工程课件精选------装配式建筑

,装配式建筑,执教教师：XXX,目录,前言 一、相关概念简介 二、施工工艺简介 三、与传统工艺的比较 四、常用结构体系 五、相关政策简述 六、装配式建筑施工存在的问题 七、结论与展望,建筑产业现代化的需求 ： 建筑行业节能减排的需要 改变建筑设计模式和建造方式，提高建筑科技含量、性能和质量的需要 解决建筑市场劳动力资源短缺的需要 有效保证工程质量、节约资源和降低成本的需要,我国建筑施工主要采用现场施工为主的传统生产方式，这种生产方式工业化程度不高、设计建造比较粗放、建筑产品质量不稳定、建设效率低、劳动力需求量大、材料损耗和建筑垃圾量大、资源和能源消耗较大，不能满足节能、环保的可持续发展建设要求。,装配式混凝土结构现代建筑产业化的主要结构形式,前言,发展历史：国内 20世纪50年代：开创（主要是前苏联技术） 20世纪6080年代：发展 20世纪90年代：低潮 21世纪10年代：恢复、发展、创新 形成部分技术和技术标准，但不完善、不系统,北京市的装配式大板住宅建筑在1959-1984年建成272.6万m2,发展历史：国外,1891年，巴黎首次使用装配式混凝土梁 二战后，欧洲、美国、加拿大、日本等国并逐步形成住宅用构件和部品的标准化、系列化、专业化、商品化、社会化,国外装配式住宅比例,国内传统建筑产业化存在主要问题 建筑功能/使用功能：户型单一 ；渗漏；不保温、不节能；标准低，质量差，粗制滥造，寿命低； 结构问题：抗震性能（节点等）受质疑；房屋高度受限；耐久性差 成本：20年来，随着产业形态的改变，和现浇结构相比不占优势（劳动力、运输、产业链不完备）,新机遇：需求强大，市场广阔 中国每年竣工的城乡房屋建筑面积约20亿平方米，是当今世界最大的建筑市场； 国家明确提出加快城镇化建设，城镇化水平要从2012年52提高到2020年的60左右。,新机遇：符合“五节一环保”和产业转型升级 建筑功能和质量要求提高：可实现外装修、内装修与混凝土受力构件一次制作，提高使用功能和工程质量 劳动力成本上升：人口红利逐步退出，2012年适龄劳动人口首次下降，现场劳动力匮乏、成本大幅提高 房屋造价及管理成本的变化：缩短总工期，加快资金周转、提高资金使用效率；大幅度减少现场施工中的模板、钢筋、混凝土工程量及浪费；降低使用管理成本、维修成本 大幅度减少建筑垃圾，降低噪声污染，节约用水，降低劳动强度，改善作业条件 技术逐步成熟，经济实力逐步增强,新机遇：符合科技发展规划 符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020） 中“城镇化与城市发展” 重点领域中“建筑节能与绿色建筑”以及“建筑施工与工程装备”优先主题任务。 符合国家发改委和住房城乡建设部联合发布的绿色建筑行动方案（国办发20131号）中关于“推动建筑工业化”主题。 符合科技部“十二五”绿色建筑科技发展专项规划 “绿色建造与施工关键技术研发”重点任务,1、预制装配式建筑 将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑，称为预制装配式建筑。,一、相关概念简介,2、混凝土预制构件 （PC） 是在工厂或工地预先加工制作建筑物或构筑物的混凝土部件。采用混凝土预制构件进行装配化施工，具有节约劳动力、克服季节影响、便于常年施工等优点。推广施工混凝土预制构件，是实现建筑工业化的重要途径之一。,2、装配率 （又称PC率） 建筑单体范围内，预制构件混凝土方量占所使用的所有混凝土方量的比率称为装配率。通常按正负零以上部分核算，国家暂无统一的明确规定。 装配率指标反映建筑的工业化程度。装配率越高，工业化程度越高。 3、装配化率 达到装配率要求的建筑单体的面积占项目总面积的比率。国家暂无统一的明确规定，一般由地方政府或建筑主管部门在土地出让和项目建设过程中管控。,4、装配整体式混凝土结构 由预制混凝土构件或部件通过钢筋，连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构。 按当前业内成熟的设计和施工方法，水平构件采用叠合式构件，竖向构件采用现浇，结构体系视为整体式结构体系，可符合抗震要求。,5、预制保温墙体 由保温层、内外层混凝土墙板组成的一种夹芯式墙体。该墙体在预制构件厂制作生产，然后运输至施工现场进行安装使用。 6、建筑信息模型（BIM） BIM是一种利用数字技术表达建筑项目几何、物理和功能信息以支持项目生命周期建设、运营、管理决策的技术和方法。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 1、安装外墙板（预制保温墙体）,二、施工工艺简介,建筑整体装配阶段工艺介绍： 2、墙板连接件安装、板缝处理。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 3、叠合梁安装,建筑整体装配阶段工艺介绍： 4、内墙板安装。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 5、柱、剪力墙钢筋绑扎。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 6、电梯井道内模板安装。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 7、剪力墙、柱模板安装。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 8、墙、柱浇筑混凝土。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 9、墙柱模板拆除、楼板支撑搭设、安装叠合式楼板。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 10、吊装楼梯梯段。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 11、工作面安装安全防护措施。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 12、楼板拼缝处抗裂钢筋安装。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 13、楼板内预埋管线安装、面层钢筋绑扎。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 14、楼板混凝土浇筑。,建筑整体装配阶段工艺介绍： 15、进入上一层结构施工，拆除栏杆，吊装外墙板。,三、与传统工艺比较,大可控 1、质量 解决传统建筑方式普遍存在的渗漏、不隔音、不隔热、精度差等 “质量通病”； 2、进度 施工周期是传统建筑方式的1/3左右， 高层建筑含精装修可在一年以内全部完成； 3、成本 时间短，用人少，综合成本降低，真正可控。,绿色施工 实现了建筑全流程完全可控,3,绿色施工 改变传统建筑业落后的生产方式,大变革 1、手工机械 2、工地工厂 3、施工总装 4、农民工产业工人 5、技术工人操作工人,5,真正实现“五节一环保”,节能 70%,节水 80%,节材 20%,节地 20%,节时 70%,低碳环保,施工用人量大幅减少，不用搭设外脚手架，降低安全隐患 低碳环保的生产建造方式，每百平米减少5吨建筑垃圾,绿色施工 完全践行绿色低碳的建筑理念,管理先进，工期缩短： 建筑工业化方式与传统方式建造阶段资源消耗对比： （以30层精装住宅为例）,建筑工业化方式与传统方式建造综合单方造价对比表,注：基础±0以上部分，含外装涂料,单位：万元,与传统方式对比的优点：现场施工取消脚手架，取消了室内、外墙抹灰工序，钢筋由工厂统一配送，楼板底模取消，墙体塑料模板取代传统木模板，现场建筑垃圾可大幅减少。,装配式 传统式,与传统方式对比的优点： PC构件在工厂预制，构件运输至施工现场后通过大型起重机械吊装就位。操作工人只需进行扶板就位，临时固定等工作，大幅降低操作工人劳动强度。,装配式 传统式,与传统方式对比的优点：门窗洞预留尺寸在工厂已完成，尺寸偏差完全可控。室内门需预留的木砖、混凝土块在工厂也完成，定位精确，现场安装简单，安装质量易保证。,装配式 传统式,与传统方式对比的优点：保温板夹在两层混凝土板之间，且每块墙板之间有效的防火分隔，可以达到系统防火A级，避免大面积火灾隐患。且保温效果好，保温层耐久性好，外墙为混凝土结构，防水抗渗效果好。,装配式 传统式,与传统方式对比的优点：取消了内外粉刷，墙面均为混凝土墙面，有效避免开裂，空鼓、裂缝等墙体质量通病，同时平整度良好，可预先涂刷涂料或施工外饰面层或采用艺术混凝土作为饰面层，避免外饰面施工过程中的交叉污损风险。,装配式 传统式,与传统方式对比的优点：大部分混凝土预制构件在PC工厂内生产完成，现场仅是组装，受天气影响小，不会因恶劣气候影响工期。,装配式 传统式,与传统方式对比的优点：管线工厂内预埋到位，现场无需后开槽，部品化全装修成品房,装配式 传统式,与传统方式对比有待改进处： 1、国内市场认可度小，研究起步晚，技术有待成熟； 2、装配式建筑专业工厂少，容易价格垄断，成本居高不下； 3、传统建筑设计院无足够的专业人员进行该设计，需专业厂家进行深化设计，方案阶段即需介入； 4、大部分配件需在工厂内完成，由工厂运至现场，若距离过长，增加了时间成本及路费； 5、规模低于10万的建安成本高于传统工艺；,与传统方式对比有待改进处： 6、预制板由业主后开槽装修难度较大，管线需工厂预埋到位，适合精装，或者减少装配率，内墙采用砌块填充墙，现场施工；,楼板内预埋管线安装、面层钢筋绑扎,与传统方式对比有待改进处： 7、工厂生产PC装配构件，现场组装，如遇赶工期，施工可靠性降低；,与传统方式对比有待改进处： 8、建筑风格受限，适用于外立面简单明快，户型重复率高的中低端住宅及现代风格的别墅等；,装配式混凝土结构技术体系 框架结构 剪力墙结构 框架-剪力墙结构 楼盖体系,综述,四、常用结构体系,框架结构,预制混凝土框架一般由预制柱、预制梁、预制楼板、预制楼梯等结构构件组成。结构传力路径明确，装配效率高，现浇湿作业少是最适合进行预制装配化的结构形式。 主要用于需要开敞大空间的厂房、仓库、商场、停车场、办公楼、教学楼、医务楼、商务楼等建筑，近年来也逐渐应用于居民住宅等民用建筑。,预制混凝土框架结构按连接方式分为两类： 等同现浇结构（刚性连接） 不等同现浇结构（柔性连接）,框架结构：刚性连接,基于一维构件 把梁、柱预制成一维构件，通过一定的方法连接而成,预制构件端部伸出的预留钢筋焊接或用钢套筒连接，然后现场浇筑混凝土,优点：构件生产及施工方便，结构整体性较好，可做到等同现浇结构 缺点：接缝位于受力关键部位，连接要求高,框架结构：刚性连接,基于二维构件，采用平面T型和十字型或一字型构件通过一定的方法连接,优点：节点性能较好，接头位于受力较小部分 缺点：生产、运输、堆放以及安装施工不方便,框架结构：刚性连接,框架结构：刚性连接,基于三维构件 采用三维双T型和双十字型构件通过一定的方法连接,能减少施工现场布筋、浇筑混凝土等工作，接头数量较少； 缺点是构件是三维构件，重量大不便于生产、运输、堆放以及安装施工。该种框架体系应用较少,框架结构：刚性连接,节点采用柔性连接。连接部位抗弯能力比预制构件低，地震作用下弹塑性变形通常发生在连接处。既可以用于预制混凝士框架体系，又可以用于预制混凝土板柱结构。,变形在弹性范围内，因此结构恢复性能好，震后只需对连接部位进行修复就可以继续使用，具有较好的经济性能。 柔性连接的预制混凝土结构设计原则与现浇结构有很大的不同，符合 “基于性能”的抗震设计思想。,框架结构：柔性连接,框架结构：柔性连接,预制装配式混凝土框架-支撑结构,框架-支撑结构可以增加框架结构的刚度、延性、承载力以及耗能能力。支撑能消耗地震能量，使主体结构免于倒塌，甚至仅经过轻微修复便可继续使用。易于实现了整个结构的全部预制装配化。 提高框架结构的适用高度。,中心支撑,中心支撑,框架结构,剪力墙结构,预制剪力墙体系 现浇剪力墙配外挂板体系 叠合剪力墙体系 多层剪力墙体系,叠合剪力墙结构,多层剪力墙结构,钢筋连接技术：套筒灌浆连接,中心支撑,预制剪力墙体系,套筒灌浆连接的预制剪力墙 浆锚搭接连接的预制剪力墙 底部预留后浇区的预制剪力墙,部分预制的套筒灌浆连接的预制剪力墙,浆锚搭接连接的的预制剪力墙,底部预留后浇区的预制剪力墙,以竖向钢筋连接技术为主要区别,钢筋连接技术：套筒灌浆连接,东京塔58层,台湾高层住宅38层,浦江住宅14层,浆锚