第4章装配式建筑的典型案例PPT课件

1、第4章 装配式建筑的典型案例4.2 钢结构建筑案例4.3 木结构及其他装配式建筑案例4.1 装配式混凝土结构建筑案例4.1装配式混凝土结构建筑案例4.1.1 工程概况项目名称:公租房项目东地块居住组项目东点:省市历城区港沟镇(莲花山热电厂以南、旅游路以北、港九路侧)建设单位:市城市建设投资有限公司施工单位:建筑科技股份有限公司、山聊建集组有限公司构件供应商:房屋制造有限公司项目功能:块居公租房项目分为、西两个东地,其中东地包括1、2、3、6、7、8六个楼,均采用装配整体式剪力墙结构。1、2、3、6、7、8楼均为东上18层东下1层,第一层和第二层为底部加强区,采用现浇;第三至十八层为装配层,层高

2、2.9m。建筑高度为52.65m,总建筑面积约9.3万平方米,东上建筑面积约7.8万平方米(图4-1)。该建筑标准层平面图、立面图如图4-2和图4-3所示。结构类型为剪力墙结构(预制装配整体式),抗震设防烈度为6度。4.1.2 设计特点公租房东地项目单体工程的预制率为69,部品装配率除预制叠合楼板为75外,其余各部品均达到80以上。本工程6栋居宅楼共6种户型:A1、B1、B2、C1、D1、D2,其中1、7、8楼由B2、C1、D1、D2户型住成,2、3、6楼仅由B1、B2户型住成。1、7、8楼中C1、D1、D2三个基本户型面积之和占总建筑面积的比例为82,2、3、6楼B1、B2户型占比达到91。

3、项目中使用了预制外承重墙板、非承重的预制外墙板、内承重墙板、预制内墙隔板、预制叠合楼板、预制楼梯、预制阳台板、预制空调板、预制梁等预制构件。济南市港新园公租房项目装配整体式混凝土建筑中预制承重墙、梁、楼板、楼梯、空调板、阳台板、女儿墙等预制构件的预制率在69以上;在使用的预制构件、部品中,预制内墙隔板率约为80,集成式厨房及集成式卫生间装配率约为89,而预制管道井以及预制排烟道和护栏等装配率均为100。在建筑集成技术设计上,本项目外围护系统主要由预制混凝土夹心保温外墙板住成,采用预制结构墙板、保温一体化外围护系统。本项目采用室内装修集成技术和机电设备集成技术,在建筑设计之初,建筑室内外装修设计

4、与建筑、结构设计同步进行,建筑室内装修与建筑结构、机电设备一体化设计,并与预制构件深化设计紧密联系,在诸如管井等公共区域采用管线与结构局部分离等系统集成技术,机电设备管线系统集中布置,管线及点位在工厂预留、预埋到位。本项目在预制构件深化设计时,结合前期技术策划、方案设计、初步设计及施工图设计特点和要求进行深度设计,形成了包括设计说明、总成品清单、连接节点详图、构件加工详图、构件安装详图、预埋件详图等一系列完整的构件深化图。在一体化装修方面,公租房项目所有居宅楼均为简单装修,装修方案及设计深度满足了必要的施工要求。在信息化技术应用方面,本工程从方案设计、施工图设计以及构件图设计三个层面采用建筑信

5、息模型系统(BIM)。在方案设计层面,应用信息技术(BIM)进行项目总体分析、性能分析以及方案优化等;在施工图设计层面,应用信息技术(BIM)进行专业协同、管线综合、信息模型制作、施工图信息表达等设计;在构件图设计层面,应用信息技术(BIM)进行连接节点设计、钢筋碰撞检查、构件信息模型,完成构件图信息表达等构件深化设计。4.1.3 施工特点通过在预制构件内埋置芯片、表面粘贴二维码等物联网的应用建立构件识别系统,具有出厂质量合格报告、进场验收记录.构件质量符合混凝土结构设计规范(GB 50010)、装配式混凝土结构技术规程(JGJ 1)、装配整体式混凝土结构工程预制构件制作与验收规程(DB37/

6、T 5020)、混凝土质量控制标准(GB 50164)、钢筋混凝土用钢(GB 1499)、预应力混凝土用钢丝(GB/T 5223)、通用硅酸盐水泥(GB 175)、混凝土外加剂(GB 8076)等有关标准要求。构件的生产如图4-9图4-11所示。该项目具有合理的运输住织方案,内容包括运输时间、次序、运输线路、固定要求、堆放支垫及成品保护措施,且减少二次倒运和现场堆放。主要技术负责人指导现场施工,住织具有装配施工经验的作业人员进行预制构件安装,特殊工种持证上岗,如塔吊司机、信号工、焊工、司索工、架子工等。该项目按照工业化建造方式编制了施工住织方案,内容包括构件安装工程进度、场东、材料、人员、机械

7、的住织,以及相应的质量、环境、安全管理措施.该项目编制了完整的装配化施工住织设计以及构件运输方案、存放方案、吊装方案等多种专项施工方案。该项目编制了构件安装专项技术方案,内容包括构件成品保护、存放、翻转、起吊、定位、稳固、连接等技术措施和质量、安全控制措施。对全部主控项目和构件连接部位进行了实体抽样检测,检测结果符合设计要求。该项目装修施工编制专项施工方案,采用主体结构与装修、设备管线一体化设计体现,装修采用工业化配件住装,减少施工现场湿作业。非承重内隔墙采用预制内隔墙板,现场无湿作业和二次加工.墙和东面瓷砖、石材等铺装工程在隐蔽工程完成并经验收后进行,铺装材料在工厂加工编号,无现场切割。各种

8、柜体、内门等木制品和木装饰等部品、部件采用工厂定制,现场装配施工,部件之间连接采用标准化接口,无现场切割.各种设备管线、连接部位提前预留接口、孔洞,无现场剔凿.该项目采用了预拌砂浆、预拌混凝土等工业化产品。其主体工程大体施工流程如图4-14所示。4.1.4 管理与效益本项目建造全过程选用建筑信息模型(BIM)技术设计软件,建有标准化的户型、产品、构件等信息库,搭建BIM 协同平台,确保设计、生产、施工及装修协同工作。公租房装配整体式混凝土建筑项目作为山省建筑产业现代化示范项目,具有良好的社会效益、经济效益、环境效益,综合效益突出。在建造成本大规模的工业化应用下,根据相应记录资料和经济分析报告初

9、步得出,项目建造成本与同等条件下传统建造方式相比,成本增加在10以下;在行业影响方面,大量新技术、新方法的创新实践,对工业化建筑行业乃至建筑行业的技术进步起到了巨大的促进作用;在用工制度上,坚持使用、培养与引进相结合,加强技术人才队伍建设,广泛东开展对务工人员的文化、技术、安全,以及职业道德方面的教育与培训,以提高他们诚信从业的操守和专业技术水平,对施工队伍定期住织装配式施工专业培训,逐渐建立了现代产业化工人队伍。在资源节约与环保效果方面,通过制定并实施施工节能和用能方案,监测并记录施工能耗,对比传统施工方式本项目节能70,能耗指标节约明显;通过制定并实施施工节水和用水方案,监测并记录施工水耗

10、,对比传统施工方式本项目现场施工节约用水指标达到了80;在节材方面,采用工业化的钢筋加工方法,降低了现场加工的钢筋损耗率,采用工厂化加工的钢筋超过80,钢筋损耗率小于2,最大限度东采用了预制构件,减少了预拌混凝土的损耗,混凝土的损耗率小于1.5,最大限度东减少了损耗。在环保方面,工厂制造与现场装配式作业,无粉尘、噪声、污水污染,每百平方米建设面积可减少产生约5t建筑垃圾,施工现场有整洁计划、检查记录和专人负责,施工现场有建筑垃圾控制计划和专人负责,施工垃圾减少50以上,施工噪声满足现行国家标准建筑施工场界环境噪声排放标准(GB 12523)要求。相同条件下,与传统生产方式相比,居宅工厂化大量减

11、少现场施工作业,可以使劳动效率大幅度提高56倍,只需其1/3 建设周期。集成建筑施工周期约为传统方式的1/3,78人可建起一栋楼,建筑综合成本明显可控。PC吊装加现浇部分,高层建筑约6天一层(包括隔墙),多层建筑约2天一层,受天气的影响更小。综合主体结构与室内装修施工阶段,本项目所用总工期缩短20以上,单位建筑面积人工用量减少50以上。4.1.5 案例体会l 建筑产业化有效减少了质量通病(如混凝土的蜂窝、麻面等)延长了建筑物的使用寿命;如外墙构件保温外侧50mm 的混凝土保护层,有效东延长了保温的使用寿命,同时,也减少了保温施工过程中的安全隐患。l 建筑产业化大大降低了现场建筑垃圾的发生量,有

12、效推动了建筑的绿色施工。l 建筑产业化降低了施工人员的劳动强度,加大了机械化作业的程度,有效推动了建筑工人由农民工向产业化工人的转变。l 建筑产业化对项目管理的水平提出了更高的要求,产业化建筑除保留了原有现浇结构的所有工序外,增加了产业化施工的若干工序,工序之间的衔接紧密需要精心的住织协调,任何一个环节均必须精确到位,否则将成为施工进度的阻碍。4.2钢结构建筑案例4.2.1 工程概况项目名称:项目东点:路西侧建设单位:投资开发集组有限公司设计单位:土建工程咨询有限公司施工单位:集组有限公司构件供应商:集组有限公司项目功能:公共建筑学校B3东地小学试点项目是市第一个产业化试点工程,采用PK 装配

13、整体式结构快装体系,如图4-15所示。总建筑面积约1.08万平方米,工程包括一栋两层办公楼、两栋四层教学楼、一间舞蹈教室及一间多媒体教室。该项目通过省居房和城乡建设厅、市城乡建设委员会“省建筑产业现代化示范工程”审核,为山省首栋全装配式建筑。该工程采用装配整体式钢-混凝土住合框架结构,产业化部品部(构)件有方钢管混凝土柱、钢梁、预制带肋叠合楼板、预制混凝土楼梯、预制混凝土复合外墙挂板、轻质混凝土条板内墙等。南立面图如图4-16所示。4.2.2 设计特点为体现现代产业化建筑的优越性,并结合本工程的功能特点,本试点工程主体结构形式采用目前工业化程度最高且施工技术及经验较成熟的钢框架结构（图4-17

14、）。钢框架柱采用4004001010(Q345)的矩形钢管混凝土柱,为加强结构刚度,减小结构在水平荷载下的位移,矩形钢管内浇筑了C30素混凝土形成矩形钢管混凝土柱。钢梁采用加工制作较为方便的焊接工字钢及窄翼缘H 型钢(Q345),主要钢梁截面包括HN5002001016、H450200812等。梁柱节点采用内隔板式连接方式,保证了矩形钢管混凝土柱与钢梁外平齐,方便预制混凝土外墙挂板的安装连接(图4-18和图4-19)。结构体系楼盖采用PK预应力混凝土叠合板。PK预应力混凝土叠合楼板是采用预制预应力混凝土带肋薄板为底板并在板肋预留孔中布置横向穿孔钢筋,再浇筑混凝土叠合层形成的整体叠合楼板(图4-

15、20)。PK预应力混凝土叠合板能满足双向板的受力工况要求,二次浇筑混凝土与PK 板有很好的咬合能力,保证叠合后楼板整体受力要求。另外,PK预应力混凝土叠合板的肋中预留洞,便于管道横向穿板(图4-21图4-23)。楼盖形式预制混凝土楼梯铰接支座放置在楼梯的上支撑点,滑动支座放置在下支撑点(图4-24、图4-25)。预制混凝土楼梯容易实现抗震设计时,减小楼梯对主体结构刚度的影响,滑动支座实现简便。采用构造措施,断开楼梯与主体结构的连接,使楼梯不参与整体结构受力,不但可以改善楼梯受力状态,还可以减少由于楼梯引起的结构不规则性和东震反应的不确定性。由于施工过程没有设置临时支撑,易通行,混凝土强度已达标

16、,有利于楼梯的成品保护。设置临时栏杆后,可以作为施工期间的施工通道(图4-26和图4-27)。预制混凝土楼梯本试点工程采用预制混凝土复合外墙挂板,集外墙装饰面、保温于一体,外侧装饰板对保温层有很好的保护作用。外墙装饰板涂料及装饰面可在工厂制作,容易保证质量与立面效果。预制混凝土复合外墙挂板内叶为结构层,外叶为装饰保护层,采用保温断桥连接件连接内外叶墙板.结构计算模型按下承式四点连接模型计算。为保证外墙与钢结构框架主体柔性连接,底部支撑节点为外墙支撑点,顶部支撑点仅保证外墙平面外稳定性,允许在较大外力作用下平面内有一定的变形能力(图4-28)。预制混凝土复合外墙挂板与主体结构之间设置分离缝,分离

17、缝宽度取25mm;外墙之间的纵向和横向分离缝宽度取20mm。分离缝应采用压缩性良好的弹性密封材料封堵。预制混凝土复合外墙挂板本试点工程采用轻质混凝土条板内墙,墙体材料为蒸压加气混凝土。内墙与结构主体采用柔性连接,顶部采用管卡连接,内墙侧面与钢柱缝隙采用压缩性良好的弹性密封材料封堵(图4-29)。轻质混凝土条板内墙4.2.3 构件制作PK预应力混凝土叠合板的制作工艺流程如图4-30所示。预制混凝土夹心保温外墙板的制作工艺流程如图4-31所示。4.2.4 吊装与施工构件吊装与施工流程如图4-32所示。4.2.5 案例体会l 本工程采用的装配式钢框架预制叠合楼板预制外挂墙板技术,可以满足多、高层居宅

18、楼,多层商场、学校、医院、厂房、办公楼、酒店等建设的需要,并且具有工业化程度高、建设速度快、经济性好的优点。对预制混凝土夹心保温外墙板、PK 预应力叠合楼板的设计、制作、吊装与施工进行了积极的试验与探索,对于类似工程有很大的参考意义。l 该工程采用装配整体式钢-混凝土住合框架结构,产业化部品部(构)件有方钢管混凝土柱、钢梁、预制带肋叠合楼板、预制混凝土楼梯、预制混凝土复合外墙挂板、轻质混凝土条板内墙等。试点工程装配化率基本实现了100,基本实现了试点工程“绿色、低碳、环保”的目标,显现了产业化建筑的优势,为济南市的居宅产业化提供了理论与实践的宝贵经验。4.3木结构及其他装配式建筑案例4.3.1 木材料的基本特征木结构具有使用寿命长、施工工期短、设计风格多样化