年产3万吨轻钢结构、管桁架结构及配套维护系统生产线可研报告.doc

49第一章 总论一、项目名称：陕西新航霄建筑科技有限公司年产3万吨轻钢结构、管桁架结构及配套维护系统生产线。二、项目负责人项目承办单位：西安航霄钢结构工程有限公司项目建设地点：西安市渭北工业新城 三、项目建设地点及建设周期 项目总投资：8000万元人民币 项目建设期为：2年四、报告编制依据 1、西安市渭北工业新城总体规划； 2、土地租赁合同； 3、其它相关标准规范。第二章 项目单位概况一、承建公司基本情况 名称：西安航霄钢结构工程有限公司 公司类型：有限责任公司成立日期：2004年11月11日 公司介绍：属于自然人投资。公司人员200名，其中专业技术人员76名。将建设生产车间、成品与材料库房、办公用房、生活住宿后勤用房、厂区道路及绿化。个人代写各种策划方案，前供职投资机构策划分析师，现供职某投资机构，专业角度策划投融资、商业计划、可行性研究报告、投资建议书等金融类方案，并兼可策划撰写其他各种商业文案。确保专业，质量可与任何市面所谓策划机构做对比。同时兼可为项目方提供相应投融资辅导，合适项目可与引荐投资人，费用节省至少50%。本人纯个人行为，与任何机构无关，无商业成本。奉劝各位融资项目方不要轻信所谓投资咨询（咨询公司全部为无任何投融资经验的初毕业学生拷贝照做），浪费金钱是小，耽误项目融资时机是大。张先生 009、公司主营业务 经营范围：轻钢结构、重钢结构、框架结构、大跨度空间结构的设计、制作、安装；钢结构工程施工；活动房施工；建筑工程施工；普通机械加工；水电暖设备；电气设备安装；钢材销售；环保材料及保温材料开发、销售。第三章 市场前景分析 一、钢结构 钢结构是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好的承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐蚀性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T型钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。钢结构又分轻钢和重钢。判定没有一个统一的标准，很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白，可以以一些数据综合考虑并加以判断： 钢结构分为重钢和轻钢结构。 （一）、重钢结构 1、厂房行车起吊重量：30吨。 2、每平米用钢重：50-150KG/M2.如：石化厂房设施、电厂厂房、大跨度的体育场馆、展览中心，高层或超高层钢结构。 （二）、轻钢结构 主要构建钢板厚度：6MM。轻钢也是一个比较含糊的名词，一般可以有两种理解。一种是现行钢结构设计规范（GBJ17-88)中第十一章圆钢、小角钢的轻型钢结构“，是指用圆钢和小于L45*4和L56*36*4的角钢制作的轻型钢结构，主要在钢材缺乏年代时用于不宜用钢筋混凝土结构制造的小型结构，现已基本上不大采用，所以这次钢结构设计规范修订中已基本上倾向去掉。另一种是门市钢架轻型房屋钢结构技术规程所规定的具有轻型房盖和轻型外墙（也可以有条件地采用砌体外墙）的单层实腹门式钢架结构，这里的轻型主要是指围护是用轻质材料。既然前一种已经快取消，所以现在的轻钢含义主要是指后一种。另外，还有一些参考值：如每平米造价，最大构件重量，最大跨度，结构形式，檐高等，以上这些在判断厂房是否为重钢或轻钢时可以提供经验数据，当然现在很多建筑都是轻、重钢都有。国家规范和技术文件都并没有重钢一说，为区别轻型房屋钢结构，也许称一般钢结构为”普钢“更合适。因为普通钢结构的范围很广，可以包含各种钢结构，不管荷载大小，甚至包括轻型钢结构的许多内容，轻型房屋钢结构技术规程只是针对其“轻”的特点而规定了一些更具体的内容，而且范围只局限在单层门式钢架。由此可见，轻钢与重钢之分不在结构本身的轻重，而在所承受的围护材料的轻重，而在结构设计概念上还是一致的。钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，我国的人民大会堂钢层架，北京和上海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马俑陈列馆的三铰钢拱架和北京鸟巢等。 钢结构的特点 1、钢结构自重较轻 2、钢结构工作的可靠性较高 3、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4、钢结构制造的工业化程度较高 5、钢结构可以准确快速的装配 6、钢结构室内空间大 7、容易做成密封结构 8、钢结构易腐蚀 9、钢结构耐火性差 10、钢结构可回收利用 11、钢结构工期短 钢结构优点 抗震性：底层别墅的屋面大都为坡屋面，因此屋面结构基本上采用的是冷弯型钢构件做成的三角形屋架体系，轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后，形成了非常坚固的“板肋结构体系”，这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力，适用于抗震烈度为8度以上的地区。 抗风性：型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一，可抵抗每秒70米的飓风，使生命财产能得到有效的保护。 ?耐久性：轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的腐蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。 保温性：采用的保温隔热材料以玻纤棉为主，具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。 隔音性：隔音效果是评估住宅的一个重要指标，轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音达40分贝以上；由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果可高达60分贝。 健康性：干作业施工，减少废弃物对环境造成的污染，房屋钢结构材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合当前环保意识；所有材料为绿色建材，满足生态环境要求，有利于健康。 舒适性：轻钢墙体采用高效节能体系，具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有通风功能，可以使屋内部上空形成流动的空气间，保证屋顶内部的通风及散热需求。 快捷：全部干作业施工，不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑，只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。 环保：材料可100%回收，真正做到绿色无污染。 节能：全部采用高效节能墙体，保温、隔热、隔音效果好，可达到50%的节能标准。 二、原材料供给情况 项目产品的原料主要是钢材。 常用钢结构用钢材的牌号及性能： 1、碳素钢结构：Q195、Q215、Q235、Q345、Q390等； 2、低合金高强度结构钢； 3、优质碳素结构钢基合金结构钢； 4、专门用途钢。 三、项目产品应用领域 钢结构是指：有钢材和钢架组成的结构。承载力强自重小，抗震强。适用于大型的承载荷载较大的厂房等。 本地区应用情况 随着国家城乡建设一体化的不断发展，市场对钢构件产品的需求不断增加，经行业市场调研，西安钢结构年加工能力为20万吨，每年需求140-260万吨该产品，缺口巨大，市场前景看好，运行效益较高。 该项目在西安市依托广阔的市场需求和技术先进的管理手段，以提供便捷、优质、价廉的服务为优势，在庞大的市场中将取得长足发展和壮大。 国内外应用情况 适应社会及产业发展趋势，发展前景广阔与传统施工方式相比，钢结构具有工期短、自重轻、节能、环保、空间大等等诸多优点。目前来看，钢结构是对环境影响最小、经济效益最理想的建筑方式，被称为绿色建筑。 总体上看，钢结构作为一种新型的建筑业，具有传统建筑业无法相比的一系列优势，基本上满足了社会发展和人类居住需求不断进步的要求，具有巨大的长期发展空间。 钢结构作为建筑领域的新兴行业，在发达国家近几十年的发展过程中，显示出的生命力和强劲的发展势头，目前在欧美、日本、韩国等地，钢结构建筑已经成为建筑领域最重要的行业，钢结构占建筑总面积的比例已经基本达到或接近50%左右的水平。 在我国，钢结构发展时间较短，从上世纪90年代开始，到目前只有十几年的时间，钢结构市场总体上还处于发展的时期。轻钢结构首先在工业厂房中应用。但主要优点在于工期时间短，受到客户的欢迎。随着生产规模的扩大和生产经营效率的提高，同时具有工期短、节能环保、空间大等优点，符合建筑行业发展政策和方向。因此近年来新建厂房和旧厂房改造基本上全部用钢结构，行业保持高速增长。 我们认为未来随着钢结构配套的保温、隔热材料、防火、防腐涂料、采光构件、门窗及连接件等钢结构厂房即将进入快速成长的时期，预计未来5年内可能将呈现出爆发式的增长，成为厂房建筑的最主要动力。 多层钢结构房屋外形美观，室内空间大，工期短，抗震性能好，优点很多。发展多层建筑将开辟建筑钢结构的新领域，给行业发展带来新机遇，应作为近期的重点，加快发展。发展多层建筑应给它的造价以合理定位，不能要求它象砖混结构的造价看齐。在质量上要防止粗制滥造，以免损坏多层建筑的形象。目前多层钢结构建筑已具备发展条件，应积极推广，促进其迅速发展。 钢结构公司的业务流程是：承接订单-工程设计-采购钢铁-在生产基地制作-运输到工程现场安装-完工结算 金融危机环境下钢结构企业发展启示 近年来，我国钢结构行业不少有实力的企业在承担国内钢结构工程制作、安装项目的同时，未雨绸缪，把眼光放到国外，确定了走出国门额战略方针，凭借企业品牌和优良的技术能力，接受国外订单，承接了不少国外钢结构制作业务。受全球性金融危机的影响，国外订单大幅下降，“中国制造”正面临一场前所未有的大考验。有关专家认为，在当下严峻的国际经济形势下，企业要在国外市场继续占有一席之地，就必须从根本上改变原有的营销方式。专家建议，建立按需营销的网络平台，才能在国外市场站稳脚跟，并逐步区的发展。 广西平果亚洲铝业有限公司是国内一家铝制建材企业，他们在开拓外贸市场中采取了网络营销的方法，委托外贸营销机构对其网络行销方式进行评估和调整，并根据调查结果选择和建立了一系列外贸网络营销推广平台和系统。如在北美市场的营销中，“平果”设立了由针对性的网络营销平台；通过搜索引擎优化和广告投放等方式提高了“平果”在北美主要网络搜索引擎的商业信息曝光率；使用北美地区的电子商务网站发布供求信息；配合当地的展会发布网络采购信息，根据北美采购商的习惯加设大宗工程合作项目信息的推广；利用网络平台积极与客户展开互动。这种全方位满足采购商信息需求的方式为“平果”带来了目标市场最大的海外客户访问量，短期内提升了“平果”在北美地区的产品知名度，获得许多北美本土采购商的长期订单。 不久前鉴于欧美市场普遍开始萎缩，“平果”重新制定了俄罗斯市场及南美市场的推广方案，将资金迅速抽放到南美和俄罗斯的网络商务平台和搜索引擎上。以其产品出口质量及其以往与欧美的大型工程合作经验等信息作为营销的主要卖点。至今，“平果铝业”的出口量仍然达到总产量的70%以上，基本没有受到金融危机的影响。 “平果”所使用的营销方式被称为网络按“需”营销。这种能快速控制市场目标，有效控制资金分配，按国外采购商需求进行营销的方式被越来越多的出口型企业所采用。 专家认为，网络按“需”营销的“需”由两种含义，一是企业对市场的需求，二是采购商对产品的信息需求。企业必须明确自己的目标市场，知道产品的销售地点，才能有针对性地了解目标市场采购商的需求。通过将企业信息发布到目标采购商经常访问的网络平台这种手段，找到对国内企业产品由“需求”的国外客户。同时运用各种促销手段、网络营销方式和渠道令产品信息满足采购商或消费者的要求，从而促使采购商产生购买企业产品的意识，提高外贸销售的成功率 网络按“需”营销共有五个过程。第一步：使用目标市场当地官方语言建立一个网站营销平台；第二步：分析目标市场采购商在网络上的需求信息；第三步:将产品信息结合到采购商的需求信息内，通过当地常用的搜索引擎和电子商务平台发布出去；第四步；不断对信息进行更新和调整令更多目标采购商找到企业产品并发送询盘；第五步：运用各种网络营销手段和方式令采购商产生购买行为（下订单）。 经济的不景气正迫使企业间的竞争更加激烈。由于中小企业多数不知道如何开发新市场，不了解国外市场的情况，手中没有客户资源，面对市场的转变反应慢，往往会在竞争中率先被淘汰。这种竞争不止是企业管理的竞争、产品的竞争、人才的竞争，更是营销信息的竞争。 网络按“需”营销是一种能短期内在目标市场快速建立和提高产品知名度的营销方式，它建立在网络信息的快速传播、可控以及外贸人员对市场客户习性了解的基础上，通过解决采购商信息缺乏的问题来带动销售。短期内这种营销方式可以帮助企业获得更多的订单度过危机；而长远来说，企业可以通过用网络满足更多层次用户的“需求”达到更多的目的。 钢结构企业必须根据自身的优势，找准定位，确定产品的目标市场，建立和健全有针对性的网络营销平台，使潜在客户能找到你，你也能找到到客户。如此，才能在金融危机的形势下，少受影响，占有更多的市场份额，进而提高品牌的含金量，做大做强企业。 我国钢结构行业发展的趋势及存在问题 （一）我国钢结构行业发展的趋势 在今后一段时间内，在下列几个领域内钢结构用量将会增加： 1、由于火力电厂建设速度还会不断加快，主厂房和锅炉钢架用钢量会增加。 2、交通工程中的桥梁会有所增加。铁路桥梁均采用钢结构，公路桥梁采用钢结构一也成为近几年来的一个发展趋势，因此，随着桥梁建设项目的增加，也会加大钢结构的用量。 3、市政建设中采用钢结构的量会增加。地铁和轻轨工程、城市立交桥、高架桥、环保工程、城市公共设施及临时房屋等都越来越多的采用钢结构，尤其在北京、上海、天津、重庆和各大省会城市以及经济发达的中型城市，刚才消耗量会明显增加。北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳世青会的配套设施都采用大量钢结构建筑。 4、钢结构住宅将增加。国家提倡建设节能省地住宅，而有关钢结构住宅的设计规范及配套技术、材料基本具备。如我国每年竣工6亿平方米的城镇住宅建设有5%采用钢结构，按多层、高层建筑平均每平方米用钢80公斤计算，用钢量将达到每年18000万吨。 5、由于中国钢材价格、劳动力成本都比国际低，而且钢结构质量优良，因此，在国际工程市场上有较强的竞争力。这几年国外企业在中国采购钢结构量有所增加，许多钢构厂都承接了海外订单。 （二）我国钢结构行业发展存在的主要问题 1、对钢结构产业是符合节能环保和可持续发展型的行业的认识还待于提高。最近几年，日、加、英等国的政府和研究机构发表了许多文章，专门论述发展钢结构房屋的优点和措施。 2、设计理念不能适应市场需要。如目前超高层和有特殊要求的建筑大都由国外建筑师设计的方案中标，虽然他们的设计理念确有独特之处，但连接节点却过于复杂，不仅耗材，而且也为制作和安装带来了诸多难题，是工程成本过大。 3、部分地区钢结构企业盲目上马，一哄而起，造成产能过剩，浪费大量资源。加之钢材涨价，市场无序竞争，竞相压价造成加工和安装企业亏损。 4、钢结构科研开发资金不足，标准及规范修订周期太长;标准及应用规范、规程缺项、滞后；钢材标准与工程设计、施工规范规程衔接不上。 5、钢结构加工厂和施工安装企业的装备、计算机管理水平、劳动生产率还需进一步改进和提高。 6、钢结构专业技术人员缺乏，尤其在中小企业更缺少。企业产品质量和管理工作不能适应市场的需要。 7、行业协会的作用和功能远未到位。特别在规范和引导市场秩序、服务企业、开拓钢结构市场、标准规范的编制修订和专业人才的培养等方面仍有大量工作要做。 四、项目投产后生产能力预测 项目投产后，主要生产钢构件、大跨度空间结构等，年生产能力3万吨，年产值30000万元，年创造价值3000万元。 兼营包括机械加工、安装、劳务等业务，年产值4000万元，创造价值200万元。 开展的其它业务包括：水电暖设施安装、钢材销售、活动板房施工等。第四章 项目建设内容与规模 建设内容与规模 新建3栋生产车间，共计34000平方米； 办公用房5000平方米； 厂区生产道路及绿化面积12000平方米。 具备现代企业文化、现代化信息办公、服务等配套设施为一体。 表一 项目建设内容、规模及指标 建设内容 建设面积 单位 3栋生产车间 24000 平方米 办公用房 5000 平方米 总建筑面积 39000 平方米 厂区生产道路及绿化 8000 平方米 总占地面积 80 亩 总投资 8000.00 万元第五章 项目生产技术 一、项目技术来源 项目技术是本公司自有技术 二、生产技术流程与工艺 设计生产技术步骤 1、判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体形复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、雕塑、仓棚、工厂、住宅、山地建筑和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 2、结构选型与结构布置 结构选型及布置是对结构的定性，由于其涉及广泛，应该在经验丰富的工程师指导下进行。此处仅简单介绍，详情参考相关专业书籍。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”，他在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、实验现象核工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部构造措施。 在早期迅速、有效的进行构思、比较与选择，说得结构方案往往易于手算、力学行为清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，他也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在结构概念和体系一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法，以及结构总体系和各分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。钢结构通常有框架、平面桁架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。 其理论与技术大都成熟。已有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定等。 结构选型时，应考虑不同结构形式的特点。在工业厂房中，当有较大悬挂荷载或大范围移动荷载，就可考虑放弃门式钢架而采用网架。基本血压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度外不需考虑雪载），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳，总雪载和坡屋面相比释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用刚混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者，对抗震不利。 结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般地说要刚度均匀，力学模型清晰，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。 柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要靠近侧向力（风、震）的作用线，否则应考虑结构的扭转，结构的抗侧应有多道防线，比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。 框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高，顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。 3、预估截面 结构布置结束后，需对构件截面做初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。 钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/201/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按1/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。 柱截面按长细比预估，通常50150，简单选择值在80附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同，可选择钢管或H型钢截面等。 对应不同的结构，规范对界面的构造要求有很大的不同，如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题，在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。 除此之外，构件截面形式的选择没有固定的要求，结构工程师应该根据构建的受力情况，合理的选择安全经济美观的截面。 4、结构分析 目前钢结构实际设计中，结构分析通常为线弹性设计，条件允许时考虑P-,p-. 新近的一些有限元软件可以部分考虑几个非线性及钢材的弹塑性能，这为更精确的分析结构提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件： 典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形。 简单结构通过手算进行分析。 复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析。 5、工程判定 要正确使用结构软件，还应对其输出结果的做“工程判定”。比如，评估各项周期、总剪力、变形特征等。根据“工程判定”选择修改模型重新分析，还是修正计算结果。 不同的软件会有不同的适用条件，初学者应充分明了。此外，工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离，为了获得使用的设计方法，有时会用误差较大的假定，但对这种误差，会通过“适用条件、概念及构造”的方式来保证结构的安全。钢结构设计中，“适用条件、概念及构造” 是比定量计算更重要的内容。 工程师们过分信任与依赖结构软件有可能带来结构灾难，注重概念设计、钢结构工程判定和构造措施有助于避免这种灾难。6、构建设计 构建设计首先是材料的选择，比较常用的是Q235和Q345。当强度起控制作用时，可选择Q345，稳定控制时，宜使用Q235。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理，经济考虑，也可以选择不同强度钢材的焊接组合截面（翼缘Q345，腹板Q235）另外，焊接结构宜选择Q235B或Q345B。 当前的结构软件，都提供截面验算的后处理功能。部分软件可以将不通过的构件，从给定的截面库里选择加大一级自动重新验算，直至通过，如sap2000等。这是常说的截面优化设计功能之一，它减少了很多工作量。但是，我们至少应注意两点： 1）、软件在做构件（主要是柱）的截面验算时，计算长度系数的取定有时会不符合规范的规定。目前所有的程序都不能完全解决这个问题。所以，尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件，我们应该逐个检查。 2）当上面第（三）条预估的截面不满足时，加大截面应该分两种情况区别对待。 A）强度不满足，通常加大组成截面的板件厚度，其中，抗弯不满足加大翼缘厚度，抗剪不满足加大腹板厚度。 B）变形超限，通常不应加大板件厚度而应考虑加大截面的高度，否则会很不经济。 使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能，很难考虑上述强度与刚度的区分，实际上，除常用网架设计外，其他结构形式常常不合适。77、节点设计 连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就应该对节点的形式有充分思考与确定。有时出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，如果你不能确信这种不一致带来的偏差差在工程许可范围内（5%），就必须避免。按传力特性不同，节点分刚接，铰接和半刚接，初学者宜选择可以简单定量分析的前两者。常用的参考书有丰富的推荐的节点做法及计算公式。 连接的不同对结构影响甚大。比如，有的刚接点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大转动，不符合结构分析中的假定，会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。 连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法，初学者可偏安全选用前者。设计手册中通常有焊接及螺栓连接的表格等供设计者查用，比较方便，也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成。 具体设计主要包括以下内容： 1）焊接：对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守。焊条的选用应和被连接金属材质适应，E43对应Q235,E50对应Q345。Q235与Q345连接时，应该选择低强度的E43,而不是E50. 焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构建重心接近，其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定。 2）栓接：铆接形式，在建筑工程中，现已很少采用。普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用。 高强螺栓，使用日益广泛。常用8.8S和10.9S两个高强度等级，根据受力特点分承压型和摩擦型，两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12.常用M16-M30，超大规格的螺栓性能不稳定，应慎重使用。 自攻螺栓用于板材与薄壁型钢间的次要连接。在底层墙板式住宅中也常用于主结构的连接，难以解决的是自攻过程中防腐层的破坏问题。 3）连接板：需验算栓孔削弱处的净截面抗剪等，连接板厚度可简单取为梁腹板厚度加4mm，则除短梁或有较大集中荷载的梁外，常部需验算抗剪。 4）梁腹板：应验算栓孔处腹板的净截面抗剪，承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压。 5）节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等施工空间及构件吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学者常犯的错误。此外，还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。8、图纸编制 钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段，设计图有设计单位提供，施工详图通常有钢结构制造公司根据设计图编制，有时也会由设计单位代为编制。由于近年钢结构项目增多和设计院钢结构工程师缺乏的矛盾，有设计能力的钢结构公司参与设计图编制的情况也很普遍。 1）、设计图：是提供制造厂编制施工详图的依据，深度及内容应完整但不冗余。在设计图中，对于设计依据、荷载资料（包括地震作用）、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求（包括制造和安装、焊缝质量检验的等级、涂装及运输等）、结构布置、构件截面选用以及结构的主要节点构造等均应表示清楚，以利于施工详图的顺利编制，并能正确体现设计的意图。主要材料应列表表示。 2）、施工详图：又称加工图或放样图，深度须能满足车间直接制造加工。不完全相同的另构件单元须单独绘制表达，并应附有详尽的材料表。 设计图及施工图的内容表达方法及出图深度的控制，目前比较混乱，各个设计单位之间及其与钢结构公司之间不尽相同。可参考他人的优秀设计并参考相关的工具书，并依据规范规定编制。 生产工艺流程图 如图3 生产工艺流程及工艺 1、材料检验：根据改计文件和规范要求检验主体材料及辅助材料的力学指标、化学成分、工艺性能、几何尺寸机外形。 2、材料堆放：将合格的钢材按品种、钢号、规格分类堆放，垫平、垫高，防止积水和变形。 3、放样：根据审核后的施工图，以1：1的比例绘出零件实样，并制作成轻而不易变形的样板。放样应根据工艺要求预留制作安装时的加工余量。 4、材料矫正：通过外力和加热作用，迫使已发生变形的钢材反变形，以使材料平直。 5、号材：以样板为依据，在原材料上划出实样，并打上各种加工记号。 6、切割：将号料后的钢板、型钢按要求的形状和尺寸下料。常用的切割方法有机械切割、气割、等离子切割等、 7、成形：成形可分热成形和冷成形两类。按具体成形目的又可分为弯曲、卷板、折边和模压四种成形方法。 8、边缘加工：为消除切割造成的边缘硬化而刨边，为保证焊缝质量而刨或铣坡口，为保证装配的准确及局部承压的完善而将钢板刨直或铣平，均为边缘加工。边缘加工分铲、刨、铣、碳弧气刨等多种方法。 9、制孔：制孔分钻孔和冲孔。钻孔适用性广，孔壁损伤小，孔的精度高。一般用钻床。冲孔效率高，但孔壁质量差，仅用于较薄钢板上的次要连接空，且孔径需大于板厚。 10、装配：装配即将零件或半成品按施工要求装配为独立成品构件。装配的方法有地样法、依型复制法、立装、卧装、胎膜装配法等。 11、焊接：用高温使金属的不同部分熔合为一体的方法即为焊接。钢结构常用的焊接方法有电弧焊、电阻焊、电渣焊等。电弧焊又分为手工焊、理弧自动焊、气体保护焊等。 12、后处理：包括矫正、打磨、消除焊接营里等。 13、辅助材料准备：包括螺栓、焊条的配套采购、运输和检验。 14、总装：在工厂将多个成品构件按设计要求的空间位置关系试装成局部或整体结构，以检验各部分之间的链接状况。 15、除锈：除锈是钢结构防腐蚀的基本工序，现代钢结构制造厂一般用大型抛丸机进行机械化除锈，效率高而除锈彻底。少量钢结构用喷砂或钢丝刷除锈，前者粉尘污染较大，后者效率低且除锈不彻底。 16、油漆：室内钢结构一般均用喷漆和防腐蚀。在工厂喷刷底漆，安装完毕后在工地刷面漆。 17、库存：生产并检包装完毕的钢结构构件若不能马上运出则应入库堆放，等待批量运输。 18、发运。 钢结构的安装 钢结构安装前应按构件明细表核对构件的材质、规格及外观质量，查验零部件的技术文件（合格证、试验、测试报告以及设计文件、设计要求、结构试验结果的文件）。所有构件，必须经过质量和数量检查，全部符合设计要求，并经办理验收、签字手续后，方可进行安装。对于制作中遗留的缺陷和运输中产生的变形，均应矫正后才能安装。 钢结构在吊装前应将表面的油污、泥沙和灰尘清除干净。本公司工程吊装采用 8t 和25t的吊车进行吊装，钢结构运输均采用汽车运输时。现场加工所需的小型机具均已经准备到位。在吊装前编制可行的吊装方案，并经监理等有关单位的审定批准。钢结构安装构件的堆放场地的应平整坚实，无积水；堆放轻钢结构构件下应铺设垫木。堆放的构件按种类、型号、安装顺序编号分区放置。本公司工程采用8t和25t吊车进行安装，安装时应从一端开始吊装，在钢架安装完毕后应将其间的檩条、支撑、偶撑等全部安装好，并检查其垂直度。然后以这两榀钢架为起点，向车间的另一段顺序安装。除最初安装的两榀钢架外，所有其余钢架间的檩条、墙梁和檐檩的螺栓均应在校准后在行拧紧。 钢结构安装施工阶段：钢结构加工制作、运输、吊装、安装、校正、涂刷油漆、安装彩钢板等，均组织好流水施工。 钢结构安装施工顺序和进度计划：本工程遵循“先地下、后地上；先结构、后装修”的原则安排施工。钢结构部分：材料检验-材料矫直-放样-号料-切割-加工（矫正、成型、制孔）-对接（焊接）-X光检验-校正-组装-焊接-校正-划线-制孔-除锈-试装-装配-质量检验-涂层-编号、发送-现场检验-单片现场组装-钢柱吊装-水平支撑吊装-钢屋架吊装-钢檩条吊装-斜支撑安装-拉条安装-校正-补漆-天沟安装-中间验收-墙面彩钢板安装-屋面板安装-门窗安装-验收 钢结构设备 公司十分重视技术、钢结构设备的先进性，将持续追加投入用于生产、检测等设备的引进和改造。 公司钢结构设备主要包括焊割设备、各种彩钢板压型机组、钢结构设备-C型钢檩条机，彩钢瓦机，轻钢龙骨机，彩钢屋面板/墙面板压型机，全自动电脑PLC控制彩钢瓦、彩钢琉璃瓦、钢承板等。 将建成的生产线及设施如下图4。第六章 项目节能减排、坏境保护与劳动安全一、节能减排 本公司有比较强大且经验丰富的研发与技术人员，他们将会在生产过程中不断的进行技术攻关与创新，及生产工艺的改进，为节能减排做出自己应有的贡献，承担自己应该承担的责任。相关减排及其措施，见如下“环境保护”节。二、环境保护 1污染源分析 1.1污染源总体分析 本项目生产线主要是轻钢结构件及重钢结构生产线，年生产钢构件、重型焊接50000吨，另外还包括机械加工、安装、劳务收入等年产值4000万元。生产过程产生污染的主要是钢结构件生产线。企业职工总数300人，因此需要考虑生活用水量及排水量。生产的污染情况。工艺流程： 钢板 下料 -F1、Z1 组对 点焊-Q1 锅炉-Q6、F4、Z5 组焊-F2、Q2 矫直 拼装-Z2 图例： 二次焊接-Q3 Q 大气污染源 抛丸-Q4、F3、Z3 F 固体废物源 喷漆-Q5、Z4 Z 噪声源 检测 钢板 下料 -F1、Z1 组对 焊接-Q1 锅炉-Q6、F6、Z7 矫直-F2、Q2 定位钻孔-F3、Z2 锯切-F4、Z3 拼装-Z4 二次焊接-Q3 Q 大气污染源 抛丸-Q4、F5、Z5 F 固体废物源 喷漆-Q5、Z6 Z 噪声源 检测 1.2 大气污染源分析 大气污染源主要有喷漆工序、抛丸工序、焊接工序，产生的污染物主要有有机废粉尘、点焊烟等。 （一）喷漆工序 轻钢结构件出厂前需要进行表面涂装，主要目的是防锈、防腐，使用的油漆主要是氯磺化聚乙烯防腐漆、铁红酚醛树脂防锈漆及少量醇酸调和漆，根据建设单位提供的2003年油漆及稀释剂消耗情况（结构件产量9000t/a）及化学工业出版社出版的化工产品手册-涂料及涂料用无机材料，各种油漆的主要成分、使用量见表 表2 项目使用油漆明细 油漆名称 使用量（t/a） 主要成分比例（%） 施工时与稀释剂配比 树 脂 颜料 溶 剂 其它 氯磺化聚乙烯防腐漆 14 12.7 6.6 66.7 14 4:1 铁红酚醛树脂防锈漆 1443.9 17.6 9.3 29.2 4:1 醇酸调和漆 7 38.5 21.4 38.4 1.7 5:1 合计 35 油漆中溶剂的成分与施工时配入的稀释剂的成分相同，稀释剂的使用量、主要成分比例等见表3 表3 项目使用稀释剂明细油漆名称 使用量（t/a） 主要成分比例（%） 二甲苯 200号溶剂油 氯磺化聚乙烯防腐漆 3.5 - 100铁红酚醛树脂防锈漆 3.5 - 100 醇酸调和漆 1.4 59.8 40.2 合计 8.4 喷涂方法为空气喷涂法，即涂料在压缩空气作用下附着在工件表面的喷涂方法。主要设备有空气压缩机、喷枪，喷枪为吸上式，喷枪的口径为1.6mm ，被涂物为大型，涂料喷出量为160ml/min（油漆的比重取平均值1.2kg/L）,共8只喷枪，喷涂效率约60%。 喷涂生产线主要设备见表4 表4 喷漆生产线的主要设备 序号 设备名称 型号 数量（台/套） 1 全封闭干式喷漆房室 1 2 自动喷漆系统（8枪） WAGNER38-300 1 3 手工补喷喷漆系统（1枪） 同上 1 4 自动往复升降机 2 5 引风机 25000m3/h 1 6 有机废气活性炭吸附装置 1 喷漆室为全封闭干式喷漆室，室体为轻钢插装彩钢夹芯板结构，中间为50mm的保温材料EPS，排风为底部排风，漆雾过滤采用“迷宫式”折流板+玻璃纤维过滤棉。在排风口处设有活性炭吸附装置，处理后的废气经排气筒排放。本项目没有建设干燥室，涂完漆的工件表干后在车间内自然干燥。 喷漆操作中产生的有机废气主要可以分为两部分，一部分为在喷漆室挥发，包括喷漆过程及表干过程挥发的有机废气；另一部分在车间厂房，自然干燥过程中挥发。涂装溶剂型涂料时，在喷漆室内挥发的溶剂占总量的78.2%，其它干燥过程占21.8%。有图5可见，喷醇酸调和漆时产生的二甲苯做多，喷氯磺化聚乙烯时产生的非甲烷总烃最多，喷铁红酚醛树脂防锈漆时漆雾（油漆颗粒物）产生量最高。 涂装工序的工作制度是每天一班，每班8小时。喷涂一个工件约需要5分钟，表干时间约0.5小时；油漆自然干燥平均约24小时，每天最多喷涂16个工件。因此本项目喷漆过程中产生大气污染物情况见表5。 表