【正文】 (5)裝修標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)、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(duì)避免二次裝修造成的材料浪費(fèi)，保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)住宅的主體結(jié)構(gòu)都有很大的意義。 模數(shù)是一種參照的度量單位，通過一個(gè)基本的度量單位數(shù)值擴(kuò)展成一個(gè)模數(shù)的度量體系，國(guó)際通用的法則是一個(gè)基本模數(shù) :IM=100mm。住宅產(chǎn)業(yè)化的前提條件之一就是要實(shí)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。因此，一個(gè)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(gè)方面的功能 :作為建筑設(shè)計(jì)依據(jù) 。決定體系中建筑物本身和建筑構(gòu)件的位置。 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 。 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。 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。 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)。 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 30 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(shí)還承擔(dān)扭矩，分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩種。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)鋼梁的標(biāo)準(zhǔn)化 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》的型鋼表，鋼梁最好用 H 型鋼。為保證鋼梁、鋼柱的模數(shù)統(tǒng)一性，同時(shí)方便工廠加工、現(xiàn)場(chǎng)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、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 31 300mm、 350mm 等為鋼梁在截面高度和寬度系列模數(shù)。 德力公司研究開發(fā)的裝配式節(jié)點(diǎn)非 常好的解決了這個(gè)問題，其“蝶形節(jié)點(diǎn)”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(diǎn)”，將鋼結(jié)構(gòu)住宅的 全部構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。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(jì)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(diǎn)的構(gòu)件）運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后再進(jìn)行組裝的結(jié)構(gòu)。“構(gòu)件結(jié)構(gòu)”的優(yōu)點(diǎn)是可以提前預(yù)加工，在 施工現(xiàn)場(chǎng)安裝加工好的構(gòu)件比裝配式鋼結(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 32 較方便等特點(diǎn)，其缺點(diǎn)是剛性連接節(jié)點(diǎn)的抗震性不理想，結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、加工工藝復(fù)雜，加工成本高，焊接時(shí)會(huì)破壞支撐柱的整體性能，同時(shí)焊接作業(yè)產(chǎn)生很大的能源消耗，不能滿足國(guó)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(yùn)輸十分不便。同時(shí)，由于支撐柱上每個(gè)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力要求均不同，導(dǎo)致在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)建筑中所有節(jié)點(diǎn)都要單獨(dú)設(shè)計(jì)、單個(gè)加工，使整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化施工。但是對(duì)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(diǎn)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。 具 有抗震性能好，安裝速度快，標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，和型鋼配合可以做到全部現(xiàn)場(chǎng)裝配，克服了現(xiàn)有的“構(gòu)件加工”的缺點(diǎn)和不足。 2) 適合與住宅產(chǎn)業(yè)化配套 采用 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”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(diǎn)，開發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)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(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。這樣就可以做到鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。此外，裝配式節(jié)點(diǎn)不存在拉裂鋼管的現(xiàn)象，相對(duì)于普通的焊接節(jié)點(diǎn)抗震性能更好。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(guó)家支持和大力發(fā)展的方向。 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 35 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 。使用 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”以后，使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)代替鋼材加工工序，大大節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，經(jīng)測(cè)算可以節(jié)省鋼結(jié)構(gòu)整體綜合費(fèi)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(jìng)爭(zhēng)力。 據(jù)某咨詢公司預(yù)測(cè) 到 2030年，將有超過十億人生活在中國(guó)的城市中，需要以前所未見的大規(guī)模進(jìn)行建設(shè)。中國(guó)的城市化已經(jīng)有了長(zhǎng)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(guó)各地的 800 個(gè)城市中。按照這種速度，在未來 20 年中，中國(guó)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 36 將不斷擴(kuò)建其城市，到 2030 年，全國(guó)將達(dá)到 70％的城市化率。 由于鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，給中國(guó)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(huì)。 2) 高抗震等級(jí)建筑 進(jìn)入 21 世紀(jì)后，全球進(jìn)入了地震多發(fā)時(shí)期，先后發(fā)生了海地、汶川、日本等大地震。國(guó)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 ”。德力公司通過 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”的產(chǎn)業(yè)化研究，通過合理的設(shè)計(jì)，提出在相同用鋼量的通等條件下，使用 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”就可以提高抗震等級(jí)，達(dá)到提高抗震性的目的。采用德力公司 裝配式“蝶形節(jié)點(diǎn)”技術(shù)體系后，只需要在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)“蝶形節(jié)點(diǎn)”后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng) ，使用當(dāng)?shù)鼗驀?guó)內(nèi)采購的鋼梁和 H 型鋼柱，在施工現(xiàn)場(chǎng)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(xiǎn)，提高企業(yè)效益。蝶形卡 1 可通過預(yù)緊產(chǎn)生對(duì)摩擦抗剪板 2 的預(yù)壓力，同時(shí)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(diǎn)的抗彎、抗拉和部分抗剪；摩1 2 圖 11 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 38 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(diǎn)部位形成過 盈連接。如圖 11 蝶形卡： 由兩個(gè)對(duì)稱相連的半卡組成，每個(gè)半卡均含有預(yù)緊肩、承載板 、連接板 、自鎖肩 、楔塊 、楔塊壓片 、壓緊螺栓 、抗剪銷 和緊固螺栓 組成。 （ 3） 產(chǎn)品構(gòu)成關(guān)系： 產(chǎn)品的構(gòu)成由節(jié)點(diǎn)半卡 的組件部分、組成節(jié)點(diǎn)半卡的零裝配式 節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)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 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 40 件部分和構(gòu)成節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品的零件部分。如圖 41， (5)工藝設(shè)計(jì)原則與控制 （以下描述針對(duì)自動(dòng)化數(shù)控流水線生產(chǎn)過程的工藝設(shè)計(jì)）。因此下料工序采用數(shù)控火焰切割設(shè)備和工藝。 冷成型工藝：考慮到能確保工件在加工時(shí)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。 全自動(dòng)組焊流水線：考慮到產(chǎn)品焊接量相對(duì)較少，但對(duì)焊接要求的復(fù)雜性和生產(chǎn)效率要求較高，同時(shí)考慮到產(chǎn)品的形狀尺寸的變化較多。對(duì)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(yùn)轉(zhuǎn)能力，同時(shí)提高產(chǎn)品的系統(tǒng)性研發(fā)能力提供保障。 . 化學(xué)成分檢驗(yàn)：材料的化學(xué)成分對(duì)其焊接性能影響較大。因此對(duì)材料的化學(xué)成分采取跟蹤控制方式是必要的。在產(chǎn)品內(nèi)部工藝管理中對(duì)材料的機(jī)械性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，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。應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定產(chǎn)品及設(shè)備的檢驗(yàn)時(shí)間和程序。 . 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。 . 切削：對(duì)無法實(shí)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。 全自動(dòng)組焊流水線： 采用 焊接機(jī)器人系統(tǒng) 對(duì)實(shí)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。其關(guān)鍵在于通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可達(dá)到減低庫存、提高物資運(yùn)轉(zhuǎn)能力和提高系統(tǒng)服務(wù)能力。以上的設(shè)計(jì)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。 主要材料 所用規(guī)格分別為板材 和 帶料 ，鋼號(hào)選用結(jié)序號(hào) 設(shè)備名稱 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 800T 3 雙列多孔鉆床 臺(tái) 8 16mm 4 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 8 6 鋼板矯平機(jī) 臺(tái) 8 7 噴砂機(jī) 臺(tái) 2 8 手工電弧焊機(jī) 臺(tái) 1 9 32 t/10t 行車 臺(tái) 1 10 20t/5t 行車 臺(tái) 1 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 45 構(gòu)鋼。 3) 人員費(fèi)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(fèi)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 。 6) 其他配套投資及費(fèi)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。 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 46 4. 銷售收入及財(cái)務(wù)預(yù)測(cè) 1) 產(chǎn)品銷售價(jià) 按照目前市場(chǎng)鋼材價(jià)格計(jì)算，現(xiàn)在“蝶形節(jié)點(diǎn)”的生產(chǎn)價(jià)格可以定為 9500 元 /噸 。 八、 社會(huì)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(duì)于鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)來講 ,如果建立一個(gè)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。按照國(guó)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(jì)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。 2. 采用蝶型節(jié)點(diǎn)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(diǎn)”可實(shí)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(gè)年生產(chǎn) 6 萬噸“蝶形節(jié)點(diǎn)”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。同時(shí)，由于“蝶形裝配式鋼結(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 48 節(jié)點(diǎn)”是符合現(xiàn)場(chǎng)組裝要求的，體積小，適合長(zhǎng)途運(yùn)輸，不受施工地點(diǎn)和運(yùn)輸、環(huán)境的要求的影響，滿足國(guó)家計(jì)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。 3. 采用蝶型節(jié)點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化后可節(jié)省運(yùn)費(fèi) 據(jù)統(tǒng)計(jì)：對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)加工點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑在 7001000公里。公里計(jì)算。如果能真正實(shí)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(yùn)輸問題，而同樣規(guī)模使用蝶形節(jié)點(diǎn)的用鋼重量?jī)H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(diǎn)發(fā)生的運(yùn)費(fèi)約 是前者的 10%，則節(jié)省運(yùn)費(fèi)近 90%，相當(dāng)于節(jié)省運(yùn)費(fèi)約 2334 億元 /年。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)。占鋼材總量的 %。 九、 結(jié)論 從以上的市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益分析來看，“蝶形節(jié)點(diǎn)”的生產(chǎn) 是可行的，目標(biāo)市場(chǎng)需求及發(fā)展空間很大，經(jīng)濟(jì)效益明顯，同時(shí)符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策及環(huán)保要求，項(xiàng)目