装配式住宅技术分析

装配式住宅技术分析（共8篇）

装配式住宅技术分析 篇1

1 预制装配式高层住宅施工技术特点

预制装配式高层建筑的安装模块主要包含墙板、楼面板、卫生间以及预制柱等结构形式, 这些预制结构的规格尺寸为标准化适用性更强, 能够实现更为准确的安装连接, 整体刚度与稳定性的得到了保障。

在具体结构材质方面:预制装配式建筑墙板为空心结构, 两侧为混凝土结构层, 内部为保温材料层, 使用干法连接墙板与结构梁;楼面板氛围空心板、平板组合楼板等;卫生间一体化成型, 根据相应建筑设计方案, 预制为盒子结构, 嵌入整体框架;预制柱分段制作, 一体化连接, 采用注锚加固等连接形式, 单段预制桩在端面处预留钢筋预埋部分, 作为两端连接结构。

预制与装配是预制装配式高层住宅施工技术的两个关键环节, 将建筑整体结构划分为具有可复制性的功能模块, 通过模块的生产加工实现建筑质量控制, 通过安装环节实现结构体系控制。预制装配式混凝土构件制备主要包含制模、浇筑振捣、成型以及养护。这部分施工过程与传统混凝土预制件制备相类似, 但在具体的原材料参数指标上有着明显的提高, 实际是为了适应高层建筑轴向与横向载荷稳定性的需求。同时, 其预制件执行的检测标准也更为严格, 养护技术多为蒸汽养护, 具有突出的成型有异性。预制装配式构建的安装需要大施工机械的辅助应用, 在局部安装过程中需要依托与特定类型的安装工具。这部分施工过程主要包括吊装、组合以及连接等环节, 同时涉及检测与精度修正等步骤, 是较为复杂的施工过程。

2 预制装配式高层住宅施工新技术应用中的关键环节研究

2.1 预制装配式混凝土构件制备

预制装配式高层住宅的构件其生产过程更为标准化、规模化, 固定尺寸参数与材料配比的指导下, 制备效率有了很大程度提升。在当前的预制件生产过程中, 主要应用定型模具进行构件成型。由于高层建筑整体载荷水平较高, 因此需要模型能够在构件在成型过程中给予足够的刚度与强度的支撑, 保证整体一致性与稳定性。同时, 模具的成型面应具有较高的光洁度水平, 确保构件成型后的表明平整性, 易于安装连接。模板主要由底模、外侧模和内侧模构成, 该模具组合能够确保构件的贴合度。在模板翻转操作环节, 应使用专业夹具, 翻转角度为90°正向位放置。在进行混凝土的浇筑与振捣前, 应对构件材料体系进行仔细的检查, 如钢筋骨架、支架和预埋件等部分符合施工设计标准后方可施工。浇筑振捣过程应持续进行, 避免中途暂停形成的材料塑性问题。养护环节中, 使用蒸汽养护, 降低外界不良条件对于混凝土材料成型造成的影响, 维持材料的一致性。

2.2 预制装配式混凝土构件的安装施工

预制装配式混凝土构件安装的首要环节是现场吊装, 在进行吊装时首先应确保起重机械选择的正确性, 避免因机械选择不当导致的无法吊装到位甚至倾覆等严重问题。预制件吊装过程中, 应结合具体预埋吊件的实际情况选择起吊点, 保证吊装过程中预制件的水平度与平稳性。在吊装过程中应充分规划施工空间区域, 轻起轻放, 避免因用力不均造成的歪斜或磕碰问题。在吊装的过程中, 应不断进行精度调整, 在定位初期应使用相应的测量仪器进行控制。当前主要的预制件吊装定位仪器为三向式调节设备, 能够确保吊装定位的准确性。作为预制件安装过程中的关键部分, 连接点施工是极易出现质量问题的环节, 同时也是预制装配式高层住宅建筑施工的重点。现阶段, 此部分连接施工主要分为干式连接和湿式连接两种形式。其中, 干式连接仅通过预制件的拼接与紧固, 借助连接固件完成结构成型, 节省了施工现场节点处混凝土浇筑施工步骤。与此相对应, 湿式连接指的是在吊装与定位完成后, 施工人员在节点位置进行混凝土浇筑, 通过砼材料的成型聚合完成建筑结构体系成型。在实际施工环节中, 上述两种方式应有针对性的选择应用。

2.3 施工质量控制及验收

根据预制装配式高层住宅的施工特点, 分别对预制装配式混凝土构件的工厂化生产、运输和堆放、安装和施工等进行质量控制及验收。具体控制验收指标参考《混凝土结构工程施工质量验收规范 (2013 年征求意见稿) 》 (GB50204-2002) (2011年修订版) 和《混凝土结构工程施工规范》 (GB50666-2011) 。

3 预制装配式高层住宅施工新技术应用中的注意事项

(1) 预制装配式高层住宅施工技术的应用应严格遵照相应的指导规范进行, 在当前的施工标准体系下, 为了保证工程质量水平, 可适当提高检验与审核标准。在相应的设计、施工以及审核过程中, 应全面参考现有成功范例, 建设出高品质的建筑。

(2) 预制件的制备应严格标准化, 通过新型生产技术与设备的应用, 提升构件质量。在砼材料配比与应用环节, 施工人员应参考国内外先进方案, 结合本地区实际情况, 兼顾经济性与技术性的双重指标, 通过不断的尝试实践提升预制件生产质量。

(3) 施工现场的成品种类繁多, 保护难度加大;预制构件的现场安装和精度要求高, 尤其是节点处理等细节问题施工难度大, 对设计、施工人员都提出了很高的要求。因此需要根据预制装配式混凝土施工规范要求, 培养合格产业化工人, 从而保证预制装配式混凝土结构施工质量和效率。

(4) 预制装配式高层住宅浇筑施工工序和施工技术流程的安排更为严密, 这就对现场施工组织提出了更高的要求, 同时现场施工过程己经不同于现浇施工, 安全保障措施还需要根据实际情况进行完善。在工程管理层面, 施工企业应对现有施工体系进行有机的整合, 将施工责任落实到人, 组织具有一定专业背景的施工人员参与指导监督, 确保预制装配施工的顺利进行。

结语

综上所述, 随着城市住宅的建设规模迅速扩大, 保障房和商品房的大规模建设, 住宅产业化将成为必由之路。预制装配整体式框架结构适用于多层、小高层住宅体系建设, 具有良好的应用前景, 是推动住宅产业化的新型结构体系。本文阐述了预制装配式高层住宅施工技术特点, 分析了预制装配式高层住宅施工要点环节, 提出了相应的注意事项, 具有一定借鉴价值与参考意义。

参考文献

[1]吴敦军, 李宁, 汪杰, 许小俊.高层预制装配整体式框架-现浇剪力墙结构设计[J].建筑结构, 2015, 12:54-57+33.

[2]石建光, 林树枝.预制装配式混凝土建筑的结构体系和生产方式[J].厦门科技, 2014, 01:43-46.

[3]郭正兴.新型预制装配混凝土结构规模推广应用的思考[J].施工技术, 2014, 01:17-22.

[4]管宇, 周天华, 吴函恒.多高层钢框架-预制混凝土抗侧力墙装配式结构竖向受力性能研究[J].建筑结构, 2014, 13:64-71+28.

装配式住宅技术分析 篇2

摘 要：进入新时期以来，得益于我国经济社会高速增长以及城市化进程不断加深，在这种情况建筑行业得到了很大程度地发展，并成为了国民经济中支柱性产业。但在近些年发展中不断暴露出诸如环境污染大、资源利用率较低等多种问题备受关注，在此背景下行业也在不断的革新进步，其中混凝土装配式住宅建筑施工技术便是其中重要的代表。结合实践来看，相比于以往建筑施工技术，混凝土装配式住宅建筑施工技术在建设时间、质量、环保以及资料利用等方面均明显优于前者。对此，文章在充分结合笔者实践情况下重点围绕于混凝土装配式住宅建筑施工技术优势进行探究，以供有关人员参考。

装配式住宅技术分析 篇3

1.预制混凝土技术优点

“S” (Speed of construction) -建造速度

“Q” (Quality) -工程质量

“S” (Safety) -现场安全

“E” (Envirenment friendly) -环境友好

“E” (Economic) -经济效益

2.预制混凝土技术特点

(1) 标准化:预制构件及其连接构造设计的标准化定型, 可以最大限度发挥预制技术的经济性要求。

(2) 工业化:采用预制工厂节能高效的规模化批量生产方式, 是预制构件体现建设速度和效率的关键技术。如果能够有计划长期均衡配置资源进行生产PC构件, 是保证质量、减少浪费的最有效手段。

(3) 集成化:充分考虑建筑的功能和性能在预制构件中复合或预留, 如:外装饰、保温、门窗安装埋件、预留管线、预留插筋、预埋生产、施工安装及装修等埋件, 是保证预制构件合理利用的关健技术, 也是预制构件深化设计的主要内容。

(4) 一体化:从项目策划、规划设计、生产运输、施工安装、设备装修的部品集成等全过程统筹协调各参与单位的人员分工协作, 形成基于PC技术的完整产业链长期合作的一体化运作模式, 是PC技术能够长期发展具有生命力的关键。目前万科的工业化模式有此雏形, 可以想见一体化推进PC技术发展的管理难度非常大, 需要政府和大企业通力合作。

3.预制混凝土技术难点

(1) 高层建筑抗震连接构造比较复杂, 目前国内的注册结构工程师普遍缺乏预制结构的设计技艺和经验积累, 造成预制建筑推广应用比较困难。

(2) 建筑师对预制建筑及构件标准化定型设计缺乏了解, 方案设计时很少考虑采用预制技术, 即使想采用也没有能力来设计到位。

(3) 生产和施工方面的专业技术管理人员也比较紧缺, 技术工人及专业技术人员缺乏系统培训和工程实践锻炼。

2、高层建筑应用预制技术介绍

1.PC结构体系分类

(1) K—框架结构, P C装配整体式框架目前以日本技术为代表在高层、超高层建筑中应用比较广泛和成熟, 一般结合隔震减震技术协同设计, 主要为标准化预制柱、叠合梁板构件, 比较适宜采用工业化方式建造。该结构技术在我国的高层建筑中应用还不成熟, 理论研究和工程实践还比较缺乏, 现阶段实施难度较大。

(2) J¬—剪力墙结构, 以东欧技术为代表曾在中高层建筑中得到广泛应用, 但抗震性能方面需要完善提高;目前我国采用的装配式剪力墙结构, 主要以预制外墙和叠合楼盖为主的装配整体式剪力墙技术, 强调接近现浇结构的抗震设计方法和装饰、保温一体化预制外墙集成技术, 该体系目前已成为我国高层住宅的主要实施方案。

(3) KJ—框架剪力墙结构, 以美国技术为代表, 突出预制预应力构件在高层大跨度建筑中应用优势, 我国目前多以叠合楼盖的局部应用为主, 竖向构件尤其是剪力墙的预制装配在抗震设防裂度较高地区的高层建筑中应用还有许多问题需要研究。

2.预制技术系统分级

预制技术系统按设计施工的实施难度可分为高级 (A) 、中级 (B) 、普通级 (C) 等三个级别, 考虑级别高的系统兼容级别低的系统, 本文建议可以规定:A级预制率应达到50~80%, B级预制率应达30~50%, C级预制率应达10~30%。一般来说高级、中级、普通级和预制化率有密切关系, 但不能简单按预制化率来分级, 主要还是考虑高层建筑的预制技术的实施难度作为依据比较合理。从结构安全的重要性等级可规定下列分级原则:

(1) A级—主体结构竖向构件采用预制技术:如框架柱、剪力墙等;

(2) B级—主体结构水平构件采用预制技术:如叠合梁、叠合板等;

(3) C级—主体结构局部采用水平预制构件或非主体结构采用预制技术:如楼梯板、阳台板、外挂板等。

3. PC技术实施方案比较

(见表1)

3、高层建筑应用P C技术的经济性分析

1.影响PC技术在高层建筑中应用经济性的关键因素

目前我国的高层建筑采用PC技术并不普及, 即使采用PC方式, 也以中级和普通级为主, 预制率很低, 主要是PC技术目前尚无法满足现行的基于现浇结构编制的标准规范要求;另一方面, 现阶段采用高级PC技术系统的实施难度和建造成本都比较高, 市场竞争力不够。

目前影响预制建筑经济性的关键因素如下:

(1) PC建筑设计方案与标准化构件定型 (技术因素)

(2) 规模化项目的长期均衡生产与施工策划 (管理因素)

(3) 建筑工人的技能和劳动力成本 (人工因素)

(4) 机械化制造和施工安装水平 (工艺设备因素)

(5) PC工厂设置与工程配套 (工程配套设施及运输因素)

(6) 其他 (环境、工期、税收等因素)

一般混凝土结构工程均按预算定额和工程量清单进行测算主体工程的建安造价, 下表对列出的主要组价子项进行对比分析, 定性描述采用PC技术的造价的变化模型。介于具体工程和地区等因素都不一样, 暂设定普通现浇结构的造价基数为100%, 预制结构中装配整体结构1是以现浇为主, 预制率小于30%;预制装配整体结构2是以预制为主的建筑, 预制率大于50%。 (见表2)

从表中可以看出装配整体式结构和预制装配结构的工程造价总体分别增加了7%和15%左右, 其中有20%~50%的费用由预制工厂产生, 如果能够保证预制工厂长期均衡的规模化生产, 有些费用还可以降低, 但预制工厂的增值税与建安工程的营业税有重复, 且较建安税要高4%~5%左右, 该部分不合理费用是制约预制技术发展和竞争力提高的关键因素。建议国家有关主管部门制订鼓励新型工业化发展的政策法规, 减少建筑施工管理过程的不合理取费和税收环节。

2.PC技术、经济及社会效益综合比较

下表是几种预制结构的综合评价 (见表3)

注:政府奖励面积按10000~15000元m2的销售价格估算

3.现阶段PC技术的经济性控制目标

根据目前我国各地推行PC工业化预制技术的调查, 普遍反映建安造价提高较多, 主要因为个案的方案成熟度差、规模小, 前期的研究和设施投入较多所致。由于目前的PC在各地实施基础较差, 样本模型不具有代表性, 本文建议基于目前PC技术应用的经济性指标可按下表评价: (见表4)

从表中可以看出:在没有考虑预制率参数的条件下, 如果政策奖励得以落实, 采用PC技术A级系统建造房屋的建安造价增加15~20%, 可以利用各地的工业化优惠奖励政策来实现经济效益平衡, 从而达到建设单位的提高质量、节约工期、安全环保等工程控制目标。很显然, 如果采用B级或C级系统, 预制率相对较低的情况, 能够享受面积奖励对建设方就非常有利。

设想一下, 如果近三年政府公租房采用PC技术建造, 按A、B、C三个等级的及预制率的不同, 建安费用分别增加100元/m2、200元/m2、300元m2, 在一定时间段通过标准化建造, 实现PC技术的规模经济效益是完全有可能的, 这样就可以从根本上解决公租房的建造质量问题。开发商开发的普通住宅如能享受政府的3%面积奖励, 也完全可以弥补短期采用PC技术造成的费用增加。

4、结论

现阶段重点解决PC技术“用得了”的问题, 即技术和管理问题;今后相当长的时间要致力于“用得好”这一问题的解决, 即质量效益问题。

(1) 现阶段我国高层住宅建筑采用PC技术要因地制宜的推广实施, 贯彻从简单到复杂、从低级到高级、从东部发达地区到中西部中心城市的发展路线;

(2) 充分挖掘预制叠合构件和非主体结构构件的优点, 高层建筑应坚持采用预制与现浇有机结合的装配整体式结构技术路线;

装配式住宅外墙穿插施工技术 篇4

1装配式住宅在国内的发展现状

在新形势的影响下,我国的现代化工业技术有了很大的提升,人们对住宅的品味也越来越高,传统的住宅已经不能满足人们需求。追求个性化、时尚化是我国住宅的发展现状,再加上我国人口数量不断攀升,住宅压力也逐渐加大,因此,装配式住宅逐渐吸引了人们的注意。装配式住宅由于建造速度快,耗费的成本相对较低等特点风靡全球,不仅仅是在国内,在国外装配式住宅也是非常受欢迎的。传统的装配式住宅设计风格死板,外形上也与一般的住宅没有什么差别,除了建造速度快和生产成本低外,就没有什么特别突出的地方了。于是,为了满足人民群众的个性化需求,设计师们开始对装配式住宅的设计进行改革与创新,提升装配式住宅的多样性,使其时尚化。对于装配式住宅的改革,不仅仅是在外观的设计上,在建造过程中的技术上也有了一定的改良,尤其是对装配式住宅的外墙穿插技术的施工,经过改良的装配式住宅就像房车一样实用,但是又包含了自己的特点,在屋内空间上和基础设施上都要比房车新颖好几倍。总而言之,装配式住宅的发展为我国的社会主义经济发展带来了很多好处,为人民群众的生活也带来巨大的便利。

2装配式住宅外墙穿插技术施工的过程

2.1装配式住宅外墙穿插施工的准备工作

2.1.1现浇墙体

由于装配式住宅的特殊性,因此,一般的砌筑并不适用于墙体施工。如果实行一般的砌筑,那么将面对导墙施工、墙顶塞缝等一系列工序,再加上后续的涂料、塞缝等工作,就会造成不能按工期完成住宅的构建,影响施工的质量的情况,给施工单位带来不必要的经济损失。因此,在对装配式住宅的建造上要采用现浇墙体。这样,不仅可以大大减轻住宅的自重,还可以降低基础造价10%左右。

2.1.2准备止水措施

因为采用混凝土来浇筑墙体,泥浆会顺着墙壁往下流,导致下一层建筑物的污染,所以,要在下一层上面采取一些防护的措施,从而达到阻止泥浆污染下一层建筑物的目的,做好止水措施。一般都会使用海绵填塞,因为海绵的吸水能力特别强,能够有效达到止水的目的。

2.1.3增加洞口深度

在对装配式住宅实施外墙穿插施工技术时,对洞口的深度的测量是非常必要的。因为不仅要考虑空调洞、雨水管洞的预留情况,还要确保洞口位置的准确性,为后期的装配式住宅外墙穿插施工技术提供了保障。

2.2装配式住宅外墙穿插的施工原理

2.2.1外墙穿插技术的施工优点

建筑物的外墙穿插技术不仅被使用在装配式住宅的建造上,还被使用在普通的建筑工程项目中。它之所以会被这么广泛的应用,是因为外墙穿插技术为建筑工程带来了很多好处:①在装配式住宅的建造上,使用外墙穿插技术能够有效地降低外墙作业所带来的风险。由于我国施工现场的工作人员多数为流动性大的农民工,因此,对安全风险的降低非常重要。②减少了装配式住宅在建造过程中的外架的工程量,在降低安全隐患的同时提高了建造的速度,大幅度节省了时间。③由于装配式住宅的外墙穿插技术是一项技术含量非常高的技术手段,因此,不需要很多人来共同完成,施工单位根据人员的数量和技术水平合理地分配穿插施工的位置和数量,保证施工质量,确保无抢工现象发生。④在装配式住宅的建造过程中使用外墙穿插技术,保证了外墙的干净、平整,不会像传统的砌筑技术一样,给建筑物外墙造成不同程度的损伤,不用再耗费时间去修复装配式住宅的外墙,缩短了装配式住宅建造的施工时间。

2.2.2外墙穿插技术的施工验收

对于装配式住宅外墙穿插技术的施工验收工作,就是在传统的施工结束后验收就可以了。但是,因为外墙穿插技术与传统的砌筑技术还是有一定区别的,因此,一般情况下的验收主要就是对外墙主体的验收,确定外墙主体没有问题之后再对建筑物内部验收,由有关部门严格验收,填写报告。

3装配式住宅外墙穿插技术的施工目的

3.1改善外墙渗漏与裂缝

我国施工单位的工作人员基本都是流动性大的农民工,农民工素质技能与专业的施工人员相差很多,因此,就会造成施工过程中的操作不规范,导致接缝不紧密、防水不彻底等问题。但是,采用外墙穿插技术则不同,外墙穿插技术的构件是经过专业定制的,施工人员只需要将其组合到一起就可以。因此,采用外墙穿插技术有效地改善了外墙渗漏与裂缝等问题。

3.2加快装配式住宅的施工进度

由于装配式住宅都是由构件组合到一起的,不需要重新测量、计算等,再加上使用了外墙穿插的技术手段,因此,在施工时为施工单位节省了人力、物力和财力,最主要的是节省了传统施工方式所耗费的时间,加快了建筑物的施工进度。

4结论

综上分析可知,按照外墙穿插技术的施工方法来对装配式住宅进行建造,将会比传统的建造方式节省大量的人力、物力和财力,而且还能充分地发挥PC板的质量优势,为我国的建筑行业贡献一份力量。

摘要：近几年来,我国现代工业技术飞速发展,各行各业都在不断创新与改革。在这之中,表现最为突出的就是在房屋的建造上。目前,我国的房屋建造也可以像搭建积木一样,只要事先把房屋建造所需要的构件准备好,就可以进行装配了,形成装配式住宅。而在装配式住宅中运用较为广泛的技术就是外墙穿插施工技术。

关键词：装配式住宅,外墙穿插施工,现浇墙体,施工目的

参考文献

[1]陆勤学,沙敏军.装配式住宅外墙穿插施工技术[J].建筑施工,2015(12):1415-1416,1421.

[2]昝帅,姜福华,张慧杰.PC外墙施工技术在装配式住宅中的应用[J].建筑施工,2015(06):691-693.

[3]田黎.预制装配式混凝土(PC)住宅营建过程风险管理方法与策略[D].上海:华东理工大学,2014.

[4]李佳莹.中国工业化住宅设计手法研究——基于SI理论的支撑体探讨[D].大连:大连理工大学,2010.

混凝土装配式住宅施工技术 篇5

一、混凝土装配式住宅施工技术的相关概述

(一) 混凝土装配式住宅施工技术

所谓混凝土装配式住宅施工技术, 就是根据住宅的实际需求和住宅的设计规范, 预先制造各类住宅建筑所需的工件材料, 并实现工件材料的组装工作, 实现施工现场的安装, 有效的提高了住宅建筑工程的工程质量, 缩短施工的工期。混凝土装配住宅具有良好的应用前景和应用价值, 有效的实现房住宅建筑的经济效益与社会效益。

(二) 混凝土装配式住宅施工技术的优势

(1) 有效的节约资源, 住宅建筑工程在实际的建设的过程中, 会应用到大量的资源, 还会造成诸多建筑材料的浪费。通过混凝土装配式住宅施工技术能够有效的减少现场混凝土构件的材料损失, 减少各类的原材料的运输流程, 见地建筑施工的过程中的建筑垃圾的产生, 推动住宅建筑的节能减排。

(2) 缩短住宅建筑的施工工期, 混凝土装配式住宅施工技术是在住宅建筑施工之前, 预先进行相关构件的准备工作, 如:传统住宅建筑的需要用去将近1~2月的时间进行门窗的防水、副框的收口等工作, 使得住宅建筑的施工工期漫长, 而通过混凝土装配式住宅施工技术可以有效的节约时间, 减少这些工序的, 切实有效的缩短了住宅建筑的施工工期。

(3) 节约住宅建筑的施工成本, 传统住宅建筑施工主要是将各类材料运送到施工现场, 进行现场的住宅构件的制作。而混凝土装配式住宅施工技术是直接将施工构件运送到施工现场, 通过机械化的生产实现构件的制造, 有效的降低了住宅施工的劳动力成本, 极大的提高了施工的效率, 促进住宅建筑的经济效益。

(4) 性能和功能有保障, 通过混凝土装配式住宅施工技术, 能够有效的提高建筑构件的制造精度, 规避了各类误差的产生, 提高住宅建筑的质量。而且高精度的住宅建筑构件可以提高组装的效率, 降低组装的难度。而且, 混凝土装配式住宅施工技术可以促使住宅的结构和功能得到保障, 住宅性能良好, 住宅具有较长的服务年限。

(5) 降低对周边环境的影响, 混凝土装配式住宅施工技术减少了现场的原材料的运输和制作, 降低了施工场地材料的堆放制作, 改善了住宅建筑施工现场的环境, 减少施工的噪声污染, 并避免了扬沙和水污染的发生, 符合绿色建筑施工的需求【2】。

二、混凝土装配式住宅施工技术分析

混凝土装配式住宅施工技术是具有良好的使用价值和发展前景, 针对混凝土装配式住宅施工技术的要点进行分析, 推动混凝土装配式住宅施工技术的应用和发展。

(一) 预制墙板安装及节点的施工技术要点

预制墙板的安装和节点的施工是混凝土装配式住宅施工技术要点之一, 主要包括:预制墙板的吊装、定位、支撑安装等。科学的进行平面布置, 结合住宅建筑的对预制墙板的功能和性质进行合理的布局。布局过程中, 需要遵循美观合理的技术要求。当预制墙板安装完成后, 需要合理的对节点进行调节, 从而有效的提高住宅建筑的质量。

(1) 灌浆操作技术要点, 灌浆操作时, 需要科学的对灌浆液进行配置, 并搅拌均匀, 并预先做好前期的准备工作和施工时机的选择。待预制墙板矫正完成后, 合理的进行灌浆操作, 灌浆完成后做好密封工作和预制墙板的工作, 避免一直墙板受到影响发生位移。

(2) PC板安装技术要点, PC板是具有良好采光能力和耐火隔热、隔音和抗老化的特点的拌面, 通常直接与未干的混凝土面直接接触。PC板安装时, 需要合理的进行临时的固定架, 合理的对进行整体的拼接和矫正, 落实整体的拼装, 进行混凝土的浇筑, 并注意混凝土浇筑的高度。

(3) 墙体混凝土浇筑技术的要点, 墙体混凝土浇筑是混凝土装配式住宅施工技术中的重要组成分析, 在进行墙体混凝土浇筑时, 需要严格的对混凝土的强度和质量进行测试, 确保混凝土能够达到使用标准。灌注之前, 需要预先在墙体底部浇筑0.3~0.5m厚度的石子水泥浆。墙体浇筑时, 采用分层浇筑的方法, 合理的对浇筑的厚度进行控制, 并严格的遵循混凝土的初凝时间。待浇筑初步完成后, 合理的展开振捣, 促使混凝土浇筑均匀。浇筑完成后需要合理的展开养护工作, 确保墙体浇筑质量的提升。

(二) 预制叠合阳台板安装施工技术要点

(1) 预制叠合阳台板的安装主要是通过吊装的方式进行, 吊装预制叠合阳台板运用阳台板上的吊装环进行性, 吊装过程中, 需要合理的对吊装的速度进行控制, 确保安装的缓慢有效, 吊装到固定位置时, 适宜的调整阳台板的位置, 确保阳台的水平, 并采用U型托调整阳台的标高, 调整完成后, 需要对阳台进行固定。固定阳台板一般采用螺栓固定。固定完成后需要合理的进行支架的安装。支架安装完成后, 进行混凝土的现浇作业, 当混凝土的强度达到设计强度的70%后, 才能将下一支架进行拆除, 确保预制叠合阳台板的质量。

(2) 预制叠合板的安装施工, 同预制叠合阳台板的安装类似, 需要合理的对预制板的位置进行调整, 避免预制板的位置偏移对施工的质量造成影响。

(三) 预制飘窗的安装施工要技术要点

预制飘窗同样是通过吊装的方式, 主要是采用预制的吊耳、螺栓、螺母等进行连接, 吊装预制飘窗达到作业面一定位置时, 需要降低吊装速度, 促使预制飘窗能够稳定的达到目标区域, 待达到目标区域后通过螺栓和螺母进行连接, 有效的提高预制飘窗的安装质量。

(四) 预制楼梯板的安装施工技术要点

楼梯是住宅建筑中必不可少的重要组成部分, 预制楼梯板的安装过程中, 需要严格的安装施工流程和规范进行施工, 提高楼梯的质量, 降低安全隐患的发生。在实际的预制楼梯安装时, 通过吊装进行作业, 当楼梯板达到具工作面0.5m处, 降低吊装速度, 控制吊装方向, 缓慢的进行吊装, 确保楼梯板能够顺利的达到目标位置, 并根据预先制定的控制线, 运用撬棍对预制楼梯板进行微调, 提高预制楼梯板的安装精度, 避免安全隐患的发生。预制楼梯板安装过程中, 需要重视支撑的稳定, 避免支撑强度不够, 影响整个预制楼梯板安装的质量【3】。

三、结束语

混凝土装配式住宅施工技术是现阶段住宅建筑施工中常用的施工技术, 具有广阔的应用前景和实用价值, 能够有效的缩短住宅建筑的施工工期, 降低施工对环境的影响, 提高住宅建筑的性能和质量。通过对混凝土装配式住宅施工技术的分析, 结合住宅建筑的实际情况, 科学的对混凝土装配式住宅施工技术进行应用, 推到住宅建筑施工水平的提升, 实现住宅建筑施工的经济效益与社会效益。

摘要：混凝土装配式住宅是一种新型的施工建筑模式, 通过混凝土装配式住宅施工, 能够有效的提高住宅建筑的施工质量, 规避施工环节的和住宅配件的质量问题。以下本文就混凝土装配式住宅施工技术展开探讨, 并着重对混凝土装配式住宅施工的优势、混凝土装配式住宅的施工技术进行阐述, 旨在为相关技术人员提供参考, 促进住宅建筑的施工质量, 实现住宅施工的经济效益与社会效益。

关键词：混凝土,装配式住宅,施工技术

参考文献

[1]洪世军.混凝土装配式住宅施工技术研究[J].科技风, 2015, 23:171.

装配式住宅技术分析 篇6

1 节约资源的优势

相较于发达国家, 我国的建筑行业耗能量更大, 这也已经成为社会公认的事实, 当今我国建造的大多数建筑都不能实现较好的节能减排效果, 同时在具体的建筑结构设计及施工过程中钢材及水泥的使用量也很大, 对不可再生的水泥硅酸的使用量也很大, 造成了自然资源的过多浪费, 同时建筑过程中还排放了大量的有害气体及温室气体, 给自然环境造成了严重的污染。

装配式建筑施工技术可以实现较好的工业化建造, 从而更好的达到环境保护的目的, 其广泛应用可以有效的改变原有的建筑高能耗问题。混凝土装配式住宅建筑中所采用的预制外墙板技术, 可以在大量的减少外墙模板使用数量, 其所应用的叠合板阳台也能够减少木材及钢材的使用量, 并可达到节约40%左右木材使用量的优良效果。同时由于混凝土装配式住宅建筑施工技术节约了建筑材料的使用数量, 直接的降低了施工产生的建筑垃圾量, 减少了废弃物处理费用等, 节约了工程资金。混凝土装配工住宅建筑在实际的施工中所使用的预制件为工厂化加工所得, 耗材使用量相对较少, 同时在建筑施工中现浇混凝土结构强噪音作业时间相比于传统的混凝土施工时间大量减少, 减轻了对建筑地居民的噪声影响, 也使得混凝土施工中产生的废水等有害物质减少, 减少了对自然环境的破坏。

2 缩短工期的优势

传统住宅建筑在主体结构封顶后, 需要用1到2个月的时间去进行窗洞剔凿、防水处理、副框收口等工作, 而装配式建筑施工技术中在预制外墙板时就预留了墙面安装外窗用时要用的木砖, 当主体结构封顶后便可以立即实现外围封闭, 比传统建筑施工外围封闭时间节省了将近2个月, 并且装配式建筑施工技术还为提前插入室内砌筑及建筑装饰工程创造有利的条件;传统建筑施工中, 外墙装修、粘贴保温材料、抹抗裂砂浆等工序约需要2~3个月, 而装配式建筑施工技术在预制外墙和预制飘窗时候就同时预制完成了保温层及装饰层, 使建筑外装修时间整整缩短3个月。

3 降低工程造价的优势

由上我们可以分析出来, 装配式建筑施工技术由于预制构件都是由生产厂家集中预制, 再运到项目工程现场, 所以不管是预制件的生产还是施工工地现场的安装都是流水式可复制的劳动过程, 工人很容易施工, 熟练程度高, 从而可以大大的提高工作效率, 节约成本。在劳动力成本持续上涨的今天, 人力成本的节约可以大大的降低工程造价, 同时, 装配式建筑施工技术本身也节约了工期, 节约了材料。在人工、材料、机械都减少的情况下, 工程造价本身也会具有非常大的优势, 建筑企业的利润也会相对提高。

4 工程质量更有保证

混凝土装配式住宅建筑施工技术在具体的工程施工中通常要进行集中预制, 经过统一的生产后装配精度更高, 施工质量能够更好的得以保障。在预制件中, 混凝土配比及钢筋数量等都能得到较好的控制, 生产精度较高, 装配起来也更为省力。

同时优于传统混凝土工艺的混凝土装配住宅建筑施工技术还体现在, 其结构件模板、钢筋等施工工艺更为方便、简洁, 现场浇筑施工便捷, 使得单个构件的质量较高, 从而提高了整个工程的建造质量。此外, 工厂预制件的尺寸都很标准, 因此在安装时误差很小, 安装缝隙较低, 不易出现漏、渗水等现象, 此外在预制件制造过程中, 还可以对材料的性能进行测定, 及择优选取, 提高了材料的耐火性、防潮性等, 更加有利于高质量量建筑的施工。

5 在使用性能上的优势

装配式房屋建筑的施工技术属于对预制构件的装配结合, 它的结构强度较高, 抗震性也比传统施工技术要好, 使居住者更具有安全感。装配式住宅建筑在构件的制造加工以及装配中都大量的采用保温材料, 封闭性比传统施工方式更加的严丝合缝, 所以装配式住宅很容易达到冬暖夏凉的效果, 节能减排的效果也更加显著。装配式住宅建筑物的主要构件是钢筋混凝土, 在施工联接时通常采用刚柔结合的原则, 整个结构构件对物体的热胀冷缩的适应能力比较强, 可以增加建筑的使用寿命。

6 在保护周边环境上的优势

传统建筑施工方式在建筑材料的运输、装卸、堆放、施工中, 各种扬尘对周围的环境产生了不小的影响, 装配式建筑施工技术的PC构件直接在现场进行装配、连接可有效避免扬尘, 有利于环境保护。装配式建筑施工技术大大减少了土建粉刷的现场作业对施工工人的身心健康的影响。装配式建筑的预制构件外装饰工厂化制作, 可以直接浇捣于混凝土中, 无湿作业, 也不再产生落地灰。装配式建筑施工技术的工厂化预制构件采用吊装装配工艺, 减少了固定泵所产生的施工噪音。装配式建筑施工技术散装物料减少, 废物及废水排放很少, 有利于环境保护。

结束语

综上所述, 作为社会经济结构的重要构成元素, 建筑行业在发展的过程中融入了大量的新型技术, 促进了建筑施工技术的不断改革及创新。混凝土装配式住宅建筑的出现, 推动了整个建筑行业的发展, 虽然到目前为止, 该技术还没有建立较为全面的生产系统, 但是其发展前景是十分可观的。从上文所述的混凝土装配工住宅建筑施工技术的优势可以得出, 该技术更加符合我国可持续发展的相关政策, 科技含量更高, 在实际的工程施工中具有较为广阔的发展空间及发展潜力, 相信其会在日后的建筑行业发展过程中发挥出更大的经济效益和社会效益, 也能更好的为改善人们居住条件而服务。

参考文献

[1]陈彤, 郭惠琴, 马涛, 秦珩.装配整体式剪力墙结构在住宅产业化试点工程中应用[J].建筑结构, 2011 (2) .

[2]王墩, 吕西林.预制混凝土剪力墙结构抗震性能研究进展[J].结构工程师, 2010 (6) .

装配式住宅技术分析 篇7

1预制装配式住宅的意义

在对装配式住宅进行预制构件施工的时候,要深刻认识到这种施工的重要意义,可以有效的提升住宅的整体价值,不仅可以达到预应力的平衡效果,还可以令住宅的整体结构更加的安全稳定,全方位的发挥预制构件的积极错用。同时,在装配式住宅中预制构件的分布十分规律,并且住宅本身的设施也相对齐全,因此所,加强装配式住宅中预制构件的应用十分重要。

2装配式建筑中预制构件施工特点

2.1施工过程所应用的预制构件都是在工程内进行产业化生产,之后在运输到建筑工程施工现场进行安装,这样一来不仅方便快捷,还可以更好的做到环境保护和能源的节约。

2.2在工程中对预制构件采取机械化生产技术,能够有效的控制构件的精确度,最终保证住宅工程的整体质量。

2.3、由于预制构件生产机械化程度较高,因此才一定程度上就降低了劳动用工成本,减少了施工人员的劳动量。

2.4可以加强材料的符合一体化生产,比如,将外墙装修与结构材料进行复合,可以减少施工工序,降低劳动成本,并且还能够提高工程的整体质量;还可以将保温材料与结构材料进行复合,能够很好的减少消防隐患,做到节能保温。

3装配式住宅中预制构件施工分析

预制构件吊装,面对施工要求不同、施工机械不同的情况,可以结合施工中的具体情况以及具体要求,对预制构件吊装选择不同的吊装系统。通常情况下,在进行系统构建的时候需要注意一下两个方面的问题:(1)湿式系统。一般在湿式系统的墙板中都是以滑动型的力学模式为主,其施工工序相对复杂,不仅包括放样、吊装还包括现浇结构工程的施工、机电的安装、楼板的建筑等等。湿式系统的安装方式主要是在浇铸层内插入锚筋,并在顶板的上部预留出锚筋的位置。在对顶板上部进行施工的时候要注意浇筑时要与混凝土进行科学的结合,同时在对顶板下部进行施工的时候应该用铁件进行连接,以保证顶板下部具有一定的活动空间,在地震发生时部件可以随之晃动。(2)干式系统。干式系统的吊装通常和湿式系统的相近,不同之处是在对楼板浇灌完成后要进行结构体和外墙的吊装。并且还要对混凝土养护工作采取全方位监督管理,为了避免温度影响而产生的收缩裂缝,要在混凝土表面进行保护膜的铺设。于此同时,为了能后使干式系统处于一种平衡的状态,在预制构件完成以后还要进行力的平衡。

构体的连接,在对预制构件进行连接的时候,有多种方法,现在使用比较多的是机械式与现浇之,这两种方法各有各的特点,要根据实际情况进行选择:

(1)机械式。运用连续的套筒气对构件的灌浆式进行连接指构建连接的主要防止,为了能够保证构建的高效连接性,还应该运用高强度、收缩性小的水泥,但是这种方法对钢筋的强度又有较高的要求。采用机械式连接方法具有稳定性强的特点,并且在构件连接过程中的连接缝隙十分细小。(2)现浇式:在构件中连接狭窄的部分,可以采用现浇式方法进行混凝土施工,在对混凝土进行具体浇筑的时候,铸模需要同外部构件进行紧密连接,并且一定要在混凝土强度达标以后才可以进行脱模。

混凝土浇筑,在对混凝土进行浇筑之前,需要加强对混凝土构件的严格检查,保证构件的质量,保证模具可以符合相关标砖规定,并且为了保证混凝土浇筑工作的均匀性,还要对构建内部的元件进行系统的检查,检查合格后涂上隔离剂才可以进行浇筑工作。在混凝土插入内部部件和钢筋的过程中,要严格控制构建的浇筑过程中是否发生了形变,一旦有形变问题发生就要第一时间进行处理和解决。最终在构建完成后要保证其表面的平整性和光滑性,之后在进行刮毛保养。

构件的运输,构件运输是构件施工中一个重要的步骤,在对构件进行运输的过程中要加强对运输车辆的合理选择,同时还要构建进行科学的固定和捆绑,在装卸过程中确保构建的安全和完整;在对构件进行运输的时要利用一些缓冲材料,这要即使在运输的过程中遇到了急刹车的情况,也可以最大限度的减少对构建的损伤。

构件的存放,构件的存放方式有横向放置和竖向放置两种。一般采取对墙柱、楼板和顶面构件采取竖向放置的方式,对于梁构件一般采取横向放置的方式;为了避免沉降情况对构件造成一点的影响和破坏,必须做好构件放置地面的压实处理。同时为了保证构件运输中不会出现滑动的现场,要用较为粗糙的混凝土对地面进行填补,并且不可以对构件直接进行横向放置,需要在放置位置底部采用垫木。

4结语

总之,在装配式住宅中应用预制构件施工技术十分重要。在整个施工过程中,要加强对其基础结构的了解,之后对模板、钢筋笼、预埋件的制作安装进行严格控制,然后对混凝土浇筑进行科学管理,最后做好预制构件的运输和存放,这一系列构件的施工过程连接的浑然天成,为提高构件的整体质量奠定了基础。

参考文献

[1]李云太.混凝土装配式住宅施工技术讨论[J].商业故事,2015,(8).

装配式住宅技术分析 篇8

关键词：住宅,工业化建筑,装配式,钢结构,可持续发展

1、引言

自上世纪90年代以来, 钢结构体系已在中国大陆的房屋建筑中得到了快速、广泛的推广应用。其最具代表性的3个方面是:

(1) 以门式刚架体系为典型结构的工业建筑和仓储建筑, 目前, 这类结构体系每年建成数千万平方米, 凡较大跨度的新建工业建筑和仓储建筑中, 已很少再使用钢筋混凝土框架体系、钢屋架-混凝土柱体系或者其他砌体结构;

(2) 采用各种网架、网壳和张弦、张拉结构体系作为屋盖结构的交通设施 (铁路站房、机场航站楼、公路交通枢纽及收费站) 、体育设施、文化设施 (剧场、影院、音乐厅) 和会展设施, 这类大跨度结构本来就是钢结构体系发挥其轻质高强固有特点的最佳场合, 其应用恰好契合了国家经济、文化和社会建设迅猛发展的需求;

(3) 以外围钢框架-混凝土核心筒或钢板剪力墙等组成的高层、超高层结构体系, 除了结构自重大大降低的优势外, 相对其他结构材料而言钢结构体系特别出众的延性性质是其在超高层建筑中得以首选的决定性因素之一。从每年新建建筑中采用钢结构体系的用钢总量来看, 我国已不低于其他发达的工业化国家。

在建筑钢结构体系的推广应用中, 适用于住宅建筑的钢结构体系近10多年来受到了政府、建筑开发商、工程界 (包括制造商、供应商和学界) 的高度关注。虽然其发展已有一定进步, 但相比前述工业建筑和仓储建筑、交通设施、体育设施、文化设施、会展设施、高层及超高层办公综合设施等, 其成效显然还差强人意。一方面, 住宅建筑的功能要求仍能让传统建筑结构材料发挥其优势, 另一方面, 也和工程界尚未充分开掘与钢结构体系相关的工业化建筑整体技术优势有关。

本文拟就可持续发展背景下住宅建筑应用钢结构体系的意义、近期住宅钢结构体系的技术研发以及推进装配式钢结构住宅和其他建筑系统的市场路径发表观点和意见, 以期得到同行的指教。

2、可持续发展背景下重新认识推进住宅建筑钢结构的意义

推广应用建筑钢结构体系的重要意义、建筑钢结构体系的独特优势, 在既往国家有关部委的文件、众多业界学界的研讨交流会、学术期刊相关文献中已有许多深刻阐述。今天, 我们可以从人类社会可持续发展的视野出发, 再次思考推进住宅建筑钢结构体系的意义。

钢材具有可反复、持续使用的特性。钢结构体系便于移动、分解后异地安装, 只是该特性的表现之一;钢结构在合适的维护条件下, 可以长期安全使用, 也是这种特性的体现;更重要的是, 钢材可以无限次重新冶炼后使用, 而其重新冶炼过程, 与其首次经过的采矿、炼铁、炼钢过程相比, 能耗、碳排放等指标都将大幅度下降。考虑到钢结构强重比大、韧性高的性能正在以现今其他建筑材料尚不可比拟的速度提升, 使得其推广应用更有利于制造、运输、安装全过程中的节能减排, 并可发挥因减少结构体系重量、减轻基础投入所产生的效益。在面大量广的住宅建筑中提高钢结构体系的应用率, 对实现可持续发展的整体效应将非常巨大。

可持续发展理念贯穿于住宅建筑从建造到使用的各个方面, 结构体系仅是其中一项。但从推广应用符合可持续发展理念的钢结构体系来说, 还必须解决从技术到市场的一系列课题。

3、装配式钢结构建筑的结构体系研究与实践

近10年来, 同济大学与有关企业合作, 在住宅建筑钢结构体系的技术研发方面开展一系列工作。本节简要介绍其中有关低多层建筑钢结构体系技术研发的进展。

3.1 全装配式钢结构框架体系

全装配式钢框架体系为抗弯框架, 即依靠柱梁抗弯能力抵抗水平力 (风荷载、地震作用) 的结构体系。所研发的全装配体系具有如下特点:

第一, 采用薄柔构件。薄柔钢构件指板件宽厚比大于按塑性铰要求或塑性强度要求所确定的宽厚比限值的柱梁构件。这类构件以往通常被认为不具备足够延性, 因而不适用于抗震设防区。同济大学的研究表明, 这类构件属于“低延性”构件而非“无延性”构件, 在其保证屈服承载力以及在罕遇地震作用下的变形限值范围内保持一定水平承载力的前提下可以加以应用。其中结合结构延性能力调整地震作用设计值是重要的配合条件。同时, 需采用更合理的板件相关法则来确定其宽厚比限值, 替代长期沿用的单一板件宽厚比限值。允许采用超出现行规范单一板件宽厚比限值后, 构件的轻量化得以实现, 构件整体稳定性和抗弯承载力得以提高。这类构件的设计方法已纳入建设部行业标准《轻型钢结构住宅技术规程》和上海市地方标准《轻型钢结构技术规程》。

第二, 采用端板式全螺栓连接的柱梁节点。试验表明, 对采用薄柔构件的框架结构, 只要端板、节点区有合适的加劲措施和合理的螺栓布置, 这类柱梁节点可以确保刚接性能的实现。施工实践也表明, 对低多层建筑和薄柔构件组成的框架, 全螺栓连接在调整安装偏差方面完全可行。

第三, 利用节点域剪切耗能充分、稳定的特点。钢材与混凝土材料的显著不同之一, 在于钢材剪切塑性具有稳定的耗能能力。深入研究还表明, 即使板件发生局部失稳, 其弯曲变形产生的塑性耗能也非常可观, 设计中主动利用该特性, 将有效提高结构效率。

第四, 可利用填充墙体材料提高结构体系的刚度和承载力。

该结构体系的5层试点建筑, 已经由宝业集团建造。

3.2 设置开竖缝钢板剪力墙的多层钢结构体系

在强震区和采用轻型钢结构建筑的场合, 如何确保“小震不坏、大震不倒”, 甚至更进一步做到主体结构在罕遇地震作用下仅轻微损伤?在钢结构抗弯框架中设置若干具有一定抗侧刚度和水平承载力、同时又能有效耗散地震输入能量的轻型钢板剪力墙是一种可行的结构方案。这种开竖缝剪力墙钢板的模型由日本学者在1990年提出, 经过试验和理论研究后在日本的建筑中已得到应用, 其弹性刚度、抗剪屈服承载力和极限承载力的计算已经解决。之后国内学者也介绍、引进和研究了这种构件。近年来同济大学的研究进一步解决了以下问题:

第一, 确定了剪力墙边加劲构件、上下梁构件的刚度要求和参数规定, 从而保证了这些边缘构件的截面和构造能得到合理设计, 保证了剪力墙面内刚度、水平承载力、稳定耗能等预期功能能够实现。

第二, 研究发现了剪力墙与上下梁的螺栓连接在往复水平荷载下发生滑移的原因在于倾覆力矩产生的附加剪力和剪力滞产生的螺栓内力严重不均匀性被忽视, 进而提出了连接螺栓的内力计算方法与配置方法。经过试验验证, 该方法在结构相对变形角超过2%前可以有效避免高强度螺栓摩擦型连接中产生的滑移和噪声, 为实施全螺栓连接构造提供了可行的解决方案, 从而保证了装配式施工、保证了地震受损后的简易更换。

第三, 提出了“竖杆+斜杆”的剪力墙简化模型, 有效解决了将四周完全连接剪力墙的“双斜杆”模型简单套用到带竖缝钢板剪力墙中造成的传力机制缺失、对相连柱梁内力效应和对剪力墙力学行为模拟失真的问题。该模型可直接植入基于杆系分析的工程设计软件。

第四, 研究了活荷载等重力荷载作用产生的墙体面内压力对带竖缝钢板剪力墙滞回性能的影响, 通过数值分析和试验验证方法确定了这类构件可承受的面内压力上限, 以及可适用的最大结构层数 (住宅建筑可达30层) 。

第五, 提出了框架-带竖缝钢板剪力墙体系中使剪力墙先行屈服并在框架构件进入塑性之前发展变形的设计原则。该设计原则的可行性已通过了试验验证。

宝钢集团等采用上述研究成果, 在汶川地震后的都江堰重建工程中, 建造了数万平方米设置带竖缝钢板剪力墙的钢结构体系住宅建筑。

3.3 分层装配式钢结构体系

分层装配式钢结构体系是以柱、梁、支撑构件组成的结构体系。有别于柱构件上下贯通、梁构件连接于柱侧的常见钢框架体系, 分层装配式中具有较强刚度和抗弯承载力的梁构件贯通, 柱构件为楼层高度, 连接于上层梁下表面和下层梁上表面 (或基础顶面) 。这一体系的优势在于非常容易实现建造全装配化, 同时设计便捷可靠。该体系技术由日本大和房屋工业株式会社开发, 宝业集团引进, 经与同济大学合作研究后做了如下改进。

第一, 改进了柱梁连接构造, 使其在支撑功能发挥条件下接近于铰接, 在支撑失效后可起抗弯作用, 从而将单重抗侧系统转变为双重抗侧系统, 大幅提高了抗震安全性。

第二, 改进了轻型扁钢支撑构造, 研制了便于安装的高强连接件, 改进后支撑受拉时的力-变形关系基本接近理想弹-塑性, 可以保证结构侧向变形达到1/25时仍能有效保持水平承载力和承担作用其上的重力荷载。

第三, 确定了弹性和塑性两阶段的设计计算方法。

该结构体系的商品房试点, 已经由宝业集团开发和建造。

3.4 钢-混凝土半组合结构体系

欧洲规范推荐了一种钢-混凝土半组合结构体系。所谓半组合, 是相对于内含H型钢的钢骨混凝土构件而言, 仅在H型钢翼缘间填充混凝土, 而上下翼缘外表面钢骨外露。这类构件可以实现预制化, 工地现场可以实现装配化;相比纯钢构件, 不仅钢材用钢量省, 防火性能也得到提高。西欧国家已在高层办公建筑中实际应用这类结构体系。

考虑将这类体系引入到我国多层住宅建筑中, 同济大学做了如下方面研究:

第一, 将薄柔钢构件应用到半组合结构中。为此进行了相应试验、数值分析、承载力计算研究工作。通过试验和数值分析, 对采用薄柔H型钢的半组合柱如何设定轴压比提出了建议。

第二, 对便于预制化的构造细节进行了比较研究, 逐一剔除多余细节, 改进构造连接。

目前, 正在进行柱梁节点全装配连接和半装配连接的构造研究。

3.5 结构体系特点小结

概而言之, 以上研发的钢结构体系具有如下共同特点: (1) 柱、梁采用薄柔截面钢构件或薄柔截面钢构件与混凝土的组合构件, 通过提高截面惯性矩和截面模量分别增大构件刚度、整体稳定性和抗弯承载力, 并保证一定的延性, 在确保设计所需的承载能力的前提下, 尽量实现结构构件轻量化、减少用钢。 (2) 主要构件连接 (全装配式钢框架体系中梁与柱的连接、设置带竖缝钢板剪力墙的多层钢结构体系中墙板与梁的连接、分层装配式钢结构体系中的柱与梁的连接及支撑与柱的连接等) 采用高强度螺栓, 有效提高结构构件的装配化程度。 (3) 利用结构的超静定性质和结构单元分步发展塑性或进入屈曲状态的特点, 获得结构整体的必要延性和耗能能力。可以说, 适合于低层、多层和小高层建筑 (含住宅建筑) 的工业化钢结构体系, 其主要技术已经成型并能进入实际应用。

4、推进装配式钢结构体系应用的发展路径建议

现状表明, 从在住宅建筑中推广应用工业化装配式钢结构体系看, 不是仅有成熟的结构体系就行了。10多年来, 尽管政府有意推介, 高校、科研院所和企业进行了一系列研发, 不同行业的若干大中型企业从自身发展的定位出发开展了积极探索和实践, 但迄今取得的整体成效却并不显见。相对有些发达国家, 钢结构能在低层房屋住宅市场占有可观份额 (如美国) 、或在整个新建建筑面积中能占1/3左右 (如日本) , 我国钢结构体系在住宅建筑中所占比例实在非常可怜!今天的这种局面, 一方面可以归因于任何新技术、新系统的推广应用需要时间, 另一方面, 还与各有关方面是否选择了合适的推进路径和政策有关。

就笔者的看法, 在住宅建筑中推广应用钢结构体系, 钢结构技术自身的发展和完善固然重要, 但关键推动力并不在于“钢结构”技术!作为住宅建筑的消费者, 居民首先面对的是日复一日每天都遇到的居住性问题:平面布局的合理、空间利用的充分, 防渗防漏防结露、隔热隔声少振动, 减少日常能耗、延长维修周期。尽管所有这些都需要结构安全性的支撑, 但居民的直接诉求取决于合理的建筑设计, 取决于各种设备的高效配置和稳定运行, 取决于墙板、楼板、屋面板 (“三板”) 的性能和耐久性, 与这些功能性要求直接关联的材料、技术和设计, 连同结构体系的精致配合。这些问题的完整解决方案而非结构体系自身, 才是在住宅建筑中推广应用钢结构体系需首先直面的挑战。必须明白, 老百姓不会因为钢结构抗震性能优良一项指标就来选择钢结构体系;市场卖不动, 推广自然无力。

就技术层面问题而言, 房屋建筑的工业化程度受制于“三板”的装配化程度是十分明显的。除了别墅式低层住宅外, 由于可以理解的原因, 现阶段集中住宅主要还得依靠钢筋混凝土楼板。但钢筋混凝土楼板 (也包含非装配式墙体) 和钢结构体系间施工配合性问题, 往往抵消了钢结构体系装配化所能带来的施工周期和相关成本优势。这也是笔者认为相对钢结构体系而言关联配套技术的突破可能是更关键问题的重要原因。

除了技术问题外, 钢结构住宅发展更需培育市场。所谓培育市场, 就是说, 市场不是等在那里, 等着我们投放产品或商品, 而是市场还不足, 市场还没准备好;但问题的另一方面, 就是市场是可以培育的。在建筑系统领域, 最近的市场培育最佳实例就是轻型门式刚架钢结构在中国大陆的迅速发展。今天回头看, 这一结构系统具备了工业化、装配化的主要优点。进一步看, 作为工业厂房和仓储设施, 其使用功能相对简单, 钢结构系统自身连同工业化制作和装配化安装的围护体系即可基本满足其功能需求。相对而言, 负载着居民多种功能需求的住宅建筑, 要在其中推广使用钢结构体系, 当然是难度更大, 需要的时间也会更长。为此, 需要更多考虑如何培育市场。

笔者认为, 如下发展路径可能有助于住宅建筑中钢结构体系的推广应用:

第一, 在各种用途的房屋建筑中积极应用与住宅建筑结构体系相似的钢结构和所有相关系统, 逐步完善采用钢结构的住宅建筑体系相关技术。这里提到的多种用途房屋建筑, 不再指以门式刚架体系为典型结构的工业建筑和仓储建筑, 以网架、网壳和张弦、张拉结构体系作为屋盖结构的交通、体育、文化、会展等大跨度建筑, 以及高层或超高层商业、办公建筑, 而是集体宿舍、小型办公楼、学校等以人居活动为主体、具有许多与住宅建筑相近的功能要求的低多层或更高一些的房屋建筑。一些尚未完善的技术在这种场合更易获得完善。

第二, 开辟多种途径, 积极推广钢结构体系, 使民众逐步了解和接受这类结构体系。规模化的各类移民区、富裕地区新农村、新型工业园区和科技园区的配套设施等, 都可以成为钢结构体系建筑推广的起点, 而商品化的住宅建筑则可能是其的后续。

第三, 更积极地争取和推动政府主管部门的实质性政策支持。从可持续发展、节能减排的前瞻发展战略着眼, 实现产、学、研、政在工业化钢结构住宅建筑领域的合作。

5、结语