住宅钢结构制造技术研究与应用
李乡亮
摘要：随着住宅钢结构逐渐兴起，与其相关技术也在不断完善。本文主要介绍了住宅钢结构的一体化制作技术研究，探讨了钢结构住宅的工厂化制作流程，及优化，着重从车间制作效率、成本及可回收技术等方面探讨了钢结构住宅的工厂化制造的应用。
关键字：钢结构住宅；制作。
0 前言
住宅钢结构是一种采用高强螺栓，普通螺栓等连接件和密封材料组装起来的低层和多层预制装配式钢结构房屋体系。其主要结构采用轻型焊接H 型钢、热轧型钢等。
住宅钢结构由于质量高，自重轻，施工周期短，易于实现工业化生。由于认知阶段晚，公众概念模糊，我国钢结构住宅产业化处于起步阶段，与国外住宅钢结构相比，我国住宅钢结构在加工制造工艺方面，加工设备在加工精度、自动化程度、数控化程度上还有很大的差距。技术性难题仍然制约着其推广应用，如材料技术水平还不完善，钢结构住宅配套设施方面的技术水平有待加强。
1 工厂化加工制作
住宅钢结构主要结构采用轻型焊接H 型钢、热轧型钢，相较于高层钢结构而言，制作加工技术难度低，生产效率要求高。易采用同一户型批量生产，流水线生产模式，提高生产效率。建立一套完善的制作标准, 建立机械化的流水线作业。
1.1 原材料采购
根据工程设计的材料规格，工厂将分别对各种规格的钢材（包括钢板、型钢等）以及辅材（包括焊材、栓钉、油漆等）统一规划，批量从符合设计要求的供应商处订购。按制作需要运至工厂，并经审定合格后入库。
1.2 下料切割
对于钢板采用剪板机、火焰切割机、等离子切割机；对于H 型钢、槽钢采用型钢切割机、带锯，对于圆管采用圆管仿形切割机、相贯线切割机，对于角钢、样板铁采用砂轮切割机、剪板机。所有零件尽可能按最大长度下料，必须注意材料的利用率。
1.3 组装定位焊接
钢结构焊接以自动化埋弧焊为主，采用低电流高速焊接，提高焊接效率与焊接质量。采用H 型钢组立机组装，H 型钢悬臂式焊机、小车式埋弧焊机焊接。钢结构的焊接执行《钢结构焊接规范》GB 50661-2011，必要时进行相关焊接工艺评定试验。
1.4 矫正
必要时采用H 型钢液压矫正机对焊接产生的变形矫正，钢构件的加工制作应满足有关标准规范的要求，保证构件加工质量。
1.5 抛丸油漆
根据文件要求进行抛丸（喷砂）除锈，检验合格后进行油漆涂装作业，并严格按照涂装作业指导书执行。构件制作完成后，进行成品检验，检验合格方可包装发运。
下料 组装
焊接 矫正
抛丸 油漆
发运
2 成本控制
成本压力是当前住宅钢结构发展的主要障碍，由于钢结构产业刚刚起步。加上标准不统一，导致住宅钢结构产品制作远未实现规模化量产水平，尚无法实现生产的规模效应，产品平均成本相对偏高。在同传统住宅结构形式竞争中存在一定的成本压力。
住宅钢结构主要的成本问题存在于多方面。解决成本问题也是住宅钢结构发展的重要环节。解决成本问题主要从以下几个方面去考虑：
1）一体化生产
形成设计制作安装一体化技术。设计以舒适、美观、简洁、容易制造、成本低和利于维护考虑；制作以材料优化为主，着重提高材料利用率。针对标准化生产的板材尺寸统一的特点，房间的进深、开间尺寸应满足模数制的要求，厨房、卫生间设计就应该执行标准化，定型化，尽可能减少异形板的使用量和现场板材裁截量，以提高生产效率、缩短工期。
2）精益建造、减少生产过程变更
设计工艺集成，注重工作流程的可靠性，降低可变性。减少生产过程中的变更，实现标准化作业。
3）钢结构回收技术
和传统住宅相比，钢结构住宅使用年限长，并且环保，达到年限后可回收利用，减少建筑垃圾。因而从长远来看，其综合成本低于传统结构住宅。此外对于城市大量的临时性的轻型钢结构组合房屋短期内即可可回收。
3 存在问题
住宅钢结构在制作方面还存在一定问题。
1）加工设备在加工精度、自动化程度、数控化程度上与国外相比还有很大的差距，制作精度受到很大制约。
2）制作标准化方面还需要进一步加强，我国大部分住宅钢结构的制作还形成统一标准化的要求，加之制作精度层次不齐，出厂构件质量好坏不一。
3）制作厂工人素质还需进一步提高。流水化的作业对工人技术熟练要求高，需不断培训形成能手。
4 结语
钢结构住宅有着重量轻、抗震性能好、施工周期短、工业化程度高、环保效果好等特点，在制造技术方面，钢结构住宅有独有的优势，相信不久的将来“在工厂里盖房子”会逐渐成为未来的趋势。
参考文献
[1]高层轻型住宅钢结构的设计分析与探讨
[2]发展轻钢结构住宅遇到问题和对策及发展现状和前景分析 《钢结构住宅建筑产业化技术导则》
住宅钢结构制造技术研究与应用
李乡亮
摘要：随着住宅钢结构逐渐兴起，与其相关技术也在不断完善。本文主要介绍了住宅钢结构的一体化制作技术研究，探讨了钢结构住宅的工厂化制作流程，及优化，着重从车间制作效率、成本及可回收技术等方面探讨了钢结构住宅的工厂化制造的应用。
关键字：钢结构住宅；制作。
0 前言
住宅钢结构是一种采用高强螺栓，普通螺栓等连接件和密封材料组装起来的低层和多层预制装配式钢结构房屋体系。其主要结构采用轻型焊接H 型钢、热轧型钢等。
住宅钢结构由于质量高，自重轻，施工周期短，易于实现工业化生。由于认知阶段晚，公众概念模糊，我国钢结构住宅产业化处于起步阶段，与国外住宅钢结构相比，我国住宅钢结构在加工制造工艺方面，加工设备在加工精度、自动化程度、数控化程度上还有很大的差距。技术性难题仍然制约着其推广应用，如材料技术水平还不完善，钢结构住宅配套设施方面的技术水平有待加强。
1 工厂化加工制作
住宅钢结构主要结构采用轻型焊接H 型钢、热轧型钢，相较于高层钢结构而言，制作加工技术难度低，生产效率要求高。易采用同一户型批量生产，流水线生产模式，提高生产效率。建立一套完善的制作标准, 建立机械化的流水线作业。
1.1 原材料采购
根据工程设计的材料规格，工厂将分别对各种规格的钢材（包括钢板、型钢等）以及辅材（包括焊材、栓钉、油漆等）统一规划，批量从符合设计要求的供应商处订购。按制作需要运至工厂，并经审定合格后入库。
1.2 下料切割
对于钢板采用剪板机、火焰切割机、等离子切割机；对于H 型钢、槽钢采用型钢切割机、带锯，对于圆管采用圆管仿形切割机、相贯线切割机，对于角钢、样板铁采用砂轮切割机、剪板机。所有零件尽可能按最大长度下料，必须注意材料的利用率。
1.3 组装定位焊接
钢结构焊接以自动化埋弧焊为主，采用低电流高速焊接，提高焊接效率与焊接质量。采用H 型钢组立机组装，H 型钢悬臂式焊机、小车式埋弧焊机焊接。钢结构的焊接执行《钢结构焊接规范》GB 50661-2011，必要时进行相关焊接工艺评定试验。
1.4 矫正
必要时采用H 型钢液压矫正机对焊接产生的变形矫正，钢构件的加工制作应满足有关标准规范的要求，保证构件加工质量。
1.5 抛丸油漆
根据文件要求进行抛丸（喷砂）除锈，检验合格后进行油漆涂装作业，并严格按照涂装作业指导书执行。构件制作完成后，进行成品检验，检验合格方可包装发运。
下料 组装
焊接 矫正
抛丸 油漆
发运
2 成本控制
成本压力是当前住宅钢结构发展的主要障碍，由于钢结构产业刚刚起步。加上标准不统一，导致住宅钢结构产品制作远未实现规模化量产水平，尚无法实现生产的规模效应，产品平均成本相对偏高。在同传统住宅结构形式竞争中存在一定的成本压力。
住宅钢结构主要的成本问题存在于多方面。解决成本问题也是住宅钢结构发展的重要环节。解决成本问题主要从以下几个方面去考虑：
1）一体化生产
形成设计制作安装一体化技术。设计以舒适、美观、简洁、容易制造、成本低和利于维护考虑；制作以材料优化为主，着重提高材料利用率。针对标准化生产的板材尺寸统一的特点，房间的进深、开间尺寸应满足模数制的要求，厨房、卫生间设计就应该执行标准化，定型化，尽可能减少异形板的使用量和现场板材裁截量，以提高生产效率、缩短工期。
2）精益建造、减少生产过程变更
设计工艺集成，注重工作流程的可靠性，降低可变性。减少生产过程中的变更，实现标准化作业。
3）钢结构回收技术
和传统住宅相比，钢结构住宅使用年限长，并且环保，达到年限后可回收利用，减少建筑垃圾。因而从长远来看，其综合成本低于传统结构住宅。此外对于城市大量的临时性的轻型钢结构组合房屋短期内即可可回收。
3 存在问题
住宅钢结构在制作方面还存在一定问题。
1）加工设备在加工精度、自动化程度、数控化程度上与国外相比还有很大的差距，制作精度受到很大制约。
2）制作标准化方面还需要进一步加强，我国大部分住宅钢结构的制作还形成统一标准化的要求，加之制作精度层次不齐，出厂构件质量好坏不一。
3）制作厂工人素质还需进一步提高。流水化的作业对工人技术熟练要求高，需不断培训形成能手。
4 结语
钢结构住宅有着重量轻、抗震性能好、施工周期短、工业化程度高、环保效果好等特点，在制造技术方面，钢结构住宅有独有的优势，相信不久的将来“在工厂里盖房子”会逐渐成为未来的趋势。
参考文献
[1]高层轻型住宅钢结构的设计分析与探讨
[2]发展轻钢结构住宅遇到问题和对策及发展现状和前景分析 《钢结构住宅建筑产业化技术导则》