直螺纹钢筋连接套筒技术工艺发展趋势分析及行业未来发展预测及投资前景分析

第一节 产品技术发展现状

钢筋连接习惯采用焊接形式，由于焊接中的热效应，连接强度降低可达5％甚更更多。而机械连接可以弥补焊接的不足，与之相比还打很多优点。首先，它具有稳定的力学性能，较高的连接强度；其次操作简便、节省人工、减轻工人的劳动强度；另外降低材料消耗。缩短工期，避免厂对环境的污染；并且施工安全性高，符合HSE理念。钢筋机械连接方式之一的直螺纹套筒连接，目前在工程中已经普遍应用，并且已经发展出普通钢筋连接套筒、异径钢筋连接套筒、可调钢筋连接套筒、特殊型钢筋连接套筒等几十种类型。

近年来，钢筋机械连接技术在国内得到迅速发展。其中，镦粗钢筋直螺纹套筒接头以其良好的力学性能受到工程界的青睐。镦粗直螺纹钢筋连接技术是利用冷镦机先将钢筋端部镦粗，然后再用专用机床对镦粗段进行套丝，利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连接起来。粗直螺纹套筒接头即通过钢筋端头特制的直螺纹和直螺纹套筒啮合形成的接头，其不同于普通直螺纹套筒接头之处在于对钢筋母材的端头进行镦粗。

第二节 产品工艺特点或流程

1、直螺纹套筒连接接头的设计原则

设计连接时，其屈服承载力的标准值及抗拉承载力的标准值都应小于被连接钢筋(不同直径钢筋连接时按较小直径钢筋计)的相应标准承载力的1．1倍；且接头按性能等级的要求进行设计，应满足该性能等级的强度及变形性能的要求。

2、镦粗直螺纹套筒接头的性能

1）力学性能 分析

众所周知，钢筋接头的机械性能主要有两个：抗拉强度和塑性，焊接接头是一个连续的弹塑体。而在直螺纹套筒连接头中，刚度和残余变形却是接头的重要性能指标。刚度是接头受力时呈现出的一种性能；残余变形是接头受力后被连接钢筋之间残留的滑动量，刚度、残余变形与钢筋混凝土结构的裂纹开展有很大的关系。刚度还与地震时构件吸能量和荷载重新分布有关。钢筋直螺纹套筒接头各部分以面相接触，并存在预应力，在荷载作用下，这些高应力区产生弹性变形，卸载后接头出现残余变形，直螺纹套筒连接其刚度除了与接头各组成部分的刚度有关外，还与各部分之间的紧密接合程度、预应力状况以及荷载大小有关。因此，评定直螺纹套筒接头的力学性能时，必须有强度割线模量，极限应变及残余变形指标。

2）镦粗直螺纹磁套筒接头的性能等级

根据机械接头性能指标的差异可分为：A级一强度型；B级一屈服型；C级一受压型。而镦粗直螺纹套筒接头属于A级接头，即钢筋机械连接中最高质量等级的接头。由于其对钢筋母材端头用专有设备进行镦粗，使其端部有效截面大于母材有效截面，故而能保证接头抗拉强度不小于钢筋母材抗拉强度标准值，实现了接头强度基本上能接近或达到钢筋母材强度。

镦粗直螺纹套筒接头的极限强度不小于4％。根据我国混凝土结构设计规范及框架纵向钢筋所需要的钢筋百分率推算，保证混凝土压碎前不致拉断造成脆性破坏，所需要的钢筋的最小均匀延伸率为2．5％～6．2％，平均值为4．35％。此外，从抗震要求出发，对有较高抗震要求的结构，其截面曲率延性系数一般不低于15～20，对于国产Ⅱ、Ⅲ钢筋满足要求相对应的钢筋延伸率约为3．3％～3．7％。综合上述因素，4％是接头区均匀延伸率的最低要求，基本上已能保证结构在静载下的延性破坏模式和抗震时的延性要求。

3）接头的疲劳性能

对于连接Ⅱ级钢筋的接头，其疲劳性能经受应力幅为100N／mm2，上限应力为180N／mm2的200万次循环加载。对连接Ⅲ级钢筋的接头，其疲劳性能经受应力幅为100N／mm2，上限应力为190N／mm2的200万次循环加载。

3、镦粗直螺纹套筒连接技术的应用

该工艺可确保钢筋不会因套丝而削弱截面积，从而确保接头能充分发挥钢筋母材强度，同时又保持了螺纹连接快速、方便的特点。此外，镦粗段螺纹选用直螺纹代替锥螺纹，可明显扩大应用范围，成笼钢筋、弯折钢筋、不可转动的固定钢筋均可方便连接，连接件钢材用量比冷挤压连接节约70％左右，比锥螺纹连接节约35％左右。

该技术也具有一些不同于传统的应用特点：A、在受压区和装配构件中钢筋受力较小部位，接头百分率不受限制。B、在构件受拉区，钢筋受力较小的部位，接头百分率不受限制。C、当钢筋接头在有抗震要求的框架梁端和柱端的箍筋加密区而无法避开时，可采用该接头(但接头百分率不超过50％)。D、当钢筋由于现场条件的限制无法搭接或焊接时，可采用该接头。

同时，该技术适用于直径在16mm～40mm的国产Ⅱ、Ⅲ级冷轧带肋钢筋的连接，适用于一切抗震与非抗震的建筑、桥梁、水工结构、核电站、电视塔等各类土木结构工程中粗直径钢筋的连接。现场施工时，风、雨、停电状态及水下、超高环境均适用。不受天气影响，可全天候施工。作业效率高，不受人为因素影响，接头品质稳定。

由于镦粗直螺纹钢筋连接具有独特的技术优势，它被越来越广泛地应用于三峡大坝、广州地铁等国内大型建筑中，取得了很好的效果。镦粗直螺纹套筒接头的出现，不仅方便了施工，同时也为结构设计提供了一条新思路。

第三节 国内外技术未来发展趋势 分析

新的直螺纹钢筋连接套筒技术的发展将趋于高精、高效、柔性及自动化方向。

1、开展实用的、低成本、高效率的制造技术 研究 。当前的直螺纹钢筋连接套筒制造或多或少的都存在着制造成本高、效率低、装置复杂、操作不易掌握等局限性，所以开发低成本、高效率、适应性广、工业化应用程度高的直螺纹钢筋连接套筒技术已成当务之急。

2、开发直螺纹钢筋连接套筒的在线检测、监控、故障自诊断技术。利用声信号来判断工况，对产品质量进行评估，应用计算机对制造过程进行控制，开发检测、处理、质量评估、控制一体化的制造系统。

3、应用自适应控制技术和专家系统技术、实现产品的智能化制造。模糊数学、数据库、以范例和模型为基础的决策系统、专家系统等理论与技术的发展及其在制造业中的成功应用，为直螺纹钢筋连接套筒技术的智能化提供了可靠的技术基础。

4、开发远程控制系统。应用网络技术对制造过程进行远程操作、管理、临控与诊断。

第四节 概述

国外工业较发达国家如美国、日本、德国在上世纪七十年代中期，就开始研制出机械连接技术，锥螺纹连接套筒、冷挤压连接技术、直螺纹连接等都在这一时期被研制出来，并制订了相应国家标准，被广泛应用在地铁、核电站、大跨度抗震结构中。

第五节 亚洲地区主要国家市场概况

日本经济总量排名世界第二，是我国对外贸易的重要伙伴国。近几年，日本政府采取诸多有力的经济改革政策，经过积极调整，经济正在复苏，中日经济的互补性日益增强。目前日本每年对建材市场有巨大的需求，仅本地建材市场一年约有2,000多亿人民币的市场需求， 市场发展 空间较为广阔。

第六节 欧洲地区主要国家市场概况

每年欧洲工程总额近万亿欧元，需要大量的建材及建筑设备。2008年的世界经济危机，全球经济受损，欧洲的经济也在萎缩。2008年二季度开始欧洲出现了多国工业生产明显大幅下降的局面。有关数据显示,德国工业产量一季度环比增长1.6%，但到二、三季度环比分别下降1.2个百分点，四季度下降1.9个百分点。在各个 行业 中，欧洲建筑业伤情严重。德国、法国、意大利和英国建筑工业产量预计四季度比较三季度环比分别为-0.2%、-1.3%、-0.9%和-1.9%。预计，2009年上半年，欧洲市场将开始好转。欧洲钢筋机械连接公司的代表产品有德国DYWIDAG公司的精轧螺纹接头，荷兰Erico公司的锥螺纹套筒接头。

第七节 美洲地区主要国家市场概况

2007年夏季爆发的美国次贷危机到2008年下半年逐渐演变为金融危机，进而影响到实体经济。金融危机对北美钢材需求的影响，一是实体经济萎缩导致钢材需求下降。美国建筑业疲软、汽车厂减产、客户取消造船订单等。二是信心严重不足，投资商看淡投资前景，暂缓或者取消投资的现象非常普遍。三是信用危机，银行收缩放贷，一些用户即使有需求也很难获得资金，使钢材贸易受到很大影响。金融危机对北美钢材市场影响巨大，目前北美钢厂的开工率已经降到50%以下，服务中心库存也降至近几年来的最低水平，钢材消费需求明显减弱，使北美市场钢材消费量三季度环比二季度整体下降了5.81%，其中美国热轧钢材消费下降了6.95个百分点。美国钢筋机械连接公司的代表产品有美国CADWOOD公司的熔融金属充填套筒接头等。

第八节 当前 行业 存在的问题

1、发展较晚

上世纪80、90年代，钢筋机械连接技术在我国得到发展应用，先后出现多种形式的机械连接接头，如径向挤压套筒连接，锥螺纹套筒连接、直螺纹套筒连接等。而钢筋等强直螺纹连接技术是我国近期开发成功的新一代钢筋机械连接技术，这与美日欧等发达国家相比，起步较晚，发展基础较为薄弱。

2、厂家众多， 行业 竞争激烈

我国直螺纹钢筋连接套筒业生产商生产规模普遍较小，入门门槛低，生产厂商众多，导致市场竞争激烈，在低端产品方面甚至形成了恶性竞争，各厂商一味的在拼价格、拼付款期，从而导致了资金周转缓慢，制约了整个 行业 的技术提升及规模发展。

第九节 行业 未来发展预测 分析

1、产品性能优越，产品发展迅速

直螺纹钢筋连接套筒技术利用冷镦头机先将钢筋端部镦粗,然后再利用专用机床对镦粗段进行套丝,利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连接起来。这种技术综合了套筒挤压连接和锥螺纹连接的优点,具有接头强度高,质量稳定、施工方便、连接速度快、应用范围广、综合经济效益好等优点。

2、未来市场前景广阔

2000年，粗钢筋采用机械连接和焊接接头的比重超过70％，2005年超过80％。机械连接和焊接的设备进一步改善，全自动的电渣压力焊机逐步普及，等强度的直螺纹连接技术也将迅速发展，钢筋的接头质量与施工技术水平会出现一个新的飞跃。直螺纹连接接头的市场占有率将会大幅上升，特别是钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接接头将以其优越的性能、稳定的质量、方便的施工有较大的发展。

第十节 行业 投资前景 分析

我国正处于从低收入国家向中等收入国家发展的过渡阶段，建筑业的增长速度很快，对国民经济增长的贡献也很大。1978年以来，建筑市场规模不断扩大，国内建筑业产值增长了20多倍，建筑业增加值占国内生产总值的比重从3.8%增加到了7.0%，成为拉动国民经济快速增长的重要力量。近年来，我国建筑市场规模不断扩大。2000年完成建筑业总产值为1.25万亿元，而2005年已跃升至3.46万亿元。2007年我国建筑业总产值达50018亿元。2007年建筑业增加值为14014亿元，占GDP的比重达到5.7%，在国民经济各部门中居第四位。据预测，2009-2010年我国建筑业总产值增速将分别为16.26%和11.28%，建筑业总产值将达到72,344.14亿元、80,506.48亿元。而我国建筑 行业 的快速发展也为钢筋连接套筒提供了广阔的市场。另由于直螺纹钢筋连接套筒稳定的质量、方便的施工等优点，到目前为止，钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接接头已在25个省市自治区的近500项大中型及重点工程中得到推广应用，投资前景比较可观。

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