تصور کنید که اسکلت های آسمان خراش ها، ستون فقرات پل ها و سنگ های پایه تاسیسات صنعتی، همه به یک ماده محکم و قابل اعتماد تکیه می کنند: فولاد ساختاری.صنعت فولاد ساختاری آمریکااین تحلیل چشم انداز فعلی، چالش ها، تغییرات اقتصادی و اقتصادی را بررسی می کند.و فرصت هایی که با این بخش حیاتی از اقتصاد ملی مواجه است.
صنعت فولاد ساختاری ایالات متحده یک اکوسیستم گسترده و وابسته به یکدیگر را تشکیل می دهد که شامل چهار جزء اصلی است که به طور جمعی توسعه زیرساخت های کشور را پشتیبانی می کنند:
- تولید کنندگان فولاد:تولید شکل های گرم (از جمله I-beam، صفحه، کانال و زاویه) و همچنین بخش های ساختاری توخالی (HSS، قبلا به عنوان فولاد لوله ای نامیده می شود).
- مراکز خدمات:عملکردی مانند انبار در حالی که خدمات پیش پردازش محدود را قبل از وارد شدن فولاد به تولید ارائه می دهد.
- تولید کنندگان:آماده سازی فیزیکی فولاد ساختاری برای ساختمان ها یا پل ها با استفاده از نقشه های دقیق کارخانه که از طرح های مهندسان ساختاری گرفته شده است. این فرآیند شامل مدیریت مواد، برش، حفاری،تجمعات کارگاه (بالت زدن و جوشاندن)، رنگ آمیزی یا گالوانیزه کردن در صورت لزوم و حمل و نقل.
- دستگاه های ارتجاعی:اجزای فولادی ساختاری را با استفاده از بولت و جوشکاری در زمین، در محل یا خارج از محل بر اساس اسناد ساختمانی، به چارچوب ها جمع آوری کنید.
در سال 2017، این صنعت فریم های فولادی ساخته شده و ساخته شده را برای بیش از 10،000 ساختمان، پل و تاسیسات صنعتی عرضه کرد، که کاهش قابل توجهی نسبت به سال های اوج 2006-2007 داشته است، زمانی که تقریبا 15،000 فولادی ساخته شده و ساخته شده بود.000 ساختمان تکمیل شداین انقباض منعکس کننده کاهش گسترده در فعالیت های ساختمانی است. کل اشتغال در صنعت در سال 2017 بیش از 200،000 کارگر در 2300 شرکت بود.که 15 درصد نسبت به سطح سال 2006 کاهش یافته است.درآمد سالانه بیش از 20 میلیارد دلار بود، با رشد 4 درصد برای سال 2018 بر اساس روند ساخت و ساز غیر مسکونی.
تولید فولاد ساختاری ایالات متحده در میان تعداد انگشت شماری از تولید کنندگان بزرگ متمرکز شده است.و بیو استیل بیش از 95٪ از تولیدات داخلی شکل گرم در شش کارخانه تولید می کندپنج تولید کننده (از جمله این چهار نفر) محصولات اضافی گرم مانند زاویه ها و کانال ها را عرضه می کنند.تمام فولادی ساختاری گرمپوشیده از تکنولوژی کوره قوس الکتریکی استفاده می کند که از فلز خرد شده به عنوان مواد اولیه استفاده می کند.در نتیجه محصولات نهایی که به طور متوسط ۹۳٪ مواد بازیافت شده را شامل می شوند.
بازار بخش ساختاری حفره ای (HSS) دارای تولید کنندگان بیشتری است، با تولیدات لوله اطلس و Nucor Tubular Products که 75٪ از تولید HSS در درجه ساخت و ساز را تحت کنترل دارند.HSS از صفحه فولادی تولید شده با استفاده از کوره های آکسیژن پایه یا کوره های قوس الکتریکی استبازار داخلی HSS در سال 2017 حدود 1.6 میلیون تن را به دست آورد.
صفحه های فولادی که برای پل ها و ساختمان ها ضروری هستند، از طریق هر دو روش کوره تولید می شوند و به طور متوسط 75٪ محتوای بازیافت شده در کاربردهای ساختمانی دارند.نوکور، و SSAB، با تقاضای سالانه بخش ساخت و ساز تخمین زده شده در 700،000 تن.
مراکز خدماتی که به صورت استراتژیک در سراسر کشور واقع شده اند، موجودی دو تا سه ماهه از محصولات فولادی ساختاری را حفظ می کنند.حدود 65 درصد فولاد قبل از رسیدن به تولید کنندگان از طریق این واسطه ها عبور می کندعلاوه بر ذخیره سازی، مراکز خدمات ارزش افزوده مانند برش و راست کردن را برای ساده سازی فرآیندهای ساخت ارائه می دهند.
بیش از 1700 شرکت تولیدی ایالات متحده طرح های مهندسی را به چارچوب های ساختاری از طریق یک فرآیند دقیق تبدیل می کنند:
- تهیه نقشه های دقیق کارخانه از طرح های ساختاری
- مدیریت خرید مواد و تدارکات
- عملیات برش و حفاری دقیق
- جمع آوری کارخانه با استفاده از بولت و جوش
- درمان های سطحی (نقاشی/گالوانیزه)
- حمل و نقل به صورت توالی به سایت های ساختمانی
تولید کننده معمولی به عنوان یک کسب و کار خانوادگی کار می کند که 10 تا 100 کارگر را در نقش های مختلف از مهندسان و جوشگرها تا بازرسان و رانندگان استخدام می کند.مقیاس پروژه از ساختارهای خرده فروشی کوچک (چند تن) تا بلندپایان بزرگ یا پل ها (هزاران تن)معیارهای صنعت نشان می دهد که 200 فوت مربع از مساحت ساختمان نیاز به یک تن فولاد دارد، با 15-30 ساعت کار در هر تن. هزینه های مواد 25-30٪ از هزینه های نهایی پروژه را تشکیل می دهد.
تیم های ساخت و ساز که اغلب تحت قرارداد سازنده کار می کنند، مونتاژ نهایی را انجام می دهند.کار آنها مستلزم توالی دقیق برای حفظ ثبات ساختاری در طول ساخت و ساز در حالی که رعایت تحمل های صمیمیت دقیق استپیشرفت های ایمنی میزان حوادث را به طور قابل توجهی کاهش داده است.تکنیک های ساخت و ساز شتاب یافته (ABC) که از قطعات از پیش ساخته شده استفاده می کنند، در حال حاضر زمان بندی پروژه را کوتاه می کنند و در عین حال ایمنی کارگران و عمومی را افزایش می دهند.
فولاد ساختاری موقعیت خود را به عنوان مواد ساختمانی سبز اصلی حفظ می کند و صنعت به طور فعال اثر محیطی خود را کاهش می دهد.تولید کنندگان فولاد به کاهش 36 درصد انتشار کربن در هر تن و 31 درصد کاهش شدت انرژی دست یافته اند که بسیار بیشتر از اهداف پروتکل کیوتو استاین بخش در زمینه بازیافت مواد پیشرو است، با تخته ها و ستون های ساختاری که حاوی 93% محتوای بازیافت شده و 98٪ نرخ بازیافت در پایان زندگی است.
فولاد ساختاری 46٪ از بازار مسکونی غیر مسکونی و چند طبقه ایالات متحده را در 2017 تسلط می دهد و 34٪ سهم بتن را از دست می دهد.تغییر الگوهای ساخت و ساز از سال 2011 تا حدودی موقعیت کلی فولاد را کاهش داده استبخش های اصلی تقاضا عبارتند از:
- سازه های غیر ساختمان (40 درصد از تقاضا): استادیوم ها، نیروگاه ها، پالایشگاه ها
- کاربردهای غیرساختاری (۱۵٪): قفسه سازی، تجهیزات حمل و نقل
- ساخت پل (6٪): عمدتاً با استفاده از صفحات فولادی به جای اشکال
تولید داخلی رولد گرم در سال 2017 به 6.1 میلیون تن رسید (8٪ صادر شده) ، با 440،000 تن به عنوان شکل های گسترده.فولاد ساختاري در حال حاضر از خارج از کشور استرقابت خارجی یارانه ای چالش های قابل توجهی را برای تولیدکنندگان داخلی ایجاد می کند.
بهبود بهره وری به طور چشمگیری نیاز به نیروی کار را از ۱۲ ساعت در هر تن در سال ۱۹۸۰ به تنها ۰.۶ ساعت امروز کاهش داده است.تعرفه های سال 2018 بخش 232 (۲۵ درصد بر روی فولاد وارداتی) هزینه های مواد داخلی را افزایش داده است، اگرچه تاثیر کامل بر فعالیت ساختمانی در میان تورم گسترده قیمت مواد همچنان نامشخص است.
پروژه های پل از جدول زمانی منحصر به فرد پیروی می کنند که شامل بررسی های زیست محیطی، ورودی عمومی و تأییدیه های قانونی قبل از طراحی و پیشنهادات است.بسیاری از ایالت ها اکنون به خاطر کاهش تعداد کارکنان مهندسی به مشاوران برای کار طراحی وابسته هستند.فولاد مقاوم در برابر آب و هوا برای مقاومت در برابر خوردگی در جایی که شرایط زیست محیطی اجازه می دهد محبوبیت پیدا کرده است و هزینه های چرخه عمر را کاهش می دهد.تامین مالی معمولاً شامل درآمد دولت یا دولت فدرال با درآمد از هزینه های حمل و نقل یا مشارکت های عمومی و خصوصی (P3) می شود..
The AISC Certification Program—similar to ISO standards but tailored for steel fabrication—annually audits participating manufacturers to verify compliance with industry quality benchmarks for processes، تجهیزات و پرسنل.
در حالی که با رقابت واردات، نوسانات مواد و کمبود نیروی کار مواجه است، صنعت فولاد ساختاری در میان بازسازی زیرساخت ها و روند شهرسازی برای رشد آماده است.مزایای ذاتی پایداری آن، فولاد را به عنوان مواد مورد نظر برای ابتکارات ساختمان سبز قرار می دهدنوآوری مداوم، افزایش بهره وری،و همکاری با متخصصان طراحی / ساخت و ساز برای حفظ نقش حیاتی صنعت در شکل دادن به محیط ساخته شده آمریکا حیاتی خواهد بود.
