¿Por qué el “esqueleto” de la estructura de acero de Moyi es el problema número uno que enfrentan las unidades de diseño y construcción?
Según los diferentes materiales de carga, la estructura se puede dividir en estructura de hormigón armado, acero Estructura, estructura de madera y estructura de mampostería, estructura compuesta de acero y hormigón, etc. Las estructuras de acero tienen las características de peso ligero, alta resistencia, buena resistencia sísmica, fácil producción industrial, ahorro de energía, protección ambiental y reciclabilidad. Los edificios con estructura de acero utilizan principalmente acero en forma de H, acero conformado en frío y otros materiales como esqueleto para fabricar componentes que soportan tensiones, pernos especiales y otros materiales se atornillan (soldan) y tableros recubiertos de colores u otros materiales con aislamiento térmico. Se utilizan funciones de impermeabilización y aislamiento acústico como techos, pisos, cerramientos de paredes, fábrica modular. Los edificios con estructura de acero se pueden dividir a grandes rasgos en sistemas estructurales, como estructuras de acero de gran altura y de alta resistencia, estructuras de acero para espacios grandes, estructuras de acero livianas, estructuras compuestas de acero y concreto y estructuras de acero residenciales.
Las estructuras de acero tienen requisitos básicos de rendimiento del acero, como resistencia, plasticidad, tenacidad, soldabilidad, etc. Los nodos clave de estructuras más importantes también requieren un rendimiento del espesor; desde una perspectiva sísmica, se requiere una cierta relación rendimiento-resistencia (≤0,85) para extender la vida útil del edificio y mejorar la resistencia al fuego del edificio; También se puede exigir que el acero sea resistente a la corrosión y al fuego.
El acero se utiliza principalmente en estructuras de acero.
1. Estructuras de acero de gran altura y alta resistencia
Placas de espesor medio (extragrueso), acero en forma de H, tubos cuadrados y rectangulares, tubos redondos, láminas galvanizadas, láminas recubiertas de colores, etc.
2. Estructura espacial de gran envergadura
Tubo circular (sin costura, soldado), placa mediana, tubo cuadrado grande, acero en forma de H, placa gruesa, placa galvanizada, recubierta de color placa, alambre trenzado de acero, alambre de acero de alta resistencia, barras de acero, etc.
3. Estructura de acero ligero
Placa de espesor medio, acero en forma de H (pequeña y mediana), placa galvanizada, placa recubierta de color, acero conformado en frío, tubo redondo, tubo cuadrado, etc.
4. Estructura combinada
Tubo redondo grande (soldado), acero en forma de H, placa mediana, tubo cuadrado, placa galvanizada, placa recubierta de color, etc.
5. Carcasa de estructura de acero
Acero en forma de H, tubo redondo (soldado), placa mediana, tubo cuadrado, placa galvanizada, placa recubierta de color, acero conformado en frío, etc. .
También incluye uniones de acero fundido, pernos de alta resistencia, espárragos, diversos materiales de soldadura (alambres de soldadura, electrodos) y otros materiales de soporte de soldadura.
1. Situación actual del mercado y la tecnología de estructuras de acero extranjeras
A principios del siglo XX nacieron las casas ligeras de estructura de acero. Durante la Segunda Guerra Mundial, las casas ligeras de acero se desarrollaron rápidamente debido a la necesidad de altas velocidades de construcción. La estructura de pórtico apareció en los años 40. En la década de 1950 aparecieron residencias con estructura de acero con un alto grado de industrialización, formando un sistema de construcción residencial con estructura de acero basado en fábricas que continúa hasta el día de hoy. En la década de 1960, la industrialización de los edificios residenciales se extendió por Europa y se desarrolló en países desarrollados como Estados Unidos, Canadá y Japón. Comenzaron a utilizarse ampliamente sistemas de envolventes livianos compuestos de paneles prensados de colores y correas de paredes delgadas conformadas en frío. La estructura de acero ligera es la principal forma de estructura de construcción en los países desarrollados.
Las principales razones del rápido desarrollo de las industrias extranjeras de estructuras de acero;
En primer lugar, la industria del acero proporciona una base material rica para el acero de construcción.
En segundo lugar, las estructuras de acero tienen las ventajas de una fácil instalación, un período de construcción corto, un buen rendimiento sísmico, una rápida recuperación de la inversión y una baja contaminación ambiental.
En tercer lugar, los estrictos requisitos de protección del medio ambiente y plena utilización de los recursos incitan a los propietarios, arquitectos e ingenieros estructurales a elegir estructuras de acero.
En cuarto lugar, las tecnologías y productos de soporte maduros han promovido el desarrollo de la industria de estructuras de acero.
La avanzada industria del acero en los países desarrollados permite que la variedad y calidad de los materiales de acero satisfagan plenamente las necesidades de las estructuras de acero, y los ricos recursos de acero proporcionan soporte material. El desarrollo continuo de nuevos materiales de acero ha promovido el progreso tecnológico de las estructuras de acero, lo que ha llevado a la popularización de la industria de las estructuras de acero y al desarrollo de la industria de la construcción moderna. En los últimos años, la cantidad de acero utilizado en la construcción extranjera representa alrededor del 30% del acero total utilizado y todavía muestra una importante tendencia al alza.
Algunos productos de acero de construcción nuevos desarrollados por la empresa JFE:
1. Acero ultragrueso en forma de H con un espesor de brida de 100 ~ 120 mm.
2. Placa de acero inoxidable compuesto, material base SS400 o SM400 combinado con SUS304.
3. Acero de alta resistencia con baja relación de límite elástico, grado de 600 MPa o incluso acero de alta resistencia de grado 800 MPa, el índice de límite elástico es inferior a 0,8.
El acero de alta resistencia de grado 4.800MPa se usa ampliamente como material para puentes, y la temperatura de precalentamiento del acero de alta resistencia de grado 800MPa de precalentamiento bajo puede ser inferior a 50 ℃.
5. Nuevos tableros recubiertos de colores, como: alta resistencia a la corrosión (utilizados para equipos de exterior), alta procesabilidad (buena conformabilidad, utilizados para la construcción de materiales para techos), color "esqueleto" para decoración de interiores. (El color, la resistencia a la corrosión, la resistencia a la corrosión química y la lubricidad mejoran enormemente).
2. Estado actual del mercado y la tecnología nacionales de estructuras de acero
Edificios de estructura de acero de gran altura: desde principios de la década de 1980 hasta marzo de 2003, las estructuras de acero de gran altura que se han construido y en construcción en mi país Con 59 edificios, la estructura de acero de los edificios de gran altura ha entrado en las filas internacionales y ha logrado un gran éxito. Las obras representativas incluyen: la Torre Shanghai Jinmao con una altura de 420,5 metros, la Torre Shenzhen SEG con una altura de 291 metros, que ha alcanzado el nivel líder internacional, y el Dalian World Trade Center con una altura de 200 metros. Utilizan acero nacional y son. Diseñado, fabricado y construido en China. Al principio, los principales materiales de acero para los edificios de gran altura con estructura de acero de mi país eran perfiles o placas importados como A572 y SM490B. En los últimos años, debido a la creciente variedad de productos de acero con rendimiento satisfactorio y precios bajos, los productos de acero nacionales se utilizan ampliamente, pero las placas Q420 y Q460 todavía se importan para proyectos clave con requisitos más altos.
Plantas industriales pesadas: la construcción ha aumentado rápidamente en los últimos años y el volumen de estructuras de acero es grande. Distribuido principalmente en las industrias del acero, energía térmica, construcción naval, electrónica, automóvil, fabricación de maquinaria y construcción de conservación de agua. Un ejemplo típico son los grandes talleres de fabricación de acero y laminación construidos por varias empresas siderúrgicas en los últimos años. En 2004, el taller metalúrgico y otros talleres industriales pesados tenían una superficie terminada de aproximadamente 8 millones de metros cuadrados y un consumo de acero de 800.000 toneladas. Sus requisitos técnicos de acero son los mismos que los de las estructuras de acero de gran altura.
Estructura espacial: En los últimos años, las estructuras espaciales representadas por rejillas y celosías se han utilizado no sólo en edificios civiles, sino también en talleres industriales, hangares y terminales como talleres de la industria tabacalera y talleres de ensamblaje de automóviles. , estadios, centros de exposiciones, teatros, museos, etc. En los últimos años se han construido una tras otra estructuras espaciales de gran envergadura, como terminales, centros de conferencias, estadios, grandes teatros y salas de conciertos. Se utilizan tubos de acero redondos y rectangulares para fabricar armazones espaciales, arcos y estructuras de rejilla atirantadas, y los techos corrugados se han convertido en hitos innovadores y modernos en todas partes. En la actualidad, la cantidad de estructuras de membranas y cables de suspensión no es grande y aún se encuentran en etapa de desarrollo. Sin embargo, se han seleccionado materiales de membrana de ETFE y PTFE para los techos y paredes de las sedes olímpicas de 2008, como el Estadio Nacional (Nido de Pájaro) y el Centro Acuático Nacional (Cubo de Agua).
Estructura de acero liviana: el consumo de acero de una estructura de acero liviana generalmente es de alrededor de 40㎏/㎡ (excluyendo la cantidad de barras de acero). Los tipos estructurales incluyen marco de pórtico y estructura de techo de acero corrugado arqueado. En los últimos años, se ha desarrollado rápidamente y se ha utilizado ampliamente en China. Se utiliza principalmente en talleres industriales ligeros, almacenes de cereales y algodón, muelles y depósitos aduaneros, productos agrícolas, materiales de construcción, muebles y otros mercados comerciales, instalaciones deportivas, salas de exposiciones, casas móviles, edificios de plantas adicionales, etc.
Estructura compuesta de acero y hormigón: combina total y razonablemente las ventajas del acero y el hormigón, tiene un excelente rendimiento estático y dinámico, ahorra mucho acero, reduce los costos del proyecto y acelera el progreso de la construcción. En diferentes circunstancias, puede sustituir estructuras de hormigón armado y estructuras de acero con poca contaminación ambiental. Se trata de una estructura relativamente nueva, que está en consonancia con la dirección de desarrollo de las estructuras arquitectónicas chinas y puede promoverse ampliamente. Desde la década de 1980, se ha utilizado ampliamente en la metalurgia, la construcción naval, la energía eléctrica, el transporte y otros sectores. y en ingeniería de puentes y edificios de gran altura y muy altos.
Viviendas con estructura de acero: La industrialización de la construcción, las viviendas con estructura de acero se encuentran en la etapa inicial de desarrollo en China. Se ha construido en varios lugares un gran número de proyectos piloto de demostración residenciales con estructuras de acero de poca altura, de varios pisos y de gran altura, lo que refleja el buen impulso del desarrollo residencial con estructuras de acero. En los últimos años, los edificios residenciales con estructura de acero han completado casi 3 millones de metros cuadrados de proyectos piloto, utilizando aproximadamente 6,543,8 millones de toneladas de acero.
Estadísticas sobre la cantidad de acero utilizado en diversas estructuras de acero en China (2004);
Estructuras de acero estructurales especiales 6,1%; construcción hidroeléctrica 2,3%; estructuras de acero para calderas 4,6%; estructuras de mástil 11,4%; plataformas marinas 1,5%; puentes ferroviarios y de carreteras 3,8%; pórticos y talleres de industria pesada 0,8%; las estructuras de acero y techos son el 0,3%; las estructuras de acero residenciales son el 1,1%; el acero para la construcción urbana es el 38,1%.
Proporción de acero consumida en estructuras de acero domésticas:
Acero en forma de H soldado por alta frecuencia 0,3%; acero en forma de H laminado en caliente 16,6%; ; chapa de acero de color 11,8%; chapa de acero galvanizado 1,5%; tubos de acero sin costura y de costura recta 3,7%; otros (acero, etc.)
) 13,3%; plato medio 44,3%.
En 2004, el consumo de estructuras de acero de mi país fue de aproximadamente 13,5 millones de toneladas, lo que representa el 4,6% de la producción total de acero de 292,66 millones de toneladas. Los productos de acero nacionales pueden básicamente satisfacer las necesidades del procesamiento de estructuras de acero, pero todavía existen brechas en comparación con los países extranjeros en términos de variedades específicas, especificaciones, rendimiento, etc., como los H- de alta resistencia, gran tamaño y ultragruesos. acero perfilado, placas ultragruesas de alta resistencia, etc., y la brecha entre productos de alta gama es aún mayor.
3. Situación actual de las empresas nacionales de estructuras de acero
La industria de estructuras de acero de mi país se ha desarrollado rápidamente en los últimos años y han surgido varias empresas procesadoras de estructuras de acero a gran escala. El número total de empresas de estructuras de acero ha aumentado a miles. Entre ellas, hay más de 10 empresas con una capacidad de producción anual de 5.000 a 150.000 toneladas; más de 10 empresas con nivel de equipamiento, tecnología de producción y capacidades de gestión cercanas al nivel internacional. El diseño, dibujo y disposición de estas empresas se completan básicamente con computadoras equipadas con diversos software especiales, y pueden encargarse de la fabricación de estructuras de acero de los proyectos nacionales de mi país. Como puentes de gran luz, presas gigantes, estructuras de edificios de gran altura y gran luz, etc. Gracias al mecanismo del mercado, ha surgido un gran número de pequeñas y medianas empresas procesadoras. Aunque la capacidad de producción anual es inferior a 1.000 toneladas, cada una de estas empresas tiene sus propias ventajas y especialidades, que pueden compensar las deficiencias de las grandes empresas. Además, a medida que el capital extranjero y el equipo técnico ingresan a China, han surgido muchas empresas conjuntas chino-extranjeras, empresas unipersonales, empresas privadas y sociedades anónimas. El desarrollo de la industria de estructuras de acero de China se ha diversificado en términos de sistema, escala y procesamiento. dirección. En 2005, la producción de estructuras de acero de mi país alcanzó las 150.000 toneladas, con un valor de producción de aproximadamente 12.000 millones de yuanes. Sin embargo, la industria de estructuras de acero se enfrenta actualmente a la siguiente situación caótica: la capacidad de producción de estructuras de acero es mucho mayor que la producción real, y muchas empresas tienen tareas insuficientes y no pueden utilizar su capacidad de producción, lo que genera una gran brecha entre la oferta y la demanda, lo que lleva a competencia feroz y reducción mutua de precios.
Empresas nacionales importantes de estructuras de acero (2004):
Zhong Tieshan Bridge Group; China 22nd Metallurgical Corporation; Shanghai Baoye Construction Co., Ltd.; , Ltd.; Shanghai Guandar Steel Structure Co., Ltd.; Jiangsu Huning Steel Machinery Co., Ltd.; Zhejiang Southeast Power Grid Group; China Railway Baoqiao Co., Ltd.; .; Shandong Laigang Construction Co., Ltd.; Hangzhou Dida Grid Manufacturing Co., Ltd.
La brecha entre la industria de estructuras de acero de mi país y los países extranjeros: primero, el concepto está al revés y la estructura de acero es necesario mejorar la conciencia de la industria sobre el desarrollo sostenible; en segundo lugar, el concepto de diseño está atrasado y no puede satisfacer la demanda del mercado; en tercer lugar, los precios del acero cambian demasiado rápido, los precios suben y bajan demasiado, la competencia en el mercado es desordenada y las ganancias corporativas fluctúan mucho; , la inversión en investigación científica es insuficiente y el ciclo de revisión de las normas y especificaciones de las estructuras de acero es largo; en quinto lugar, el procesamiento de estructuras de acero y los equipos de construcción e instalación están relativamente atrasados y es necesario mejorar aún más la gestión y la productividad laboral;
IV.Análisis del modelo operativo de las empresas nacionales de estructuras de acero
Empresas de estructuras de acero de propiedad extranjera: las empresas de estructuras de acero de propiedad totalmente extranjera tienen alta credibilidad, fondos sólidos y tecnología avanzada. Marcas reconocidas, excelente calidad y carga gratuita. Altas características. Estas empresas (como Shanghai Meijian Steel Structure Company y Shanghai Butler Steel Structure Company) han acumulado más tecnologías de estructuras de acero, tienen mayores ventajas integrales y cuentan con sistemas de soporte de software de diseño y negocios únicos. El mercado cubre todo el país.
Modelo de negocio: integración de diseño, procesamiento y construcción, entre los que Chongqing Steel se centra principalmente en el diseño y la contratación de ingeniería general.
Posicionamiento en el mercado: grandes fábricas, proyectos de varios pisos, grandes salas de exposiciones y otros edificios especiales.
Empresas privadas de estructuras de acero a gran escala: fondos suficientes, marcas reconocidas, sólidas capacidades de diseño y construcción, buena calidad y cobertura de mercado en todo el país. Generalmente, las sucursales se instalan en varios lugares y regiones, y la mayoría de ellas tienen ventajas específicas en los sistemas de estructuras de acero (como Hangzhou, Zhejiang, precisión de estructuras de acero de gran altura, estructura de rejilla del sudeste).
Modelo de negocio: integración del diseño, elaboración y construcción.
Posicionamiento en el mercado: varias fábricas, proyectos de varios pisos, salas de exposiciones y otros edificios especiales.
Pequeñas y medianas empresas privadas de estructuras de acero: la empresa tiene operaciones flexibles, solidez general débil y calidad promedio. El alcance del mercado se concentra en sus áreas específicas, dependen de ciertas relaciones comerciales establecidas con propietarios en las zonas aledañas de la empresa para intervenir en el mercado, y sus costos de producción y operación son bajos. Hay tres tipos de modelos de negocio:
Modelo de negocio uno: principalmente suministro de materiales y procesamiento. Posicionamiento en el mercado: procesamiento de piezas.
El segundo modelo de negocio: integración de diseño, procesamiento y construcción. Posicionamiento en el mercado: fábricas y proyectos de varios pisos.
El tercer modelo de negocio: contratación general y diseño. Posicionamiento en el mercado: varias fábricas, proyectos de varios pisos, etc.
Empresas estatales de estructuras de acero: generalmente empresas de estructuras de acero de tamaño grande y mediano con amplia cobertura de mercado (como Baoye y China Construction Systems).
Modelo de negocio: Proporciona principalmente materiales, procesamiento e ingeniería de construcción, con una gran proporción de ingeniería interna.
Posicionamiento en el mercado: Principalmente acero pesado, principalmente varios tipos de fábricas y proyectos de estructuras de edificios.
5. Factores para el desarrollo de las empresas siderúrgicas nacionales:
En primer lugar, deben estar orientadas al mercado y ser eficientes. En el campo de las estructuras de acero, una buena marca y una determinada red de propietarios e institutos de diseño son las fuentes de adquisición de proyectos. Al mismo tiempo, las empresas deben tener sólidas capacidades de diseño de respuesta rápida, capacidades de cotización y capacidades de estimación precisa de costos y ganancias (familiarizadas con el procesamiento de componentes, el suministro de materiales, la construcción y la instalación, y capaces de comprender los costos y los cronogramas de construcción).
En segundo lugar, la tecnología y la calidad del producto deben tener ventajas. Excelentes talentos y excelentes equipos de software y hardware son las principales ventajas técnicas de las empresas de estructuras de acero. Confiar en las ventajas técnicas para garantizar la calidad del diseño del esquema, la producción de componentes y la construcción e instalación es la principal arma mágica para la supervivencia y el desarrollo de las estructuras de acero. empresas (tomando como ejemplo Hangxiao, Zhejiang, específicamente El edificio del centro de I + D se estableció para resolver el problema de la vivienda para talentos extranjeros y cuenta con equipos de procesamiento especiales avanzados para acero pesado; las empresas extranjeras de estructuras de acero tienen sistemas de soporte de software comercial únicos).
En tercer lugar, debemos prestar atención al control de los flujos de capital. En la actualidad, las empresas de estructuras de acero de mi país generalmente tienen importantes pagos anticipados de proyectos, y el retiro final de los fondos del proyecto es un problema, y es probable que ocurran problemas en las operaciones reales y los flujos de capital. Las empresas estatales de estructuras de acero tienen problemas tanto institucionales como de procedimiento en términos de pagos anticipados.
En cuarto lugar, debemos establecer un buen mecanismo de funcionamiento empresarial. La mayoría de las empresas estatales de estructuras de acero tienen mecanismos operativos inflexibles, estructuras de derechos de propiedad únicos, una gestión extensa y una gran cantidad de empleados, lo que restringe en gran medida la supervivencia y el desarrollo de las empresas. Las empresas estatales rígidas y de lento crecimiento sólo pueden salir de su situación implementando un sistema operativo orientado al mercado.
El desarrollo de la industria de estructuras de acero está relacionado con el nivel y la velocidad del desarrollo económico de China. La continua aparición de nuevas tecnologías y nuevos materiales en la industria del acero ha sentado una base material y técnica para el rápido desarrollo de la industria de las estructuras de acero. La orientación política del país ha cambiado del ahorro y el uso racional del acero al fomento del uso del acero, lo que ha proporcionado una fuerte garantía para el desarrollo de la industria de estructuras de acero. La industria de estructuras de acero se ha convertido gradualmente en una industria importante en la economía nacional. En 2005, la cantidad total de estructuras de acero en el país era de 150.000 toneladas. De aquí a 2020, la estructura siderúrgica de China crecerá a una tasa anual del 6-7%. La industria de estructuras de acero se encuentra en una etapa de desarrollo y expansión. Es una industria emergente en crecimiento con buenas perspectivas de desarrollo.
Es una práctica común que las grandes empresas extranjeras realicen un procesamiento profundo de productos siderúrgicos, amplíen la cadena industrial y aumenten el valor agregado de los productos. Por ejemplo, Thyssen utiliza sus propias materias primas para desarrollar la industria de piezas de automóviles; la nueva empresa ha creado una división de sistemas de construcción para producir componentes para casas metálicas. POSCO se centra principalmente en el acero, pero también abarca la construcción civil, la electrónica, las comunicaciones, la fabricación de chips semiconductores, la automatización de fábricas, la energía y la protección del medio ambiente, entre otros campos. Nippon Steel cubre electrónica, ingeniería, fabricación, información y otros campos. , obtuvo un amplio reconocimiento en el mundo. Por lo tanto, es necesario que las grandes acerías nacionales aprovechen sus propios productos de materiales de construcción para desarrollar la industria de estructuras de acero.