鋼結(jié)構(gòu)的起源與未來發(fā)展趨勢

  鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑工程中較普通的結(jié)構(gòu)形式之一。

  中國是最早用鐵制造承重結(jié)構(gòu)的國家,遠在秦始皇時代(公元前246~219年)就已經(jīng)用鐵做簡單的承重結(jié)構(gòu),而西方國家在17世紀才開始使用金屬承重結(jié)構(gòu)。公元3~6世紀,聰明勤勞的中國人民就用鐵鏈修建鐵索懸橋,后又建成了著名的四川瀘定大渡河鐵索橋,云南的元江橋、貴州的盤江橋等,都是用鐵體承重結(jié)構(gòu)的例子。中國雖然早期在鐵結(jié)構(gòu)方面有卓越的成績,但由于2000多年的封建制度的束縛,科學(xué)不發(fā)達,一直停留于鐵制建筑物的水平上。直到19世紀末,中國才開始采用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。新中國成立后,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了很大的發(fā)展,無論在數(shù)量上或質(zhì)量上都遠遠超過了過去。

  鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強,用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學(xué)的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短,工業(yè)化程度高,可進行機械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。鋼結(jié)構(gòu)今后應(yīng)深入研究高強度鋼材,以大大提高其屈服點強度;此外,要軋制新品種的型鋼,如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)、T形鋼以及壓型鋼板等,以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。鋼結(jié)構(gòu)還屬環(huán)保綠色的建筑材料,其使用的大部分材料具有高回收性的特點,而鋼結(jié)構(gòu)與多種復(fù)合材料綜合使用,又具有抗震、防風(fēng)、防火、隔音、隔熱等綜合性能優(yōu)良的建筑產(chǎn)品。

  從鋼結(jié)構(gòu)不同業(yè)務(wù)類型的市場情況分析,在輕型鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,由于進入壁壘相對較低,參與競爭的中小型企業(yè)眾多,呈現(xiàn)區(qū)域化激烈競爭的格局。競爭的重點體現(xiàn)在工廠化制造規(guī)模優(yōu)勢。

  在大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)、高層重型鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、大型鍋爐鋼架、海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)等高端應(yīng)用領(lǐng)域,由于鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)含量高,制作安裝難度大、資金、資質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量和精度要求高,生產(chǎn)企業(yè)相對較少,因而進入門檻較高。據(jù)中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會統(tǒng)計,到目前為止,全國擁有鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)特級資質(zhì)的企業(yè)有精工鋼構(gòu)、東南網(wǎng)架、杭蕭鋼構(gòu)、滬寧鋼機、鴻路鋼構(gòu)等61 家,競爭環(huán)境相對緩和,市場發(fā)展前景廣闊,預(yù)計未來將成為鋼結(jié)構(gòu)工程中的競爭重點。

  從區(qū)域分布情況來看,規(guī)模較大的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)大多集中在上海、浙江、安徽、山東、廣東、北京等地,沿海及中部城市鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)發(fā)展走在全國前列。據(jù)統(tǒng)計,2012年鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量位居全國前五名的省市是:浙江203 萬噸,上海182 萬噸,安徽147 萬噸,山東119 萬噸,江蘇91 萬噸,合計占全國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量1/3 以上。

  從行業(yè)未來競爭態(tài)勢來看,我國鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)數(shù)量不少,但上規(guī)模、有影響力的企業(yè)不多,行業(yè)集中度不高,具有行業(yè)整合能力、節(jié)能低耗的大型鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)較少?!笆濉逼陂g,根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整,一些中小企業(yè)在競爭中將被逐步淘汰,一些具有技術(shù)優(yōu)勢、規(guī)模優(yōu)勢、自主創(chuàng)新優(yōu)勢、品牌優(yōu)勢和客戶優(yōu)勢、具備設(shè)計制作安裝一體化經(jīng)營實力、在國際市場具有一定競爭力的企業(yè)將在競爭中通過開拓市場、擴張產(chǎn)能、技術(shù)升級逐漸做大做強,未來行業(yè)集中度將不斷提高。

  國際鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢企業(yè)主要采用“設(shè)計、制造與安裝”一體化經(jīng)營的業(yè)務(wù)模式。目前,國內(nèi)眾多鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)受技術(shù)能力制約,多采用構(gòu)件加工與安裝的經(jīng)營模式,而廣大中小企業(yè)更是僅以構(gòu)件加工為主,盈利能力無法與行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)相比。

  優(yōu)秀的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)必須擁有一支技術(shù)過硬的安裝隊伍,具備嚴密的施工組織、完善的施工方案、嫻熟的安裝技術(shù),并配之以先進的安裝設(shè)備,從而為建設(shè)優(yōu)質(zhì)工程提供保證。

  隨著鋼結(jié)構(gòu)市場競爭的日趨激烈,一些高端鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)在鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品制造的基礎(chǔ)上逐步延伸前后端業(yè)務(wù)鏈,采用了國際上主流的“設(shè)計、制造與安裝”一體化經(jīng)營的業(yè)務(wù)模式,在設(shè)計及安裝環(huán)節(jié)上提升競爭力,從而獲取了高于行業(yè)平均的毛利率水平。

  隨著我國中部地區(qū)的崛起、西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,中西部地區(qū)投入逐步加大,為鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)提供了廣闊的市場空間,中南、西南、西北正逐步成為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展的新興區(qū)域。未來隨著中西部地區(qū)的后發(fā)優(yōu)勢逐漸凸顯,一些在東部沿海區(qū)域具備競爭優(yōu)勢,同時在中西部地區(qū)提前布局的企業(yè)將在區(qū)域市場競爭中取得領(lǐng)先優(yōu)勢。

  未來我國的鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展將重點在海洋石油工程裝備、鋼結(jié)構(gòu)住宅、鋼結(jié)構(gòu)橋梁等3個領(lǐng)域,如以全國59萬座公路橋梁為例,目前鋼結(jié)構(gòu)橋梁不足1%,而鋼結(jié)構(gòu)橋梁在日本占到41%、美國占到33%,由此可見,我國鋼結(jié)構(gòu)橋梁的市場需求、產(chǎn)業(yè)發(fā)展與發(fā)達國家還有很大差距。國家發(fā)改委、工信部、科技部也正在研究有關(guān)戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)確定和規(guī)劃目標,對具有國際先進水平、自主創(chuàng)新能力強、國際競爭實力強大并可以占領(lǐng)更多市場的產(chǎn)業(yè),將列入規(guī)劃并給予支持、扶持政策。機遇也是挑戰(zhàn),我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)能否上臺階、上規(guī)模,最近十年的發(fā)展至關(guān)重要。