高層ビルの骨格、橋梁の背骨、産業施設の礎石を想像してみてください。これらすべてが、一つの頑丈で信頼性の高い素材、構造用鋼に依存しています。アメリカの構造用鋼産業は、それが支える構造物と同様に、成長と変革のサイクルを経験してきました。この分析では、この国の経済にとって不可欠なこのセクターが直面している現在の状況、課題、機会を検討します。
米国の構造用鋼産業は、広大で相互依存的なエコシステムを形成しており、国のインフラ開発を collectively に支える4つの主要なコンポーネントで構成されています。
- 鋼材メーカー： 熱間圧延形材（I形鋼、鋼板、溝形鋼、山形鋼など）および中空構造部材（HSS、旧称鋼管）を製造します。
- サービスセンター： 鋼材が製造に入る前に、倉庫として機能し、限定的な前処理サービスを提供します。
- 加工業者： 構造エンジニアの設計から派生した詳細な工場図面を使用して、建物や橋梁用の構造用鋼を物理的に準備します。このプロセスには、資材管理、切断、穴あけ、工場組立（ボルト締めと溶接）、必要に応じた塗装または亜鉛めっき、輸送が含まれます。
- 架設業者： 建設書類に従って、現場またはオフサイトで、ボルト締めと現場溶接を通じて構造用鋼部品をフレームワークに組み立てます。
2017年には、この産業は10,000以上の建物、橋梁、産業施設に加工および架設された鋼材フレームを供給しました。これは、約15,000の構造物が完成した2006年から2007年のピーク時と比較して大幅な減少です。この縮小は、建設活動の広範な低迷を反映しています。2017年の産業全体の雇用は、2,300社にわたる200,000人以上の労働者を擁し、2006年レベルから15％減少しました。年間収益は200億ドルを超え、非住宅建設の動向に基づき2018年には4％の成長が見込まれています。
米国の構造用鋼生産は、少数の大手メーカーに集中しています。Nucor-Yamato Steel/Nucor Berkeley、Gerdau、Steel Dynamics Inc.、Bayou Steelの4社が、6つの圧延工場で国内の熱間圧延形材生産の95％以上を占めています。5つのメーカー（これらの4社を含む）が、山形鋼や溝形鋼などの追加の熱間圧延製品を供給しています。注目すべきは、すべての熱間圧延構造用鋼が、スクラップ金属を主原料とする電気アーク炉技術を採用しており、完成品の平均93％がリサイクル材料で構成されていることです。
中空構造部材（HSS）市場にはより多くのメーカーがあり、Atlas TubeとNucor Tubular Productsが建設グレードのHSS生産の75％を支配しています。熱間圧延形材とは異なり、HSSは、平炉または電気アーク炉のいずれかによって製造された鋼板から派生しており、それぞれ33％と90％のリサイクル含有量をもたらします。2017年の国内HSS市場は約160万トンに達しました。
橋梁や建物に不可欠な鋼板は、両方の炉方法で製造され、建設用途では平均75％のリサイクル含有量があります。主要な鋼板サプライヤーには、ArcelorMittal、Nucor、SSABが含まれ、建設部門の年間需要は70万トンと推定されています。
全国に戦略的に配置されたサービスセンターは、構造用鋼製品の2〜3ヶ月分の在庫を維持しています。鋼材の約65％が、ミルから直接出荷される残りの部分とともに、これらの仲介業者を経由して加工業者に届けられます。保管に加えて、センターは切断や矯正などの付加価値サービスを提供し、加工プロセスを合理化します。
米国の1,700以上の加工会社が、綿密なプロセスを通じてエンジニアリング設計を構造フレームワークに変換しています。
- 構造計画から詳細な工場図面の作成
- 資材調達とロジスティクスの管理
- 精密な切断および穴あけ作業
- ボルト締めおよび溶接による工場組立
- 表面処理（塗装/亜鉛めっき）
- 建設現場への段階的な輸送
典型的な加工業者は、エンジニア、溶接工、検査員、運転手など、多様な役割を持つ10〜100人の従業員を雇用する家族経営の企業として運営されています。プロジェクトの規模は、小さな小売構造物（数トン）から主要な高層ビルや橋梁（数千トン）まで多岐にわたります。産業ベンチマークによると、建物の面積200平方フィートあたり1トンの鋼材が必要であり、工場での作業時間は1トンあたり15〜30時間です。資材費は、最終的なプロジェクト費用の25〜30％を占めます。
架設作業員は、しばしば加工業者の契約の下で作業し、目に見える最終的な組み立てを実行します。彼らの仕事は、建設中の構造的安定性を維持しながら、厳格な位置合わせ公差を満たすために、正確なシーケンスを必要とします。安全性の進歩により、事故率は大幅に低下しました。橋梁建設では、プレハブ部品を採用した加速建設技術（ABC）が、作業員と公共の安全を向上させながら、プロジェクト期間を短縮しています。
構造用鋼は、プレミアムなグリーン建設資材としての地位を維持しており、産業は環境フットプリントを積極的に削減しています。1990年以来、米国の鋼材メーカーは、トンあたりの炭素排出量を36％、エネルギー強度を31％削減しており、京都議定書の目標をはるかに上回っています。このセクターは材料リサイクルにおいて主導的であり、構造用梁と柱は93％のリサイクル含有量を含み、寿命末期のリサイクル率は98％です。
構造用鋼は、米国の非住宅および多層住宅市場の46％（2017年）を占め、コンクリートの34％を上回っています。しかし、2011年以降の建設パターンの変化により、鋼材全体の地位はわずかに低下しています。主要な需要セグメントは次のとおりです。
- 非建築構造物（需要の40％）：スタジアム、発電所、製油所
- 非構造用途（15％）：棚、輸送機器
- 橋梁建設（6％）：主に形材ではなく鋼板を使用
国内の熱間圧延生産は2017年に610万トン（8％が輸出）に達し、そのうち44万トンが広幅フランジ形材でした。輸入圧力は激化しており、米国の構造用鋼の21％は現在海外から供給されており、そのうち14％は設置された加工済み鋼材です。補助金を受けた海外からの競争は、国内メーカーにとって大きな課題となっています。
生産性の向上により、労働要件は劇的に削減されました。1980年のトンあたり12時間から、現在はわずか0.6時間です。2018年のセクション232関税（輸入圧延鋼に25％）は、国内資材コストを増加させましたが、広範な資材価格インフレの中で建設活動への完全な影響は不確実なままです。
橋梁プロジェクトは、設計と入札の前に行われる環境レビュー、国民の意見、立法上の承認を含む独自のタイムラインに従います。多くの州では、エンジニアリングスタッフの減少により、設計作業をコンサルタントに依存しています。耐候性鋼は、環境条件が許す場所での耐食性で人気が高まっており、ライフサイクルコストの削減を提供しています。資金調達は通常、州/連邦の歳入と通行料収入または官民パートナーシップ（P3）を組み合わせて行われます。
AISC認証プログラムは、ISO規格に似ていますが、鋼材加工に特化しており、参加メーカーを毎年監査して、プロセス、設備、人員に関する業界の品質ベンチマークへの準拠を確認します。
輸入競争、資材の変動性、労働力不足に直面していますが、構造用鋼産業は、インフラの更新と都市化のトレンドの中で成長の準備ができています。その固有の持続可能性の利点は、鋼材をグリーンビルディングイニシアチブの優先材料として位置づけています。継続的なイノベーション、生産性の向上、設計/建設専門家との協力的なパートナーシップは、アメリカの構築環境の形成における産業の不可欠な役割を維持するために不可欠となるでしょう。
