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Mymetal:钢结构市场简析

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一、什么是钢结构

钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

二、钢结构组成分类

钢结构分类

应用范围

轻型钢结构

工业厂房、仓库、住宅、货场等

高层重钢结构

建设高层建筑,如金茂大厦、上海中心均是此类钢结构建造

大跨度空间钢结构

大型工业厂房、机场、火车站、体育场馆、会展中心等大型公共建设

桥梁钢结构

铁路桥、公路桥及城市立交桥建设

电力钢结构

火电厂以及电网铁塔建设

电信钢结构

基站和电信塔建设

海洋石油平台钢结构

建设海上石油钻井平台

1.轻型钢结构

轻型钢结构是指以彩钢板作为屋面和墙面,以薄壁型钢作为檩条和墙梁,以焊接或热轧“H”型截面作为梁柱,现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑,再配以零件、扣件、门窗等形成比较完善的建筑体系。这种体系由工厂制造,现场按要求拼装形成。具有自重轻、建设周期短、适应性强、外表美观、造价低、易维护等特点。我国轻钢结构建筑发展较快、应用广泛,主要用于轻型的工业厂房、仓库、3层以下住宅以及货场、站棚等,此类钢结构建筑每年需求量大约在500万m²以上。另外,随着钢结构住宅的成熟和产业化形成,每年预计以200万m²的速度发展,根据以上粗略计算,我国每年轻钢结构市场需钢结构产品约在230万吨,轻钢结构市场前景广阔。在美国,50%以上的非住宅建筑采用轻钢结构,日本新建的1 4层建筑大多采用轻钢结构。5. 12四川汶川大地震后,全国各地钢结构企业在短短几个月时间内,就为四川灾区就提供了60余万套活动板房,解决了灾民过渡期安置房需要,体现出轻型钢结构房屋适宜于工业化生产,安装运输方便,量轻可变的特点,适合建材资源短缺、偏僻难行的丘陵地区及救灾使用。

2.重型钢结构

重型钢结构大致可以分为多高层重型钢结构、大跨度空间钢结构、桥梁钢结构、电力钢结构、海洋石油钢结构等,主要应用领域为高层及超高层建筑,大型工业厂房,体育场馆、展览厅等大型公共建筑,公路铁路桥梁,大型锅炉刚架、输电铁塔及海洋石油平台等。

①多高层重型钢结构

多高层重型钢结构通常采用钢框架结构、钢框架一砼核心简结构形式,一般指6层以上工业、民用建筑。高层钢结构建筑是一个国家经济实力和科技水平的反映,又往往被当作一个城市的标志性建筑。如上海环球金融中心(101层高492米,用钢量6.5万吨)中关村金融中心 (建筑面积11万m²、高度为150米、用钢量1.5万吨)、LG大厦(建筑面积25万m²、高度为110米、用钢示1.0万吨)等今后,全国每年将有200-300万州高层钢结构建筑施示,用钢量约45万吨。

②大跨度空间钢结构

大跨度空间钢结构从功能上讲是指能够形成较大的连续空间的结构体系,主要包括网架、网壳、桁架、索一膜结构以及其组合、杂交结构。该结构的主要特点表现为具有连续的大跨度、大空间、大面积:外观轻巧、美观、具有现代感:抗震性能较好且结构受力较为单纯;构件类型较少、建设周期短、易于实现工业化生产且绿色环保、可循环使用。目前大跨度空间钢结构主要应用于大型工业厂房,体育场馆、会展中心、大剧院等大型公共建筑以及航站楼、机库等。2008年北京奥运会、2009年中国第十一届全运会以及2010年上海世博会、2010年广州亚运会的场馆建设均大量采用了钢结构,2011年深圳世界大学生运动会、2012年河南全国农运会等,这些公共建筑、体育场馆建设仍将绝大部分采用钢结构。以首都机场T3航站楼和广州白云机场为代表的机场航站楼工程, 以及重庆、昆明、武汉、广州、合肥等城市航空港的改扩建工程等,以国家大剧院为代表的已建、在建的大型剧院工程和文化设施等等大型项目建设,都有力推动了钢结构行业的发展。根据行业协会的统计资料,我国每年新建和在建的大跨度空间钢结构情况如下:重型工业厂房每年建造1000万m²;网架和网壳每年建造1, 500座,约250万m²,用钢约7万吨:空间桁架每年建造20座,约60万m²,另外,悬索和膜结构目前处于发展阶段,用量还不大,专家预计每年将以20%的速度增加。

③电力钢结构

电力工业的快速发展为电力钢结构提供了广阔的市场空间,电源建设方面:我国的一次能源结构决定了我国发电必然以煤电为主的基本格局,这是长期难以改变的。2002年-2012年,火力发电装机容量占全国总装机容量的比例均在70%左右,发电量占全国总发电量的80%左右。按照国家电力规划,即使到2020年火电总装机容量仍将占全国总装机容量的60%以上,我国近几年在建的电源项目主要以火电为主,2002年-2013年,我国电源建设中,火电建设占比直保持在50%以上。2007年,国家发改委和能源办联合颁布了《关于加快关停小火电机组的若干意见》,指出“鼓励各地区和企业关停小机组,集中建设大机组,实施“上大压小’建设大型电源项目”。火电建设主要是锅炉岛的改造和新建,而锅炉岛建造全部采用钢结构形式。目前我国在建的火电厂一般都是1,000MW发电机组,每台需钢结构2万吨左右。按2013年我国新增发电装机容量4039万千瓦简单测算,2013 年我国火电建设的钢结构用量约为80万吨。随着我国发电装机容量的不断增长,钢结构市场将面临广阔的发展空间。

④桥梁钢结构

桥梁建设的数量与规模,是一个国家综合国力、科技进步和现代文明的标志之一。我国是一个桥梁大国,桥梁建设已走在了设界前列,创造了多项世界第一。以苏通大桥为代表的一批特大型桥梁的成功建设,标志着我国进入世界桥梁建设的强国行列。京沪高速铁路南京大胜关长江大桥的建成,更是奠定了我国桥梁行业在国际上的领先地位。我国《中长期铁路网规划》(2008年调整)中明确提出,到2020年,全国铁路营运里程达到12万公里以上,大量的路桥建设对桥梁钢结构产生巨大的需求拉动,也将为我国桥梁钢结构带来更大的发展。

⑤海洋石油平台钢结构

海洋石油平台是用于海底石油勘探、开采的海上钢质建筑物,除钻井外,这些平台还可用于采油、贮油、生活设施、供应、辅助、海上码头等。据国家海洋局2008年发布的《中国海洋发展报告》,2004-2010年我国海洋石油开发将迎来一个高速发展期,到2010年我国原油产量将达到1.93亿吨,其中海洋原油产量将在2003年的基础上增长1倍,突破5, 000万吨,预计2009-2010年海洋原油的产星增速将继续维持在14%以上。我国海洋石油已进入大规模开发阶段,将需要大量海上工程配套设施的建设,另据统计分析,全球大约40%的在用的海洋石油平台的年龄超过20年,其中相当一部分将在未来5年内更新,即每年大约需要更新50余座海洋泊气平台,因此,未来海洋石泊钻并平台存在着巨大的市场空间,对海洋平台钢结构将产生长期的持续性需求。

3.电网建设方面:

近年来,我国电网建设快速发展,电网投资占电力投资的比重已由2003年的33%上升至2013年的51.2%, 电网规模已超过美国跃居世界第一位。随着国家对电网投资力度的不断加大,电网改造及新建将直接带动对输电铁塔钢结构的需求。

三、钢结构镀锌量计算

主流的热镀镀层分为六大类,分别是:

1、热镀纯锌(Z) 2、热镀锌铁合金(ZF) 3、热镀锌铝(ZA)

4、热镀铝锌(AZ) 5、热镀铝硅(AS) 6、热镀锌镁(ZM)

1.热镀纯锌镀层(Z)

熔融池金属液体中的锌含量应不小于99%。热镀纯锌工艺可以生成不同尺寸的锌花,锌花影响表面感官,但不影响耐蚀性。镀锌厚度计算:

锌的密度是7.14 g/cm^3,折算成镀锌厚度与每平米重量的关系为:1μm≈7.14g/m2,比如单面锌量厚度是50 μm(微米),即单面镀锌重量为50×7.14=357 g/m^2。一般常说的,每平米镀锌重量,指的是双面镀锌总重量。GB/T 2518-2008《连续热镀锌钢板及钢带》第7.7.2条摘录:推荐的公称镀层重量及相应的镀层代号应符合表14的规定。经供需双方协商,等厚公称镀层重量也可用单面镀层重量进行表示。

例如:热镀锌镀层Z 250可表示为Z 125/125,热镀锌铁合金镀层ZF 180可表示为ZF 90/90。

比如,我们常说的C型或Z型檩条,双面热镀锌275 g/m^2,实际单面镀锌厚度为275/2/7.14=19.3 μm(微米),与普通涂料120~200 μm的漆膜厚度相比,相差甚远。

2.热镀锌铁合金镀层(ZF)

和热镀纯锌镀层的主要区别在于,随后增加了一道合金化处理工艺,使铁在锌中扩散形成锌铁合金层,合金镀层中铁含量通常为8~12%。锌铁合金镀层的焊接性能较好,镀层颜色是亚光灰白色的,涂油后显现为暗灰色,锌铁合金镀层没有锌花。热镀纯锌和锌铁合金镀层,其厚度和重量的关系基本一致:1μm≈7.1g/m2。

注1:热镀纯锌和锌铁合金镀层,虽然锌锅中锌含量要求一样,但镀层的使用特性是不一样的,耐蚀性也不同。

3.热镀锌铝镀层(ZA)

熔融池中金属液体含有大约5%铝(Al)和少量稀土元素,其余为锌。锌铝镀层表面比纯锌镀层亮,耐蚀性强于纯锌镀层,但在国内应用比较少,外贸询单中偶有提及。镀层厚度和重量的关系: 1μm≈6.6g/m2。

4.热镀铝锌镀层(AZ)

熔融池中金属液体含有大约55%铝(Al)和约1.6%硅,其余为锌。铝锌镀层有优异的耐蚀性,同时也具备一定的耐高温性。镀层厚度和重量的关系:镀层厚度1μm≈3.8g/m2。

注2:热镀锌铝(ZA)和热镀铝锌(AZ)是两种完全不同的镀层,虽然在内贸中热镀锌铝产品较少,但在外贸询单中仍时有提及,需仔细确认。

5.热镀铝硅镀层(AS )

熔融池中金属液体含有大约8%~11%硅(Si),其余成分为铝。铝硅镀层会在钢板表面形成明显的铝-铁-硅合金层,其特点是优异的耐高温性能,可以应用在一些高温加工和高温工作环境中。镀层厚度和重量的关系:镀层厚度1μm≈3g/m2。

注3:热镀铝硅镀层钢板及钢带,是贸易中提及的“镀铝板”的一个种类。在欧标中镀纯铝是需要单独协议供货的,而在JIS标准中则根据耐腐蚀和耐高温等不同的应用做了分类。

6.热镀锌镁镀层(ZM)

热镀锌镁镀层也被称为锌铝镁(ZAM),熔融池中金属液体的组成是铝和镁的总和通常为1.5~8%(必须含有至少0.2%的镁),其余为锌。热镀锌铝镁镀层的特点在于极为优异的综合耐蚀性能,尤其是对钢板剪切断口的保护。

这种镀层比较特殊,各个厂家有各自的配方,所以在标准中铝和镁的含量有较大的调整空间,镀层厚度和重量的转换关系也没有固定值,大约为 1um≈6.2-6.6g/m2。

四、钢结构产业链

五、钢结构未来发展

钢结构分为建筑钢结构、桥梁钢结构等,与目前建筑领域普遍采用的钢筋混凝土结构相比,具有强度高、工程造价低、自重轻、施工周期短和可工厂化制作等优点,如此多优势得到广泛重视并迅速发展,从重大工程、标致性建筑使用钢结构到钢结构普遍使用,呈现出了从未有过的兴旺景象。

轻钢结构是相对于重钢结构而言,其类型有门式刚架、拱型波纹钢屋盖结构等,主要用于轻型的工业厂房棉花和粮食仓库、码头和保税区仓库、农产品、建材、家具等各类交易市场、体育场馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。用钢量一般30-40kg/㎡左右(不含钢筋用量)。

用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右,可满足住宅大开间的需求,使用面积比钢筋混凝土住宅提高4%左右。钢材可以回收,建造和拆除时对环境污染较少,符合推进住宅产业化发展节能省地型住宅的国家政策。

根据新思界产业研究中心发布的《2019-2023年中国钢结构行业市场现状综合研究及投资前景预测报告》显示,2010年以来,我国钢结构产量持续稳定增长。2017年,国内钢结构产量约为6500万吨,同比增长13.5%;2018年,钢结构产量达到7070万吨,同比增长8.8%。2010-2018年间,我国钢结构产量年均复合增长率为16.3%。受国内市场需求旺盛的拉动,我国钢结构产量快速增长,且仍保持良好的发展势头。

2013年以前,我国钢结构行业中企业数量众多,大部分企业规模较小,市场竞争主要以价格战为主,行业集中度低,发展较为混乱。2013年以来,钢结构行业利润空间持续下滑,较多中小企业由于生产工艺落后,产品结构单一,价格优势不再明显,生存日益困难,逐步被市场淘汰。行业中实力较强的企业凭借强大的设计、技术和资金优势,竞争能力不断提升,市场占有率持续增长,行业集中度得到一定提高,发展趋于规范化。

在我国钢结构下游应用市场中,商业地产领域应用占比最大,达到34%;其次是场馆领域,占比为25%;厂房领域应用占比为18%,位居第三。这三大领域合计份额占比达到77%,是我国钢结构主要应用市场。钢结构下游应用市场还包括住宅、能源、学校、医院、桥梁等领域,除三大领域外,我国钢结构在其他领域中的应用占比较小。

在全球市场中,美国、日本等发达国家在建筑领域使用的钢结构用钢量在钢产量中的占比达到30%以上,钢结构面积在建筑总面积中的占比达到40%以上。我国建筑领域钢结构用钢量在钢产量中的占比仅为2%,与美国、日本等国家相比,我国钢结构应用率明显不足,在建筑中的比例存在巨大差距,还有非常大的提升空间。

新思界行业分析人士表示,我国是全球建筑体量最大、钢产量最多的国家,为钢结构行业的发展奠定了坚实基础。我国城镇化进程加快,居民对住房仍有较大需求,住宅领域钢结构发展潜力巨大;我国公路、桥梁、学校、医院等领域钢结构应用占比较低,未来钢结构行业在这些领域拥有巨大发展空间。钢结构建筑符合现阶段国家提倡的绿色环保、节能减排和循环经济政策,随着市场认知度不断提升,其未来发展前景广阔。

资讯编辑:姚远星 15079190127
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