【正文】 九、 結(jié)論 從以上的市場及經(jīng)濟(jì)、社會效益分析來看，“蝶形節(jié)點”的生產(chǎn)是可行的，目標(biāo)市場需求及發(fā)展空間很大，經(jīng)濟(jì)效益明顯，同時符合國家產(chǎn)業(yè)政策及環(huán)保要求，項目是可行的。%。新建和在建的ф200ф660mm大型機(jī)組共有50套，集中分布在華東、華北和東北地區(qū)。如果能真正實現(xiàn)住宅鋼結(jié)構(gòu)型鋼化，則可以避免以上因構(gòu)件加工發(fā)生的二次運輸問題，而同樣規(guī)模使用蝶形節(jié)點的用鋼重量僅相當(dāng)于總用鋼量的10%，如果按相同的地理分布原則，因蝶形節(jié)點發(fā)生的運費約是前者的10%，則節(jié)省運費近90%，相當(dāng)于節(jié)省運費約2334億元/年。公里計算。3. 采用蝶型節(jié)點鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化后可節(jié)省運費據(jù)統(tǒng)計：對于鋼結(jié)構(gòu)加工點的經(jīng)濟(jì)運輸半徑在7001000公里。同時，由于“蝶形節(jié)點”是符合現(xiàn)場組裝要求的，體積小，適合長途運輸，不受施工地點和運輸、環(huán)境的要求的影響，滿足國家計劃要求每年建設(shè)2億平方米鋼結(jié)構(gòu)住宅任務(wù)只要建設(shè)15家年產(chǎn)6萬噸的生產(chǎn)企業(yè)就可以。2. 采用蝶型節(jié)點鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化后的投入產(chǎn)出采用“蝶形節(jié)點”可實現(xiàn)型鋼化模式后，按照鋼結(jié)構(gòu)制作企業(yè)的規(guī)模投入成本，投入2億元建立一個年生產(chǎn)6萬噸“蝶形節(jié)點”的生產(chǎn)企業(yè)，就可以滿足建造鋼結(jié)構(gòu)住宅1200萬平米的要求。按照國家有關(guān)部門希望的在每年新建建筑中，10%以上的結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)的計劃，即每年新建2億平方米的鋼結(jié)構(gòu)住宅，大約需要消耗鋼結(jié)構(gòu)用鋼1000萬噸，需要建立以上規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)制作企業(yè)150家，需要投入300億以上。八、 社會效益分析1. 傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)需要的投入產(chǎn)出 對于鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)來講,如果建立一個年產(chǎn)能達(dá)到6萬噸的鋼結(jié)構(gòu)加工能力的企業(yè),總投資要超過2億元人民幣，可以滿足建造鋼結(jié)構(gòu)住宅面積為120萬平米。4. 銷售收入及財務(wù)預(yù)測1) 產(chǎn)品銷售價 按照目前市場鋼材價格計算，現(xiàn)在“蝶形節(jié)點”的生產(chǎn)價格可以定為9500元/噸。6) 其他配套投資及費用 工廠還需要其他配套設(shè)施及輔助設(shè)備，這些設(shè)備大約需要投入10000萬元。3) 人員費用管理人員：20人 10000元/月 240萬元/年 生產(chǎn)人員：80人 5000元/月 480萬元年 720萬元/年4) 廠房面積及費用 廠房及生產(chǎn)車間、庫房面積等共需要約為10000平方米，如果按照租賃方式，每年租金300萬元。主要材料所用規(guī)格分別為板材和帶料，鋼號選用結(jié)構(gòu)鋼。以上的設(shè)計內(nèi)容均應(yīng)建立在ISO標(biāo)準(zhǔn)化體制下的產(chǎn)品技術(shù)管理的子系統(tǒng)中，該子系統(tǒng)體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化物資管理、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)管理和標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)管理等。其關(guān)鍵在于通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可達(dá)到減低庫存、提高物資運轉(zhuǎn)能力和提高系統(tǒng)服務(wù)能力。 全自動組焊流水線：采用焊接機(jī)器人系統(tǒng)對實現(xiàn)焊接性能的穩(wěn)定性和高效生產(chǎn)能得到較理想的操作效果。. 切削：對無法實現(xiàn)沖壓的部分，采用切削方式完成并盡可能采用成型刀具完成，以提高尺寸穩(wěn)定性和加工效率。. 沖孔：應(yīng)規(guī)定模具的定位板的定期檢查校核制度，以便保證孔位的精確度。應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定產(chǎn)品及設(shè)備的檢驗時間和程序。在產(chǎn)品內(nèi)部工藝管理中對材料的機(jī)械性能進(jìn)行監(jiān)測，是確保其冷成型工藝的質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素，因此同樣采取跟蹤控制方式是必要的。因此對材料的化學(xué)成分采取跟蹤控制方式是必要的。. 化學(xué)成分檢驗：材料的化學(xué)成分對其焊接性能影響較大。對提高產(chǎn)品質(zhì)量控制和生產(chǎn)效率的，最大限度的提高產(chǎn)品物資系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)能力，同時提高產(chǎn)品的系統(tǒng)性研發(fā)能力提供保障。 全自動組焊流水線：考慮到產(chǎn)品焊接量相對較少，但對焊接要求的復(fù)雜性和生產(chǎn)效率要求較高，同時考慮到產(chǎn)品的形狀尺寸的變化較多。 冷成型工藝：考慮到能確保工件在加工時其機(jī)械性能和形狀尺寸的穩(wěn)定性、可控性，可通過由冷成型模具、專用刀具工藝的手段和方法來保證，因此采用的設(shè)備為冷沖、冷壓和切削等設(shè)備。因此下料工序采用數(shù)控火焰切割設(shè)備和工藝。如圖41， 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業(yè)外協(xié)楔塊壓片抗剪銷節(jié)點半卡入庫全程質(zhì)量監(jiān)測拉伸沖壓沖壓產(chǎn)品組合圖41(5)工藝設(shè)計原則與控制（以下描述針對自動化數(shù)控流水線生產(chǎn)過程的工藝設(shè)計）。（3） 產(chǎn)品構(gòu)成關(guān)系：裝配式節(jié)點節(jié)點半卡1摩擦抗剪桶 楔塊壓片 抗剪銷 緊固螺栓楔塊連接板承載板自鎖肩預(yù)緊肩圖31產(chǎn)品的構(gòu)成由節(jié)點半卡的組件部分、組成節(jié)點半卡的零件部分和構(gòu)成節(jié)點產(chǎn)品的零件部分。如圖11 蝶形卡：圖12由兩個對稱相連的半卡組成，、。蝶形卡1可通過預(yù)緊產(chǎn)生對摩擦抗剪板2的預(yù)壓力，同時具有與建筑鋼框架結(jié)構(gòu)橫梁H型鋼的翼板相連接的功能，承擔(dān)節(jié)點的抗彎、抗拉和部分抗剪；摩擦抗剪桶2的內(nèi)側(cè)為摩擦面與柱體相配合，在蝶形卡1的預(yù)壓力下與柱體的節(jié)點部位形成過盈連接。采用德力公司裝配式“蝶形節(jié)點”技術(shù)體系后，只需要在國內(nèi)生產(chǎn)“蝶形節(jié)點”后運輸?shù)浆F(xiàn)場，使用當(dāng)?shù)鼗驀鴥?nèi)采購的鋼梁和H型鋼柱，在施工現(xiàn)場就能完成安裝，提高建設(shè)速度，加快資金周轉(zhuǎn)，減少風(fēng)險，提高企業(yè)效益。德力公司通過“蝶形節(jié)點”的產(chǎn)業(yè)化研究，通過合理的設(shè)計，提出在相同用鋼量的通等條件下，使用“蝶形節(jié)點”就可以提高抗震等級，達(dá)到提高抗震性的目的。國務(wù)院總理溫家寶不止一次的提出“將學(xué)校建成最安全的地方”。2) 高抗震等級建筑 進(jìn)入21世紀(jì)后，全球進(jìn)入了地震多發(fā)時期，先后發(fā)生了海地、汶川、日本等大地震。 由于鋼結(jié)構(gòu)的特點，給中國鋼材生產(chǎn)企業(yè)和鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)帶來前所未有的機(jī)會。按照這種速度，在未來20年中，中國將不斷擴(kuò)建其城市，到2030年，全國將達(dá)到70％的城市化率。中國的城市化已經(jīng)有了長足進(jìn)展，已有超過6億人口以一種比較分散的方式，居住在分布于全國各地的800個城市中。據(jù)某咨詢公司預(yù)測到2030年，將有超過十億人生活在中國的城市中，需要以前所未見的大規(guī)模進(jìn)行建設(shè)。使用“蝶形節(jié)點”以后，使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點代替鋼材加工工序，大大節(jié)省運輸費用，經(jīng)測算可以節(jié)省鋼結(jié)構(gòu)整體綜合費用10%15%，使鋼結(jié)構(gòu)建筑與鋼筋混凝土建筑有很強(qiáng)的競爭力。7) 降低鋼結(jié)構(gòu)綜合成本 建筑鋼結(jié)構(gòu)的成本應(yīng)該主要有以下幾部分組成：鋼材，鋼材加工。由于減少了鋼結(jié)構(gòu)制造工藝過程，這樣就減少了生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)過程中的能源消耗，減少了碳排放量，是國家支持和大力發(fā)展的方向。此外，裝配式節(jié)點不存在拉裂鋼管的現(xiàn)象，相對于普通的焊接節(jié)點抗震性能更好。這樣就可以做到鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，馬上就可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)的裝配，大大縮短了建設(shè)工期。 2) 適合與住宅產(chǎn)業(yè)化配套 采用“蝶形節(jié)點”以后，建筑圍護(hù)產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)自己產(chǎn)品的特點，開發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計一系列滿足鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以大批量的生產(chǎn)以供施工現(xiàn)場的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。具有抗震性能好，安裝速度快，標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點，和型鋼配合可以做到全部現(xiàn)場裝配，克服了現(xiàn)有的“構(gòu)件加工”的缺點和不足。但是對大量需要建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化住宅建筑，現(xiàn)存的焊接節(jié)點連接結(jié)構(gòu)使得無法標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)，已成為阻礙住宅鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的最大瓶頸。同時，由于支撐柱上每個節(jié)點的應(yīng)力要求均不同，導(dǎo)致在整個鋼結(jié)構(gòu)建筑中所有節(jié)點都要單獨設(shè)計、單個加工，使整個鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)難以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化施工?！皹?gòu)件結(jié)構(gòu)”的優(yōu)點是可以提前預(yù)加工，在施工現(xiàn)場安裝加工好的構(gòu)件比較方便等特點，其缺點是剛性連接節(jié)點的抗震性不理想，結(jié)構(gòu)中節(jié)點設(shè)計、加工工藝復(fù)雜，加工成本高，焊接時會破壞支撐柱的整體性能，同時焊接作業(yè)產(chǎn)生很大的能源消耗，不能滿足國家節(jié)能、環(huán)保、綠色發(fā)展的要求，并且制成后的支撐柱屬大構(gòu)件式結(jié)構(gòu)，制成后運輸十分不便。所謂“構(gòu)件結(jié)構(gòu)”就是將建筑中的鋼結(jié)構(gòu)部分預(yù)先進(jìn)行設(shè)計并在鋼結(jié)構(gòu)工廠加工制造，然后將加工好的鋼構(gòu)件（帶有梁柱節(jié)點的構(gòu)件）運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后再進(jìn)行組裝的結(jié)構(gòu)。 德力公司研究開發(fā)的裝配式節(jié)點非常好的解決了這個問題，其“蝶形節(jié)點”可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的鋼梁、鋼柱，生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)化的“鋼節(jié)點”，將鋼結(jié)構(gòu)住宅的全部構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。為保證鋼梁、鋼柱的模數(shù)統(tǒng)一性，同時方便工廠加工、現(xiàn)場施工，鋼梁的截面以IM=50mm為基本模數(shù)，取其擴(kuò)展模數(shù) 1oomm、150mm、 2(X)mm、250mm、300mm、350mm等為鋼梁在截面高度和寬度系列模數(shù)。2)鋼梁的標(biāo)準(zhǔn)化 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》的型鋼表，鋼梁最好用H型鋼。組合梁一般采用幾塊鋼板焊接成工字型截面、T型截面、箱型截面等，具有較大的承載力和剛度，目前在高層超高層住宅在應(yīng)用較多。2) 鋼結(jié)構(gòu)住宅鋼梁的標(biāo)準(zhǔn)化1)鋼梁的形式及類別 鋼結(jié)構(gòu)住宅的鋼梁是受彎構(gòu)件，主要承擔(dān)彎矩和剪力，有時還承擔(dān)扭矩，分為實腹式和格構(gòu)式兩種。2)鋼柱的標(biāo)準(zhǔn)化 傳統(tǒng)住宅的水平模數(shù)一般是以 IM=3oomm為基本模數(shù)，豎向模數(shù)以 IM=100mm為基本模數(shù)。 鋼管混凝土柱就是在鋼管中注入混凝土，使混凝土出于三向受力的狀態(tài)下充分發(fā)揮混凝土的抗壓能力，目前有圓管、方管兩種。 最后，利用模數(shù)協(xié)調(diào)組合多樣化住宅，滿足住戶多樣化需求。 模數(shù)協(xié)調(diào)的就是制定各種住宅部品的生產(chǎn)規(guī)格尺寸，使各種住宅部品能準(zhǔn)確無誤的安裝到位，不同企業(yè)生產(chǎn)的同類部件產(chǎn)品可以通用互換。決定體系中建筑物本身和建筑構(gòu)件的位置。因此，一個建筑體系的建構(gòu)必須首先確定其適用性的基本模數(shù)，它有三個方面的功能:作為建筑設(shè)計依據(jù)。住宅產(chǎn)業(yè)化的前提條件之一就是要實現(xiàn)構(gòu)、配件的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，因此選擇適合鋼結(jié)構(gòu)住宅構(gòu)、配件的基本模數(shù)是關(guān)鍵。 模數(shù)是一種參照的度量單位，通過一個基本的度量單位數(shù)值擴(kuò)展成一個模數(shù)的度量體系，國際通用的法則是一個基本模數(shù):IM=100mm。(5)裝修標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計、生產(chǎn)、安裝為標(biāo)準(zhǔn)化的裝修提供了很好的前提，裝修標(biāo)準(zhǔn)化、一體化對避免二次裝修造成的材料浪費，保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)住宅的主體結(jié)構(gòu)都有很大的意義。(3)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，對鋼材進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化成批量加工制作，實現(xiàn)構(gòu)配件的工廠化、機(jī)械化生產(chǎn)，減少現(xiàn)場的切割量和焊接量，最大限度的保證構(gòu)件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。 實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)從五個方面入手:(1)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、體系化，盡快結(jié)束我國以建造工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房的思想來建造鋼結(jié)構(gòu)住宅，制定出適合鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的規(guī)范體系。鋼材本身規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)化提供了前提條件，鋼結(jié)構(gòu)住宅的標(biāo)準(zhǔn)化就是構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、加工。(3)雖然在鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計中有意識的去實現(xiàn)住宅構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化，但并沒有采用體系化的設(shè)計方法，而是在傳統(tǒng)工業(yè)廠房設(shè)計基礎(chǔ)上，對具體住宅工程進(jìn)行局部的構(gòu)、配件的標(biāo)準(zhǔn)化，很難實現(xiàn)工廠化的大批量生產(chǎn)。 目前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀是: (1)鋼結(jié)構(gòu)住宅標(biāo)準(zhǔn)化僅有綱領(lǐng)性文件，具體構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范沒有頒布，缺少必要的標(biāo)準(zhǔn)化參考依據(jù)。2)國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀 鋼結(jié)構(gòu)住宅突出的優(yōu)點是構(gòu)配件的工廠化加工制作，機(jī)械化的現(xiàn)場安裝，建設(shè)周期短