装配式建筑及其发展简述(2019年1月)课件

装配式建筑及其发展概述编制部门：产品集成中心编制时间：2019年1月3日装配式建筑及其发展概述编制部门：产品集成中心编制时间：，共87页第2页目录

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发展装配式建筑的内涵3

装配整体式砼结构简述

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装配式建筑的发展概况，共87页第2页目录2发展装配式建筑的，共87页第3页装配式建筑的发展状况第一部分，共87页第3页装配式建筑的发展状况第一部分，共87页第4页由预制构件通过各种可靠的连接方式建筑的建筑。主要构件是预制的连接方式必须可靠定义两大特征主要建筑类型装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构、装配式混合建筑。1.1

什么是装配式建筑，共87页第4页由预制构件通过各种可靠的连接方式建筑的建，共87页第5页人类建筑史可分为三个阶段：前建筑时期、古典时期、现代时期。1.2装配式建筑的发展历程兽皮屋木草屋前建筑时期，共87页第5页人类建筑史可分为三个阶段：前建筑时期、古典时，共87页第6页雅典帕特农神庙-石材装配式建筑岳阳楼-木结构装配式建筑古典时期，共87页第6页雅典帕特农神庙-石材装配式建筑岳阳楼-木结构，共87页第7页现代时期英国水晶宫美国自由女神像法国埃菲尔铁塔美国帝国大厦现代时期，共87页第7页现代时期英国水晶宫美国自由女神像法国埃菲尔铁，共87页第8页19世纪是第一个预制装配建筑高潮代表作：水晶宫、满足移民需要的预制木屋、预制铁屋等20世纪初是第二个预制装配建筑高潮代表作：木制嵌入式墙板单元住宅建造体系；斯图加特住宅展览会；法国Mopin多层公寓体系等二战后是建筑工业化真正的发展阶段：代表作：钢、幕墙、PC预制、各种体系等七十年代以后，国外建筑工业化进入新的阶段：特征：1）预制与现浇相结合的体系取得优势2）从专用体系向通用体系发展1.2.1国外近现代预制建筑发展的四个阶段，共87页第8页19世纪是第一个预制装配建筑高潮1.2.1，共87页第9页

美国钢+PC挂板、装配式框架+预应力双T板新加坡

预制剪力墙+灌浆套筒

日本

预制框架+灌浆套筒、木结构香港

PC外墙挂板+标准化定型化瑞典大型预制混凝土板式德国叠合剪力墙、预制大板、预制外墙板，共87页第9页美国新加坡

预向长寿命居住和绿色住宅产业化方向发展

从闭锁体系向开放体系发展

从湿体系向干体系发展，现在又广泛采用现浇和预制装配相结合的体系从只强调结构预制向结构预制和内装系统化集成的方向发展

更加强调信息化的管理更加与保障性基本住房需求建设结合

，共87页第10页1.2.2国外近现代预制建筑主要技术趋势向长寿命居住和绿色住宅产业化方向发展，共87页第10页1.2，共87页第11页

20世纪50年代：开创（主要是前苏联技术）20世纪60~80年代：发展20世纪90年代：低潮21世纪10年代：恢复、发展、创新70年代修建的内浇外挂装配式住宅1.3国内装配式建筑的发展历程，共87页第11页70年代修建的内浇外挂装配式住宅1.3，共87页第12页

2016年2月6日，中共中央、国务院印发了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》。明确提出：大力推广装配式建筑，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。2016年9月27日，国务院办公厅印发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发〔2016〕71号）文件，明确提出了总体要求和八项重点任务及相关措施。1.3.1政策背景2017年2月21日，国务院办公厅印发了《关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19号）文件，推进建筑产业现代化。大力发展装配式混凝土和钢结构建筑，不断提高装配式建筑在新建建筑中比例。2017年3月23日，住房城乡建设部印发了《“十三五”装配式建筑行动方案》，确定了2020年发展目标，明确提出了今后重点任务和发展要求。

国家政策，共87页第12页2016年2月6日，中共中央、国务院印发，共87页第13页其目的在于：一是顺应时代发展的要求。要从时代发展的高度深刻认识发展装配式建筑的历史必然性及其重大意义。二是国家战略发展的要求。要从国家战略的高度充分认识和推进装配式建筑。三是建筑业转型升级要求。其本质是驱动并助力加速推进建筑业的转型升级，实现建筑产业现代化。四是解决人口红利消失、劳动成本上升等问题。发展目标：到2020年，装配式建筑占比达到15%以上；

10年左右时间，装配式建筑占比达到30%。发展目的：是建造方式的变革，也是生产方式的革命。，共87页第13页其目的在于：一是顺应时代发展的要求。发展目，共87页第14页四川政策2017年6月13日，四川省人民政府办公厅为贯彻《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》制定了《关于大力发展装配式建筑的实施意见》；明确提出了大力发展装配式建筑的总体要求、重点任务和保障措施。2018年3月28日，四川省住房和城乡建设厅印发了《四川省推进装配式建筑发展三年行动方案》，明确了2018～2020年推进装配式建筑发展阶段性工作目标和重点任务，强化措施保障，统筹推进全省装配式建筑发展，特制定本方案。2016年5月25日，成都市人民政府颁布了《关于加快推进装配式建设工程发展的意见》；明确提出了大力发展装配式建筑的指导思想、发展规划、支持政策和工作措施。成都政策

2018年1月28日，成都市城乡建设委员会颁布了《关于把市政工程BIM设计和工业化预制拼装建设条件作为项目基本情况纳入建设全过程进行管理的通知》，并进一步明确成都市装配式建筑预制装配率的计算方法。，共87页第14页四川政策2017年6月13日，四川省人民政，共87页第15页1.3.2

重大意义从国家战略发展：一是，贯彻落实绿色发展理念的需要。二是，提升建筑工程质量和品质的需要。三是，促进建筑业与信息化工业化深度融合的需要。四是，供给侧改革，培育新产业、新动能的需要。五是，实现建筑产业现代化的需要。从行业创新发展：是建造方式的重大变革。具有革命性、根本性、全局性。，共87页第15页1.3.2重大意义从国家战略发展：从行，共87页第16页各地政策纷纷出台北京、上海、四川、江苏、浙江、安徽、山东、深圳、沈阳等30多个省市纷纷出台政策和措施。技术标准逐步完善装配式混凝土、钢结构技术日趋成熟；国家标准、图集、地标等正在陆续出台。建筑企业积极参与建筑业以及房地产业都积极主动地参与，开展研发和工程实践，尤其是大型企业集团响应热烈。1.3.3发展状况，共87页第16页各地政策纷纷出台1.3.3发展状况，共87页第17页工厂建设各地兴起预制混凝土生产企业的数量增长很快，据不完全统计，2018年度全国各地新建PC工厂生产线近两百条，截至目前全国设计规模在3万立方米以上的预制工厂已接近1000家，其中新建的预制工厂已超过600家。，共87页第17页工厂建设各地兴起，共87页第18页发展态势越发强劲在政策推动下，产业的集聚效应非常明显，社会热度空前，已呈现规模化发展态势。发展现状的总体表明：装配式建筑呈现出蓬勃发展态势。装配式建筑的发展方向非常明确。装配式建筑得到各方面大力推动。装配式建筑迎来大发展的机遇期。

工程建设逐年增大，共87页第18页发展态势越发强劲发展现状的总体表明，共87页第19页思想观念技术管理体制机制表现在：认识不统一、技术体系不成熟、企业能力不强、体制机制不适应等问题具有普遍性瓶颈制约相当突出，技术、利益、观念、体制等各方面都顽固地存在着保守性和强大的惯性机遇与挑战并存1.3.4

发展瓶颈，共87页第19页思想观念技术管理体制机制表现在：认识不统一，共87页第20页发展装配式建筑的内涵

第二部分，共87页第20页发展装配式建筑的内涵第二部分2.1发展目的突出体现在：工程建设质量、安全问题突出工程建造方式和管理手段落后工程建设效率、效益普遍偏低工程建设资源浪费大、排放多

建筑品质不高、使用寿命不长

主要基于：我国改革开放30多年来，建筑业仍是一个劳动密集型、建造方式相对落后的传统产业。手段目的：建造方式的重大变革。，共87页第21页2.1发展目的突出体现在：工程建设质量、安全问题突出设计、生产、施工相脱节—建造的过程不连续以单一技术推广应用为主—技术集成化程度低现场以手工、湿作业为主—生产手段相对落后依赖劳务分包粗放式经营—企业缺乏核心能力以农民工低廉劳动力为主—工人技能和素质低

项目切块分割碎片化管理—工程难以高效组织

具体体现在：问题的根本原因：是生产方式落后。，共87页第22页设计、生产、施工相脱节—建造的过程不连续具体体现在：建造方式影响的因素质量效率效益资源环境实现传统生产方式向现代工业化生产方式转变生产方式决定了生产质量、效率和资源消耗的水平。，共87页第23页建造方式影响的因素质量效率效益资源环境实现传统生产发展装配式建筑的核心问题——生产（建造）方式变革生产方式=技术（生产力）+管理（生产关系）通过先进生产力（装配式）驱动生产关系的变化技术创新和管理创新双轮驱动

技术与管理要高度集中和统一

，共87页第24页发展装配式建筑的核心问题——生产（建造）方式变革，共87页第2.2

传统建造方式与新型建造方式的区别内容传统建造方式新型建造方式设计阶段设计与生产、施工脱节一体化、信息化协同设计施工阶段现场湿作业、手工操作装配化、专业化、精细化装修阶段毛坯房、二次装修装修与主体结构同步验收阶段分部、分项抽检全过程质量控制管理阶段以农民工劳务分包为主追求各自效益工程总承包管理，全过程追求整体效益最大化理念不同：系统化思维模式方法不同：一体化建造方法模式不同：工程总承包管理路径不同：新型工业化道路效益不同：整体效益最大化，共87页第25页2.2传统建造方式与新型建造方式的区别内容传统建造方，共87页第26页图1现浇式建设流程参考图图2装配式建设流程参考图，共87页第26页图1现浇式建设流程参考图图2装配式建设，共87页第27页传统外墙开裂渗漏工厂反打面砖、预埋门窗PC工厂反打面砖低碳经济绿色环保节能高效

高品质传统施工现场PC施工现场大势所趋PC外墙无开裂渗漏装配式建筑的优点，共87页第27页传统外墙开裂渗漏工厂反打面砖、预埋门窗PC，共87页第28页我国还处于建筑产业化的初期阶段，由于产业链配套、技术、人工等各方面的原因，导致了目前的建造成本高于传统现浇施工方式。传统的行业管理体制尚未适应现代工业化建造方式，从设计、施工、监理、生产、到验收的各环节，都与工业化建筑强调全过程、全产业链、一体化的要求不相适应。产品种类限制户型产品须尽量统一；

产品造型限制造型少变化，多重复；

立面效果影响装配式立面拼缝明显；万科新里程装配式住宅预制构件立面拼缝远大住工第五代标准化户型装配式建筑外立面装配式建筑的缺点，共87页第28页我国还处于建筑产业化的初期阶段，由于产业链装配式建筑的特征设计标准化生产施工装修管理工厂化装配化一体化信息化“

五化一体”建造方式2.3

装配式建筑特征，共87页第29页装配式建筑的特征设计标准化生产施工装修管理要通过“三个一体化”发展装配式建筑

工业化生产组织模式解决效益问题设计、生产、施工一体化建筑、结构、机电、装修一体化技术与管理一体化

工业化的集成技术体系解决产品问题

技术+管理=工业化生产方式

解决发展问题技术层面的建筑设计方法管理层面的生产组织形式发展层面的生产方式问题发展路径，共87页第30页要通过“三个一体化”发展装配式建筑工业化生产组，共87页第31页装配整体式砼结构简述

第三部分，共87页第31页装配整体式砼结构简述第三部分3.1、装配整体式与全装配式装配整体式混凝土结构由预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构。全装配整体混凝土结构全装配式混凝土结构的PC构件靠干法连接（如螺栓连接、焊接等）形成整体。等同原理指装配整体式混凝土结构应该基本达到或接近与现浇混凝土结构等同的效果。，共87页第32页3.1、装配整体式与全装配式装配整体式混凝土结构由装配式混凝土结构体系装配式框架体系装配式剪力墙体系装配式框架剪力墙体系双面叠合剪力墙体系外墙挂板体系……3.2

常见的装配整体式混凝土结构体系，共87页第33页装配式混凝土结构体系装配式框架体系装配式剪力墙体系装配式框架外挂墙板体系预制部件：外墙、叠合楼板，阳台，楼梯、叠合梁等体系特点：竖向受力结构采用现浇，外墙挂板不参与受力，预制比例一般10%-50%，施工难度较低，成本较低，常配合大钢模施工。适用高度：高层，超高层适用建筑：保障房、商品房、办公建筑，共87页第34页外挂墙板体系，共87页第34页，共87页第35页外挂墙板体系，共87页第35页外挂墙板体系装配式框架体系预制部件：柱、叠合梁、外墙、叠合楼板，阳台，楼梯等；体系特点：工业化程度高，预制比例可达80％，内部空间自由度好，室内梁柱外露，施工难度较高，成本较高。适用高度：50米以下（7度）；适用建筑：公寓、办公、酒店、学校、工业厂房建筑等；预制柱，共87页第36页装配式框架体系预制柱，共87页第36页装配式框架体系，共87页第37页装配式框架体系，共87页第37页装配式剪力墙体系预制部件：剪力墙、叠合楼板，楼梯、内隔墙等；体系特点：工业化程度高，房间空间完整，无梁柱外露，施工难度高，成本较高、可选择局部或全部预制，空间灵活度一般。适用高度：高层、超高层；适用建筑：商品房、保障房等，共87页第38页装配式剪力墙体系，共87页第38页装配式剪力墙体系，共87页第39页装配式剪力墙体系，共87页第39页装配式框架剪力墙体系预制部件：柱（柱模板）、剪力墙、叠合楼板，阳台，楼梯、内隔墙等；体系特点：工业化程度高，施工难度高，成本较高，室内柱外露，内部空间自由度较好。适用高度：高层、超高层；适用建筑：商品房、保障房等，共87页第40页装配式框架剪力墙体系，共87页第40页，共87页第41页装配式框架-剪力墙体系，共87页第41页装配式框架-剪力墙体系，共87页第42页叠合剪力墙体系预制部件：剪力墙、叠合楼板，阳台，楼梯、内隔墙等；体系特点：工业化程度高，施工速度快，连接简单，构件重量轻，精度要求较低等。适用高度：高层、超高层；适用建筑：商品房、保障房等，共87页第42页叠合剪力墙体系，共87页第43页，共87页第43页

装配整体式结构的基本构件主要包括预制混凝土柱、预制混凝土梁、预制混凝土剪力墙、预制混凝土楼面板、预制混凝土楼梯、预制混凝土阳台、空调板、女儿墙、围护结构等。，共87页第44页3.3基本预制构件装配整体式结构的基本构件主要包括预制混凝土预制混凝土柱：预制混凝土实心柱、预制混凝土矩形柱壳预制柱钢筋笼子预制柱，共87页第45页预制混凝土柱：预制混凝土实心柱、预制混凝土矩形柱壳预制柱钢筋预制混凝土梁：预制实心梁、预制叠合梁预制实心柱预制叠合梁，共87页第46页预制混凝土梁：预制实心梁、预制叠合梁预制实心柱预制叠合梁，共预制混凝土剪力墙：预制实心剪力墙、预制叠合剪力墙预制实心剪力墙，共87页第47页预制混凝土剪力墙：预制实心剪力墙、预制叠合剪力墙预制实心剪力预制叠合剪力墙预制夹心保温剪力墙，共87页第48页预制叠合剪力墙预制夹心保温剪力墙，共87页第48页预制混凝土楼面板：预制混凝土叠合板、预制混凝土实心板、预制混凝土空心板、预制混凝土双T板等预制桁架钢筋混凝土叠合楼板预制桁架钢筋混凝土叠合楼板安装，共87页第49页预制混凝土楼面板：预制混凝土叠合板、预制混凝土实心板、预制混预制带肋底板混凝土叠合楼板安装过程，共87页第50页预制带肋底板混凝土叠合楼板安装过程，共87页第50页预制混凝土空心板预制混凝土双T板，共87页第51页预制混凝土空心板预制混凝土双T板，共87页第51页预制混凝土楼梯：外观更美观，避免现场支模，节约工期，受力明确，安装后可做施工通道预制混凝土安装预制混凝土楼梯，共87页第52页预制混凝土楼梯：外观更美观，避免现场支模，节约工期，受力明确预制混凝土阳台、空调板、女儿墙。预制混凝土阳台预制混凝土阳台吊装，共87页第53页预制混凝土阳台、空调板、女儿墙。预制混凝土阳台预制混凝土阳台预制混凝土空调板预制混凝土女儿墙，共87页第54页预制混凝土空调板预制混凝土女儿墙，共87页第54页预制混凝土围护构件：外围护墙、预制内隔墙预制混凝土夹心保温外墙板预制混凝土外挂外墙板预制内隔墙，共87页第55页预制混凝土围护构件：外围护墙、预制内隔墙预制混凝土夹心保温外

装配整体式结构中，根据接头受力、施工工艺等不同情况，可包含以下连接方式：钢筋套筒灌浆连接、焊接连接、浆锚搭接连接、机械连接、螺栓连接、栓焊混合连接、绑扎连接、混凝土连接等。，共87页第56页3.4预制构件的连接方式装配整体式结构中，根据接头受力、施工工艺等（一）钢筋套筒灌浆连接

全灌浆套筒接头：传统的灌浆连接接头形式，套筒两端的钢筋均采用带肋钢筋及灌浆连接。

半灌浆套筒接头：一端采用灌浆连接，另一端采用非灌浆方法。，共87页第57页3.4.1结构材料的连接方式（一）钢筋套筒灌浆连接全灌浆套筒接头：传统的灌浆，共87页第58页全灌浆接头示意半灌浆接头示意套筒灌浆机具，共87页第58页全灌浆接头示意半灌浆接头示意套筒灌浆机具（二）焊接连接

通过加热（必要时加压）使两根钢筋达到原子间结合的一种加工方法，将原来分开的钢筋构成一个整体，常用焊接方法有三种：熔焊、压焊、钎焊。

装配整体式中应用的主要是热熔焊接，根据焊接长度不同分单面焊和双面焊；根据作业方式分平焊和立焊。，共87页第59页（二）焊接连接通过加热（必要时加压）使两根（三）浆锚搭接连接（四）机械连接钢筋套筒挤压连接钢筋套筒滚压直螺纹连接，共87页第60页（三）浆锚搭接连接（四）机械连接钢筋套筒挤压连接钢筋套筒滚压（五）螺栓连接，共87页第61页（五）螺栓连接，共87页第61页（六）绑扎连接

将两根钢筋通过细钢丝绑扎在一起的连接方式。（七）混凝土连接

混凝土连接主要是预制构件与后浇混凝土的连接，通常通过设置粗糙面（人工凿毛法、机械凿毛法和缓凝水冲法）和抗剪键槽来加强连接。绑扎连接粗糙面键槽，共87页第62页（六）绑扎连接将两根钢筋通过细钢丝绑扎在一起的（一）混凝土叠合楼（屋）面板的节点构造预制混凝土与后浇混凝土之间的结合面应设置粗糙面。

粗糙面凹凸深度不应小于4mm。，共87页第63页3.4.2构件连接的节点构造及钢筋布设（一）混凝土叠合楼（屋）面板的节点构造预制混凝土与后浇混凝端支座处，预制板内的纵向受力钢筋宜从板端伸出并锚入支撑梁或墙的后浇混凝土中，锚固长度不应小于5d，且宜伸过支座中心线。板侧支座处，当板底钢筋不伸入支座时，宜设置附加钢筋，间距不宜大于600mm；后浇混凝土叠合层内的锚固长度不应小于15d，且宜伸过支座中心线。，共87页第64页端支座处，预制板内的纵向受力钢筋宜从板端伸出并锚入支撑梁或墙单向叠合板板侧的分离式接缝宜配置附加钢筋。双向叠合板板侧的整体式接缝处由于有应力集中情况，宜将接缝设置在叠合板的次要受力方向上且避开最大弯矩截面。，共87页第65页单向叠合板板侧的分离式接缝宜配置附加钢筋。双向叠合板板侧的整（二）叠合梁、预制柱的节点构造叠合梁的节点构造

叠合梁预制部分的截面形式：

叠合梁预制部分可采用矩形或凹口截面形式。（a）矩形截面（b）凹口截面，共87页第66页（二）叠合梁、预制柱的节点构造叠合梁的节点构造叠合梁预

叠合梁与后浇混凝土、灌浆料等接合面应设置粗糙面，梁端面应设置键槽：

键槽贯通截面、键槽不贯通截面。（a）键槽贯通截面（b）键槽不贯通截面，共87页第67页叠合梁与后浇混凝土、灌浆料等接合面应设置粗糙面，梁端面应叠合梁的箍筋形式

可采用整体封闭箍筋或组合封闭箍筋的形式。

抗震等级为一、二级的叠合框架梁的梁端箍筋加密区宜采用整体封闭箍筋。（a）整体封闭箍（b）组合封闭箍，共87页第68页叠合梁的箍筋形式（a）整体封闭箍（b）组合封闭箍，共87页第

叠合主次梁节点构造，共87页第69页叠合主次梁节点构造，共87页第69页（二）预制柱的节点构造预制混凝土柱连接节点通常为湿连接。采用灌浆套筒湿连接的预制柱，共87页第70页（二）预制柱的节点构造预制混凝土柱连接节点通常为湿连接。采用预制柱底接缝构造示意图柱底接缝宜设置在楼面标高处，后浇节点区混凝土上表面应设置粗糙面，柱纵向受力钢筋应贯穿后浇节点区；接缝厚度宜为20mm，并采用灌浆料填实。，共87页第71页预制柱底接缝构造示意图柱底接缝宜设置在楼面标高处，后浇节点区预制柱底箍筋加密区域构造示意图上下预制柱采用钢筋套筒连接时，在套筒长度+50cm的范围内，在原设箍筋间距的基础上加密箍筋。，共87页第72页预制柱底箍筋加密区域构造示意图上下预制柱采用钢筋套筒连接时，框架中间层节点、顶层节点和端部节点构造预制柱及叠合梁框架中间层节点构造示意图（a）梁下部纵向受力钢筋锚固（b）梁下部纵向受力钢筋连接，共87页第73页框架中间层节点、顶层节点和端部节点构造预制柱及叠合梁框架中间中间层端节点构造示意图顶层边节点构造示意图，共87页第74