其構(gòu)造復(fù)雜，成本高，應(yīng)用少。 實(shí)腹式鋼梁分為型鋼梁和組合梁兩大類(lèi) :型鋼梁構(gòu)造簡(jiǎn)單，工廠化制造，成本低因應(yīng)用廣泛，其截面形式有熱軋工字鋼、熱軋 H 型鋼和槽鋼三種，其中 H 型鋼的截面分布最合理翼緣內(nèi)外邊緣平行，與其 他構(gòu)件連接方便，在鋼結(jié)構(gòu)住宅中 H 型鋼梁應(yīng)用最廣。考慮到與傳統(tǒng)住宅的接軌，同時(shí)參考國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上鋼材的截