【正文】 48。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，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，（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：755417%=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80024300=576萬(wàn)元。材料來(lái)源為GB/T 15912008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。2. 總投資預(yù)算細(xì)目表1) 設(shè)備清單序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 單位 數(shù)量 備注1 數(shù)控火焰切割機(jī) 臺(tái) 8 2油壓機(jī)臺(tái) 8 800T3雙列多孔鉆床臺(tái)8 16mm4端銑機(jī)臺(tái)16 5數(shù)控焊接機(jī)器人焊機(jī)及四軸數(shù)控自動(dòng)焊焊套 86鋼板矯平機(jī)臺(tái) 8 7噴砂機(jī)臺(tái)28手工電弧焊機(jī)臺(tái)1 932 t/10t 行車(chē)臺(tái) 1 1020t/5t 行車(chē)臺(tái) 1 設(shè)備預(yù)算：2000萬(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。. 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。1.2.3.4.1.2.3.4. 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：12圖11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)?；a(chǎn)業(yè)化、節(jié)能化、環(huán)?；纫蟆?) 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。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