工业化建筑构造(建筑构造二)

第四章工业化建筑构造讲课人：王世礼第一节工业化建筑概述一、建筑工业化的含义和特征1、含义：是指用现代工业消费方式来建造房屋，也就是和其他工业那样用机械化手段消费定型产品。建筑工业化的定型产品是指房屋、房屋的构配件和建筑制品。2、特征：a〕构件设计规范化〔工业化的前提〕b〕构件消费工厂化〔工业化的手段〕c〕构件施工机械化〔工业化的中心〕d〕组织管文科学化〔工业化的保证〕二、工业化建筑的类型工业化建筑体系，普通分为公用体系和通用体系两种。公用体系——用于一定的运用目的，采用定型化设计或非定型化设计建造的住宅体系。运用公用的〔非通用的〕建筑构配件和消费方式，具有一定的设计公用性和技术的先进性，但短少与其他体系配合的通用性和互换性。通用体系——经过将建筑的各种预制构配件、配套制品和构造衔接技术实行规范化、通用化，实施各类建筑所需的构配件和节点构造可互换通用的商品化建筑体系。公用体系和通用体系而这时有区别的：在通用体系中的工业产品，即建筑物的组成部分是构件；而公用体系中，其产品那么是所建成的建筑物。但作为一种成熟的建筑体系，都需有方案的安排包括一切装修和设备等附属配套设备在内的各个组成部分。1.按构造类型分剪力墙构造：用来抵抗程度作用力〔风荷载、地震作用下产生的剪力〕的不同资料的墙体，以钢筋混凝土为主。框架构造：以梁板柱为主要承重构件所组成的构造体系。墙体仅有分隔既维护作用。工业化建筑主要为装配式框架。2.按施工工艺分1.砌块建筑2.大板建筑3.框架板材建筑4.大模板建筑〔大量运用〕5.滑模建筑6.升板建筑7.盒子建筑三、工业化建筑概略国外：第二次世界大战后开场开展。缘由：战争破坏，住房短缺。战后40年代是建筑工业化开展的初期阶段。五六年代是建筑工业化大规模开展时期。缘由：经济恢复，物质保证。国内：我国建筑工业化开场于50年代50年代在一些地方采用砌块建筑。1958年开场大型板材建筑的试点任务。60年代开场升板建筑和滑模建筑70年代开场的大模板和框架板材建筑。80年代开场盒子建筑的试点。四、开展建筑工业化的途径〔一〕预制装配式建筑由工厂加工消费的各类预制构件，运至施工现场装配而成的一种工业化建筑方式，称为预制装配式建筑。〔二〕现浇或现浇与预制相结合的建筑物这类建筑主要承重构造构件，如主体框架构造、墙体和楼板全部现浇，或将其中一种现浇，一种预制。其主要优点是构造整体性好，提高抗震性能，建筑顺应性大。〔三〕配套工程的工业化实践上，除主体构造工程外，开展建筑工业化更大的潜力还在于那些与住宅主体工程相配套的各类管线、产品、设备和装修工程之中。预制装配式建筑现浇与预制相结合的建筑第二节、砌块建筑、大板建筑一、砌块建筑的优缺陷和适用范围1.砌块建筑：是指用尺寸大于普通粘土砖的预制块材作为砌墙资料的一种建筑。砌块可用混凝土或工业废料〔如炉渣、粉煤灰等〕作为原料，可为实心或空心。房屋的其他构件，如楼板、楼梯、屋面板的均和砖混构造差不多。2.砌块建筑的优点：设备简单、施工速度快、节省人工、便于就地取材、能大量利用工业废料和造价低廉。3.砌块建筑的适用范围：普通用于六层以下的住宅、学校、办公楼、以及单层厂房等。二、砌块建筑设计本卷须知1.主要要求：是建筑墙体各部分尺寸顺应砌块尺寸以及满足在构造上的要求和及加强防务的整体性。2.设计要求：〔1〕建筑平面力求简约规整，墙身的轴线尽量对齐，减少凹凸和转角。〔2〕选择建筑参数时，要思索组砌的能够性。〔3〕门窗大小和位置、楼梯的方式和楼梯间的设计，也要和砌块组砌问题同时思索。〔4〕砌块建筑墙厚应满足墙体承重、保温、隔热、隔声等构造和功能要求。〔5〕为了满足施工方便和吊装次数较少的要求，设计时应精良选用较大的砌块。3.砌块开展的趋势：〔尺寸〕变小为大、〔内部〕变实为虚、〔资料〕变单一为复合。三、砌块的分类P3表1-1按构造方式可分为：实心砌块、空心砌块按质量大小、尺寸大小可分为三类：小型砌块：190x190x190200N≈20kg中型砌块：180x845x1480<3500N≈350kg大型砌块：200X600X2700>3500N≈350kg四、砌块的陈列要点1.要预排2.砌块墙每一层要设圈梁3.砌块的缝型P5表1-24.通缝处置〔上下两皮砖对齐或灰缝<150mm，对普通砖五皮砖灰缝对其称为通缝〕5.砌块部分加芯柱6.外饰面处置〔提高墙体抗渗性能和改善墙体的热工性能〕大板建筑根据预制板材的尺寸可分为中型板材和大型板材两种，分别作为房屋的主体承重构造和维护构造的构件。一、大板建筑的优缺陷和适用范围1.大板建筑：是指大墙板、大楼板、大屋面板的简称，有的称为壁板建筑。有其一即可称大板建筑。板材在专门的大板厂制造，或者在现场预制，是一种全装配式建筑。2.特点：1)优点〔1〕由于装配化程度高，建立速度快，可缩短工期，提高劳动消费率。国外阅历以为比普通的传统施工方法可缩短工期40%~50%，节约劳动力30%~40%。〔2〕施工现场时作业非常少，所以施工不受天气和季节的影响，由于大部分任务移入工厂进展，改善了工人的劳动条件。〔3〕板材的承载才干比砖混构造高，因此可减少墙厚和构造自重，对抗震有力，并且扩展了运用面积〔5%~10%〕。2)缺陷：〔1〕一次性投资大，也就是先要投入一部分资金建筑大板工厂。〔2〕需求有大型的吊装运输设备，而且在坡地或狭窄路上运输比较困难；〔3〕钢材和水泥用量比砖混构造大，房屋造价也比砖混构造高。〔4〕板材装配式建筑是一种典型的实现由构件到建筑物的设计方法。大型板材建筑可以按运用功能的要求设计出各种不同平面，但是大型板材建筑一旦建成后就很难在改动其平面布置，由于它的墙板是承重的。3．大板建筑的适用范围〔1〕在某个地域范围内，每年建造的大板建筑的数量应是平衡的，由于工厂只需在人模稳定的情况下才干提高效益、降低造价。〔2〕对某一施工现场而言，最好能成街成片的建造，由于安装大板需求事先安好塔式吊车设备，假设房屋建造两台小，每平方米摊销的机械台班费就会很高，因此添加了建筑造价；〔3〕由于大板建筑是剪力墙承重构造，房屋的空间较小，所以建筑的类型只能使住宅、宿舍、旅馆等小开间的建筑；〔4〕大板建筑板材之间有可靠的衔接，具有较好的抗震性能，所以无论地震区和非地震区都是适宜的；〔5〕由于大板建筑要求的施工和运输条件都较高，所以宜在平坦的地段建造。二、型板材建筑的构造体系按构造体系划分，大型板材建筑分为横墙承重、纵墙承重或纵横墙混合承重体系。1．横向墙板承重它的优点是承重的横墙和维护的纵墙各自分工明确；在小开间住宅中楼板的跨度较经济；普通承重墙就是分割墙，对隔空气声有利。它的缺陷是承重横墙较密，不很经济，而且对建筑平面设计限制较大；2．纵向墙板承重纵向承重构造对建筑平面设计有利，它使横墙的布置有较大的自在度。3．双向墙板承重对建筑平面设计带来一定得约束性。虽然四边支承的楼板的力矩较小，但是楼板的用钢量并不比两边支承的楼板少。大板建筑的主要预制构件可以分为四类：内墙板、外墙板、楼板和特种构件。特种构件包括楼梯、电梯井以及阳台板。〔一〕承重内墙板对于装配式板材建筑而言，承重内墙板用它来和外墙板及楼板共同组成房屋的空间构造体系。承重内墙板普通采用钢筋混凝土或轻集料混凝土构件，板厚普通不小140mm。也有采用陶粒混凝土或粉煤灰硅酸盐资料。为减轻墙板的分量，往往作成空心墙板等方式。承重内墙板除了满足构造要求外，在建筑上还必需满足隔声的有关规定。三、大型板材建筑板材的类型和尺寸

另外，对建筑装修及设备管线在设计时应防止在分户墙上呵斥声桥，易将孔洞位置错开。当暖气横管穿墙时，必需用弹性资料将其密封。厚实的实心内墙板〔约160mm厚〕具有足够的隔声性能，而那种单一资料的空心内墙板即使较厚也不能完全满足隔声要求，而且墙较厚会减少住宅的运用面积。由中间夹芯的复合内墙板隔声性较好，但两面的肋板同夹芯保温层复合的消费工艺较复杂。钢筋混凝土内墙板的衔接普通采用预埋铁件焊接方式，在建筑装修及设备设备固定方法上可以采用粘结、射钉、膨胀螺栓等固定，并要求保证结合巩固、美观、经济。〔二〕外墙板外墙板的方式对于建筑物的外部外型具有重要的意义。外墙板设计的构造原那么主要是保温、隔声、饰面和接缝防水等方面的要求。1．外墙板的划分外墙板可以分为条板式、一间一块和大块式三种方式。〔1〕条板式外墙这类条状的承重外墙板普通与门窗分开，，可以是竖向的窗间墙板或横向的窗台〔窗肚〕墙板。竖向的条板高度可以为一层的高度，也可以做二三层的高度；横向的条板长度普通以一个开间的长度为宜。条板式外墙功能分工清楚，制造简单，运输、吊装也较方便。〔2〕一间一块在小开间住宅中，将预制外墙板的宽度定为两个横墙轴线的中距，高度与层高一致。〔3〕大块墙板这类大尺度的外墙板，高为二三层高或宽为二三开间宽者。在运输和吊装条件答应的情况下，这类大尺度墙板可以减少板缝，立面外型也可以获得一定的变化。条板式外墙板方式窗肚板构造衔接方式2．外墙板的类型承重外墙板的构造方式普通可以分为单一资料和复合资料两种类型。〔1〕单一资料承重外墙板这种外墙板的构造方式又实心、空心和带框或带肋等三种。除了具有良好的力学、耐候和抗风与性能外，还应具有围护构造良好的保温、隔热性能。目前国内消费的单一资料外墙板志有加气混凝土和轻型的轻集料混凝土可作为保温墙板，普通仅适用于自承重外墙板。〔2〕复合资料外墙板用两种或两种以上的资料结合为一体的外墙板称为复合资料墙板，其构造层次是按功能要求进展组合的，如饰面层、防水层、保温层、构造层等。通常构造层和防水层多用混凝土或防水砂浆制成，构成内外两层混凝土层夹一层保温资料。当外墙承重时，构造层应设在内层，这样可以减少水蒸气对墙板的浸透，从而减少墙板内部的凝结水。假设外墙不承重时，往往将构造层和防水层结合在一同，设在外层，里面做保温层后再做内饰面层。3．外墙板的饰面对外墙板的外饰面进展不同的处置是建筑外型艺术的一个重要组成部分。外墙板的饰面构造有很大的灵敏性，而且加工简一方便。墙板的外饰面普通在工厂消费时加工完成，可分为如下两种方式：〔1〕浇筑成型浇筑成型是指模板内浇筑混凝土前，在模板内利用各种图案的衬膜进展反打构成外饰面，或着用玻璃马赛克、外墙饰面砖等覆面资料做饰面铺在模板底利用混凝土反打工艺构成饰面的衬膜资料有树脂和人造树脂、玻璃钢、木材、橡胶和聚氨酯泡沫塑料等。这些不同设计图案的衬膜可以构成非常美观和艺术性很强的外饰面效果。〔2〕后加工处置成型这种成型方式是指在模板内浇筑混凝土之后采用机械或化学方法对外墙板外外表进展饰面加工。在以下情况下外饰面可采用正打工艺：1〕外表用扫处或刷子处置时2〕外表用钢板或钢管进展滚压时3〕外表用巩固的东西处置时上述处置方法都市经济的，如需求的话还可在外表喷刷外墙涂料。由于正打工艺外墙板的内外表朝下，它是绝对光滑的，在施工安装就位后甚至可以立刻裱糊墙纸或喷刷内强涂料。因此这种外饰面对于运用光滑的板材装配式多层住宅来讲该当优先思索采用的。对外墙板用化学方法处置有：1〕酸浸处置2〕颜色处置3〕氟化处置此外，彩色混凝土的运用也能使外墙板外表的处置更富有艺术效果。4．外墙板的接缝处置外墙板的接缝构造处置可分为耐气候细部构造处置，普通部位接缝处置和其他部位接缝处置三种类型。〔1〕外墙板耐气候细部构造处置在讨论预制混凝土外墙板饰面构造方式的同时，如何使外墙板外表年年坚持干净，从而增进混凝土的耐候性能，同样应引起我们的注重。影响混凝土耐候性能的主要要素：1〕空中的尘土2〕由临近外表或资料冲到预制构件上的淤积沉淀物3〕污染空气的化学作用；4〕资料本身淤积覆盖于混凝土外表5〕资料外表变化6〕混凝土面上积聚的杂质异物在一些未作细部排水处置，如没有分隔缝分开的大面积光滑平直的外墙板外表最容易遭到污染，特别当这种外表带有很深的线条和运用淡色饰面更是如此。普通而言，在深色粗糙的墙板外外表上所构成的污染不太引人留意。因此，在外墙板设计时，特别应思索某些细部构造，如滴水、女儿墙、屋檐、光滑平直的墙面、门窗洞口的墙缝等，以便使雨水即时宣泄，并有良好的排水流向。〔2〕外墙板普通部位的接缝处置预制装配式板材建筑外墙板的接缝构造主要反映在板材间的程度缝和垂直缝，这是保证房屋整体质量的关键部位。根据大量的工程实际及调研分析，外墙板接缝由于受温度变化，构件及填缝料收缩，构造受力后变形及施工等影响，接缝处常出现变形和裂痕，因此必需从构造设计上采取有效措施，以满足构造、热工、防水、防火及建筑装饰等方面的要求。并结合地方资料、制造与施工综合思索。对保温暖有节能要求的建筑，外墙板间的程度缝和垂直缝〔包括勒脚、檐口和外墙转角等处〕必需做保温处置。应为这些部位热流集中，传热较快，其内外表温度往往低于正常部位，容易产生结露，从而影响运用和耐久性。因此，经过加强接缝和保温处置，并保证保温层延续，以满足建筑正常运用的要求。常见的外墙板接缝方式有:1.资料填缝防2.构造防水3.弹性物盖缝防水等几种。门窗防水构造1〕资料填缝防水这类嵌缝资料该当在弹塑性、耐久性、隔热性、抗冻性、粘结性、抗裂性等方面满足接缝防水要求。为延缓嵌缝资料的老化，可在嵌缝资料的外面在填塞水泥沙浆做维护层。为提高外墙板接缝部位的防水保温性能，经常在板缝内用发泡资料做保温处置。有关资料填缝防水构造做法的详细规定如下：板缝宽度不宜大于20mm；资料防水的嵌缝深度不得小于20mm；在嵌缝资料外侧需勾水泥沙浆维护层的其厚度不得小于15mm。对于采用耐候性、防水性能较好的高档嵌缝资料其外侧可不做维护层。外墙板的接缝防水构造与其他防水工程一样，都有“堵〞和“导〞两方面的做法和要求，上述接缝方式采用资料填缝防水处置是“堵〞的方法。以“堵〞为主的资料填缝防水构造主要在于资料的选择和嵌缝处置。普通来说，假设备工恰当嵌缝密封资料能继续10年到15年。国外好的密封胶能伸长200%~600%之间，使接缝位移+25%。2〕构造防水外墙板接缝的构造防水方式是一种经济、可靠的方法，它结合工程防水排水原理，采用以“导〞为主，以“堵〞为辅的防水处置方法，对于防水要求高的还可以采用构造防水与资料相结合的防水系统的方式，以到达外墙板缝最正确的防水效果。在构造防水的程度缝节点处置上，普通较多地采用空腔企口缝或空腔高低缝，少雨地域可采用平缝。其详细构造做法是，把上板下口部分伸出或设计成凹口在与下板上口凸出的当水台结合构成企口缝和高低缝，并经过板缝口填塞防水密封资料，使该程度缝自然构成一道防水空腔，按照压力平衡原理，它可起到切断毛细管水的通路和减弱风压的作用，并利用水的重力到达排除雨水的防水效果。防水空腔〔盖口〕的高度〔h〕应不小于30mm,最好到达45-60mm；挡水台的斜度角〔a〕不宜小于60度。构造防水的程度缝普通有封锁式和开敞式两种。开敞式构造防水接缝可在外墙边侧，做成曲折形接缝方式以利其挡水和排水，也有在挡雨挑和挡风条之间，在外墙板的侧边做成锯齿形斜向排水槽的断面方式，是进入到空腔的雨水排泄方便。构造防水的垂直缝普通有封锁式和开敞式两种。此外，在外墙板边缘因受风雨明晰，墙板外表聚集的雨水会添加接缝处的排水负担。因此，常在外墙板垂直缝的边缘做成凹槽或凸口，以利板面与接缝分开排水。3〕弹性物盖缝防水构造防水的垂直缝普通有封锁式和开敞式两种。针对装配式建筑外墙板缝的构造特点，以免去湿作业盖缝或嵌缝资料和施工上的便利，可以采用金属弹性卡具盖缝防水；或塑料弹性物如氯丁橡胶条盖缝或嵌缝防水。二者都用于构造防水中程度缝和垂直缝空腔，起防水原理便是“导〞和“堵〞结合的方式，以提高板材接缝构造技术的质量，施工简便。〔3〕其他部位的接缝处置构造防水的垂直缝普通有封锁式和开敞式两种。预制外墙板在十字缝、檐口〔屋顶〕、阳台、外墙转角及勒脚等其它部位的接缝构造，同样也存在防水和保温两方面的问题。这些部位的接缝处置方式应尽量能够与外墙板构造做法一致，有些部位如不能采用构造防水时可改为资料填缝防水，同时还应多加思索构件的加工和施工上的便利以及接缝处置的质量。〔三〕楼板和屋面板预制楼板有三种根本类型：实心板、圆孔板、方孔板。大板建筑的屋面板普通与楼板的构造做法一样。为减轻自重，也可以选用轻质混凝土屋面板，如加气混凝土板，使屋面保温与维护两者结合，还可以按照屋面防水构造要求做好防水处置。〔四〕特种构件特种构件是指楼梯、电梯井和阳台等。1．楼梯楼梯预制构件可分为三个类型。1〕楼梯平台支承在横墙之间，而梯段搁置在上下两块平台当中。这种构造方式在消费加工上是一种最简单的处置方式。现场安装可以经过预埋铁件采用电焊方式加以衔接固定，施工便利。2〕梯段和平台连成一体，构成一折板构件支承在楼梯间的纵墙上。这一构造方式使楼梯的跨度加大，而且到顶层需另铺一块特殊的构件。3〕采用大型楼梯，使整个平台宽度和梯段一致同来，这样使上下梯段构件一样，没有负弯矩，平台板仍与梯段连成一体。在这种情况下，还可以思索将梯段和平台的面层做好。2．电梯井电梯井也属于楼梯的一部分。电梯的井道可以采用钢筋混凝土盒子构造方式。这种构造构件便于电梯门和其他固定件可以在工厂里同构件浇筑在一同。3．阳台板材装配建筑中的阳台处置有两种做法：一种是经过楼板出挑构成阳台；另一种是将阳台板和楼板分开，阳台板支承在横墙的“挑梁〞上。第四节、装配式框架板材建筑一、框架板材建筑的优缺陷和适用范围1.框架板材建筑：是指由框架、墙板和楼板组成的建筑。根本特征：由柱、梁和楼板承重，墙板仅作为维护和分隔构件。2.优点：空间分隔灵敏，自重轻，有利于抗震，节省资料。3.缺陷：钢材和水泥用量较大，构件的总数量多，吊装次数多、接头任务量大、工序多。4.适用范围：适宜具有较大空间的多高层民用建筑，多层工业建筑，地基较软的建筑和地震区的建筑。二、框架构造的类型1.按资料分：钢框架和钢筋混凝土框架从资料来源、建筑造价和防火性能等方面思索，采用钢筋混凝土框架比较适宜我国国情。从加快施工速度方面思索，采用钢框架较有利。普通以为，30层以下的建筑采用钢筋混凝土框架，更高采用钢框架。2.钢筋混凝土框架按施工方法不同，分为全现浇、全装配和装配整体式。3.按构件的组成情况分为三种类型：1〕板柱框架〔楼板为类型楼板或实心大楼板〕2〕梁板柱框架3〕框剪构造〔在框架构造中，增设剪力墙〕三、装配式框架板材的衔接〔P20〕1.梁与柱的衔接2.楼板与梁的衔接3.楼板与柱的衔接四、外墙板的类型、布置方式及衔接构造1.外墙板类型单一资料的混凝土墙板由轻质保温资料制造如：加气混凝土等复合资料墙板通常有