鋼結構行業鋼材消費分析

霍咚梅 肖邦國 畢 凡

1.引言

鋼結構被譽為21世紀的“綠色建筑”，具有結構牢固、造型獨特、施工簡便、可回收利用、造價相對較低的特點。隨著我國工業化進程加快，制造業轉移升級，以及我國建筑綠色化、節能環?；?、建筑工業化，我國鋼結構市場前景看好。與此同時，發展鋼結構是消化鋼鐵產能的重要舉措，滿足國家化解過剩產能的產業政策，具有政策扶持優勢?？梢姡覈摻Y構產業化進程將進一步加快。這必將給鋼材消費帶來新的機遇。

2.鋼結構行業發展現狀及發展趨勢

2.1 鋼結構行業發展現狀

近年來，我國鋼結構行業呈現持續、快速的增長勢頭，據中國鋼結構協會數據，鋼結構產量從2002年的850萬噸增長到2010年的2700萬噸，2011年鋼結構產量約為3000萬噸，2013年產量達到3600萬噸。據統計，目前我國從事鋼結構制造加工企業約1萬家左右，已具有5000萬噸左右的生產能力。我國鋼結構行業正處于迅猛發展時期，鋼結構產量呈逐年快速增加的趨勢。

從鋼結構應用形式看，包括建筑鋼結構（廠房、多高層、公共建筑）、橋梁、塔桅、非標鋼結構四方面內容。其中，房屋建筑為鋼結構最主要應用領域，據統計，建筑鋼結構約占鋼結構行業鋼材消費量的64%。此外，在建筑鋼結構中，廠房約占50%，高層鋼結構占20%，多層鋼結構占14%、公共建筑占16%。

從產業分布區域看，我國的鋼結構產業主要集中在山東、浙江、安徽、江蘇、廣東、上海等華東地區。2013年，山東、浙江、安徽三省總產量占全國總產量的40%左右。

2.2 鋼結構行業發展趨勢

鋼結構建筑符合綠色建筑要求，符合我國節能環保和建筑工業化的發展方向，具有政策扶持優勢。此外，發展鋼結構是消化鋼鐵產能的重要舉措，未來我國鋼結構市場前景看好。預計2020年，我國鋼結構產量將達到5000萬噸。

政府部門的引導和支持，使得鋼結構作為綠色低碳產品得到了公認和發展。國家發改委《產業結構調整指導目錄》提出鼓勵“節能省地型建筑暨綠色建筑的開發、新型建筑結構系統開發”；《國務院關于加強節能工作的決定》提出“推進建筑節能、大力發展節能省地型建筑”；中國鋼結構協會“十二五”有關鋼結構房屋建筑規劃建議指出，“到2015年實現鋼結構房屋建筑占全國房屋建筑總量約15%-20%左右”；《國家新型城鎮化規劃（2014-2020年》強調，“實施綠色建筑行動計劃，完善綠色建筑標準及認證體系、擴大強制執行范圍，加快既有建筑節能改造，大力發展綠色建材，強力推進建筑工業化”。未來，城鎮化建設將持續提升高層鋼結構、空間鋼結構、住宅鋼結構的市場需求，將繼續帶動我國建筑鋼結構市場增長潛力。

橋梁鋼結構可分為公路橋梁用鋼和鐵路橋梁用鋼兩大類。另外跨海大橋用鋼由于其所處的海洋腐蝕性環境以及橋梁下部結構的不同，也有其不同的特點?；谖覈A設施建設投入力度不斷加大，鐵路橋、公路橋及城市交通立交橋建設增長較快。大量的路橋建設對橋梁鋼結構產生巨大的需求拉動，也將為我國橋梁鋼結構帶來更大的發展。

隨著國家對電網投資力度的不斷加大，電網改造及新建將直接帶動對輸電鐵塔鋼結構的需求。此外，鋼管塔在電力領域具有廣闊的市場前景，目前，全國鋼管塔市場容量約為300萬噸-400萬噸。

風力發電作為可再生的清潔資源屬于重點鼓勵發展領域，將成為電力系統結構的重要能源。受益于國家大力促進風電電網建設的政策背景，未來我國新興風電鋼結構產業的發展前景良好。

海洋石油平臺是用于海底石油勘探、開采的海上鋼質建筑物，除鉆井外，還可用于采油、貯油、生活設施、供應、輔助、海上碼頭等。我國海洋石油已進入人規模開發階段，將需要大量海上工程配套設施的建設。未來海洋石油鉆井平臺存在著巨大的市場空間，對海洋平臺鋼結構將產生長期的持續性需求。

3.鋼結構行業用鋼需求

3.1 鋼結構行業鋼材消費現狀

從鋼結構消費鋼材品種看，鋼結構所用鋼材主要是中厚板、熱鍍鋅卷板、中小型鋼（工、槽、角鋼）、熱軋H型鋼、焊管（直縫管及螺旋管）以及冷彎型鋼（C型鋼、Z型鋼、矩管、方管等）等。根據資料，2013年，鋼結構企業消費的鋼材中，鋼板消費量最大，約占65%；其次是熱軋型鋼，占16%；冷彎型鋼、鋼管及其它品種用量均在10%以下。由此，2013年鋼結構行業消費中厚板量約2300萬噸。

從鋼結構消耗鋼材強度等級看，消耗鋼材中，Q345占總用鋼量的75%，Q235占17%，Q390占6%，用量較少的是Q420、Q460約占2%。

3.2 鋼結構行業用鋼趨勢

從市場前景看，未來，我國經濟存在產業結構調整、城鎮化建設、節能減排需求，我國鋼結構市場仍存在增長潛力。我國產業結構調整及產業從東部向西部轉移，工業廠房建設需求有望放大。城鎮化建設將持續提升高層鋼結構、空間鋼結構、住宅鋼結構的市場需求。能源建設的需要促進電力鋼結構、石油鋼結構的發展，基礎設施投資將直接促進鋼結構的市場需求。鋼結構建筑符合綠色建筑要求，符合我國節能環保和建筑工業化的發展方向，具有政策扶持優勢。鋼結構行業的發展將帶動中厚板需求增長，預計2020年鋼結構行業消費中厚板量將達到3300萬噸。

鋼結構用鋼品種的發展趨勢是以中厚板卷為主導品種；熱軋H型鋼及冷彎薄壁型鋼等經濟型材大幅增加；大中型角鋼用量減少；熱軋工字鋼、槽鋼的應用呈減少趨勢。此外，要軋制新品種的型鋼，例如H型鋼和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建筑的需要。

鋼結構用鋼強度等級的發展趨勢是向高強度方向發展，大大提高其屈服點強度。目前正在修訂中的國家標準《鋼結構鋼結構設計規范》，擬將Q390、Q420、Q460納入規范中，改變長期以Q235、Q345為主要結構鋼的局面。

4.重點品種分析

4.1 高層建筑用鋼板

高層建筑用鋼板簡稱高建鋼，具有易焊接、抗震、抗低溫沖擊等性能，主要應用于高層建筑、超高層建筑、大跨度體育場館、機場、會展中心以及鋼結構廠房等大型建筑工程。

與普碳或低合金鋼板比，高建鋼板的屈服強度設定了上限，抗拉強度有提高，因而具有較低屈強比，從而具有較高的塑性變形功，使得建筑物的抗震能力強。此外，高建鋼對碳當量、屈強比指標有嚴格要求。高建鋼板的碳當量小，焊接性能好，焊前不需預熱，焊后不需熱處理，便于現場焊接，從而提高勞動效率。高建鋼要求具有較小的屈服強度波動范圍，從而建筑物各部分之間屈服強度的匹配更容易符合設計要求，不易產生局部破壞，提高建筑物的抗震性。

基于高建鋼的這些特殊性能，其可以極大的適應和支持建筑結構向高層化和大跨度發展的方向。

高建鋼通常情況下都是用中厚板軋機生產。目前熱連軋機組可以生產Q345GJ，但產量很少，且不能生產更高強度（345MPa以上）的高建鋼。

近幾年，我國的高層、超高層及大跨度鋼結構建筑的建設進入了快速發展時期。隨著鋼結構建筑高度的不斷增加、跨度的不斷增大，一些構件所承受的約束力越來越大、越來越復雜。以前普遍采用的345MPa級鋼板，如SM490B、A572Gr50、Q345D、Q345GJD等，已不能滿足鋼結構建筑的發展需要，強度級別更高的Q390～Q460級建筑結構用鋼板將成為發展趨勢。

4.2 橋梁鋼

橋梁鋼板是制造橋梁結構件專用的厚鋼板，用于架造鐵路橋梁、公路橋梁、跨海大橋等。

基于橋梁建筑結構設計與使用環境特殊考慮，現代橋梁用鋼的性能不但要求有較高的強度，而且要求有一定的韌性以承受機車車輛載荷和沖擊；此外，要求橋梁鋼具有良好的抗疲勞性能，因此要求鋼材表面質量良好，對應力集中不敏感；為了防止橋梁在使用中突然脆斷，還要求橋梁鋼具有一定的耐時效及抗冷脆性能；再者，基于橋梁的服役環境，還要求橋梁鋼具有一定的低溫韌性和耐大氣腐蝕性；對于拴焊橋梁用鋼，還應具有良好的焊接性能和低的缺口敏感性。

橋梁主橋通常情況下都是厚板，采用中厚板軋機生產；管樁鋼大部分為熱軋卷板，并采用螺旋焊管形式，厚度范圍為16mm-25mm之間。

長期以來，我國鋼橋主要采用345MPa級鋼材，屈服強度為390MPa和420MPa的橋梁用鋼僅在少量鋼橋中得以應用。隨著我國橋梁建設的發展，必須開發460MPa、590MPa，甚至更高級別的高強鋼，以適應世界鋼橋的發展，從而增大我國高強度橋梁用鋼的市場份額。此外，隨著鋼結構橋梁向大跨度全焊結構發展，對大厚度鋼板的需求越來越多，橋梁鋼逐漸向更厚的方向發展，Z向性能變得愈加重要。我國橋梁鋼除了朝著高強度、大厚度的方向發展外，還追求優良的焊接性，例如，發展超低碳貝氏體型橋梁鋼。同時，為了降低鋼橋的涂裝費用和維護費用，高性能耐候橋梁鋼也將是我國橋梁用鋼發展的主要方向之一。

5.結論

（1）從市場前景看，國家加大基礎設施建筑投入力度，建筑鋼結構的運用將向能源、基礎設施、住宅鋼結構等領域傾斜，公路、鐵路橋梁建設中鋼結構比重將增加，城市地鐵和輕軌工程、立交橋、高架橋等城市公共設施都將越來越多的采用鋼結構。預計2020年，我國鋼結構產量將達到5000萬噸。

（2）從鋼結構消耗鋼材品種看，目前，鋼板消費量最大，其次是熱軋型鋼，冷彎型鋼、鋼管及其它品種用量較少。鋼結構用鋼品種的發展趨勢是以中厚板卷為主導品種。預計2020年，鋼結構消費中厚板量將達到3300萬噸。

（3）從鋼結構消耗鋼材強度等級看，目前主要以Q345為主，Q235用量正逐漸減少。未來，鋼結構用鋼向著高強度發展，推廣應用Q390、Q420、Q460以及更高強度級別的鋼種。

（4）目前我國鋼結構用高建鋼的鋼板厚度為10mm-100mm，寬度為1600mm-3500mm，長度為6m-18m。主要采用中厚板軋機生產。品種主要以Q235GJB/C/D和Q345GJB/C/D為主。為滿足建筑鋼結構的發展需要，強度級別更高的Q390～Q460級建筑結構用鋼板將成為發展趨勢。

（5）目前我國鋼結構用橋梁鋼的鋼板厚度為6mm-80mm，寬度為1000mm-2400mm，長度為2m-16m。通常采用中厚板軋機生產。品種主要為Q345q、Q370q、Q420q等。隨著我國橋梁建設的發展，橋梁用鋼向著高強度（460MPa和590MPa，甚至更高級別）、大厚度、良好焊接性以及耐候鋼方向發展。