110514裝配式建筑結(jié)構(gòu)(PPT)

新型裝配式建筑結(jié)構(gòu)

——兼談住宅產(chǎn)業(yè)化應(yīng)惠清

同濟(jì)大學(xué)建工系Email:tjuyhq@163.comTel:136019885511建筑——

建造？制造？裝配式建筑在一些發(fā)達(dá)國(guó)家是大眾化產(chǎn)品，預(yù)期到2020年我國(guó)將有相當(dāng)數(shù)量的裝配式建筑。1概述2住宅工業(yè)化丹麥在1960年制定了工業(yè)化的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)“Danish

OpenSystemApproach（丹麥開(kāi)放系統(tǒng)辦法）”，規(guī)定凡是政府投資的住宅建設(shè)項(xiàng)目必須按照此辦法進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。芬蘭也在上個(gè)世紀(jì)60年代中由政府和民間企業(yè)共同開(kāi)發(fā)了工業(yè)化部品的通用系統(tǒng)，并在全國(guó)推廣和普及。日本通產(chǎn)省于1968年提出了住宅產(chǎn)業(yè)（HousingIndustry）的概念。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家提出今后的建筑將由“建造”發(fā)展到“制造”，即產(chǎn)業(yè)化。我國(guó)于1994年以后，開(kāi)始使用“住宅產(chǎn)業(yè)”的概念。3住宅產(chǎn)業(yè)化，包括兩方面的含義：一是住宅科技成果的產(chǎn)業(yè)化；一是住宅生產(chǎn)方式的產(chǎn)業(yè)化。1概述4

1996年我國(guó)建設(shè)部主管部門下達(dá)了住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化試點(diǎn)工作大綱，計(jì)劃用20年時(shí)間，分三步達(dá)到住宅產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)。

1998年7月成立了住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心。1概述5制造建筑——新世紀(jì)的建筑業(yè)“大革命”裝配式建筑裝配式住宅建筑1概述6中國(guó)解放后住宅發(fā)展新中國(guó)建國(guó)60多年從居住模式、住宅的建造方式、供應(yīng)模式、分配模式、乃至人們精神層面對(duì)于居住問(wèn)題的觀念和理解都發(fā)生了巨大的變化。2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展7上一世紀(jì)50年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展解放初期，百?gòu)U待興。中央政府提出“先生產(chǎn)，后生活”發(fā)展策略，技術(shù)上受原蘇聯(lián)的影響；在住宅規(guī)劃設(shè)計(jì)中有嚴(yán)重的蘇聯(lián)的影子。比如：50年代中期采用居住區(qū)——街坊的規(guī)劃模式，每個(gè)街坊面積一般為五、六公頃，街坊內(nèi)以住宅為主，采用封閉的周邊式院落布置，配置少量公共建筑。8上一世紀(jì)50年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展北京的百萬(wàn)莊小區(qū)是當(dāng)時(shí)由原蘇聯(lián)援建的，充分反映了這個(gè)特點(diǎn)。北京百萬(wàn)莊小區(qū)9上一世紀(jì)50年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展當(dāng)時(shí)提高工人階級(jí)的地位，建造了一批工人住宅區(qū)，如上海曹陽(yáng)新村、北京幸福村，采用了集成居住的模式，與此同時(shí)發(fā)展了50年代后期居住小區(qū)規(guī)劃理論。上海曹陽(yáng)新村10上一世紀(jì)50年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展結(jié)構(gòu)形式——砌體結(jié)構(gòu)11上一世紀(jì)60年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展因?yàn)槭艿?958年大躍進(jìn)的影響，國(guó)民經(jīng)濟(jì)受到大的破壞，城市居民的住房問(wèn)題受到很大的影響，住房困難成為突出問(wèn)題?！白粤Ω^發(fā)圖強(qiáng)、艱苦奮斗”。群眾想出了種種辦法，降低造價(jià)，減少鋼材水泥的用量，形成了一批簡(jiǎn)易樓、竹筋樓、筒子樓等具有時(shí)代特征的住宅類型。12上一世紀(jì)60年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展百萬(wàn)莊簡(jiǎn)易樓（夕陽(yáng)紅）

13上一世紀(jì)60年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展14上一世紀(jì)70年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展經(jīng)過(guò)文化大革命，全國(guó)經(jīng)歷十年浩劫的住宅建設(shè)幾乎停滯的狀況下。北京首先發(fā)動(dòng)了“前三門大街”住宅復(fù)興工程，工人設(shè)計(jì)隊(duì)伍開(kāi)進(jìn)工地主宰了工程建設(shè)。首次嘗試了用高層住宅的大批量建造生產(chǎn)方式。在全部26棟樓的規(guī)模下，采用了大模板現(xiàn)澆、大板結(jié)構(gòu)、內(nèi)澆外板結(jié)構(gòu)等工業(yè)化的施工模式。以此帶動(dòng)了全國(guó)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化，模數(shù)化的探討，工業(yè)化住宅逐步形成。15上一世紀(jì)70年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展“前三門大街”住宅復(fù)興工程16上一世紀(jì)70年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展17上一世紀(jì)80年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展從1982年開(kāi)始由建筑學(xué)會(huì)牽頭組織全國(guó)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，開(kāi)展以三個(gè)試點(diǎn)小區(qū)建設(shè)（濟(jì)南、天津、無(wú)錫）為主的“全國(guó)住宅建設(shè)試點(diǎn)小區(qū)工程”。對(duì)當(dāng)時(shí)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探索，取得了較好效果。從規(guī)劃設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)及質(zhì)量、四新技術(shù)的應(yīng)用等方面,推動(dòng)我國(guó)住宅建設(shè)科技的發(fā)展。由于對(duì)工業(yè)化和模數(shù)化的要求出現(xiàn)了很多標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和靈活住宅的設(shè)計(jì)，引領(lǐng)了住宅的深層次的發(fā)展。18上一世紀(jì)80年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展清華呂俊華教授設(shè)計(jì)的“清華花園住宅”是一典型范例

19上一世紀(jì)80年代住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展20上一世紀(jì)90年代以后的住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展開(kāi)始中國(guó)城市小康住宅研究；1992年開(kāi)始小康住宅試點(diǎn)項(xiàng)目?？底≌芯渴俏覈?guó)與日本JICA合作項(xiàng)目。歷時(shí)五年，從編制小康住宅標(biāo)準(zhǔn)、小康居住行為模式。2006年小康住宅被國(guó)家科技委列入“國(guó)家2000年小康住宅科技產(chǎn)業(yè)工程”，成為十大重點(diǎn)科技產(chǎn)業(yè)工程。21上一世紀(jì)90年代以后的住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展石家莊聯(lián)盟小區(qū)小康住宅22上一世紀(jì)90年代以后的住宅2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展231996年我國(guó)建設(shè)部主管部門下達(dá)了住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化試點(diǎn)工作大綱，計(jì)劃用20年時(shí)間，分三步達(dá)到住宅產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)。

1998年

成立了住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心。2我國(guó)住宅建設(shè)的發(fā)展上一世紀(jì)90年代以后的住宅243住宅產(chǎn)業(yè)化住宅產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化是不可阻擋的大趨勢(shì)。目前我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)還處于粗放型發(fā)展階段，要通過(guò)相應(yīng)的政策引導(dǎo)，加快推進(jìn)住宅工業(yè)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化。保障房建設(shè)是推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化好時(shí)機(jī)。253住宅產(chǎn)業(yè)化我國(guó)目前住宅施工存在問(wèn)題：工業(yè)化水平低，生產(chǎn)效率差；技術(shù)集成能力弱，標(biāo)準(zhǔn)化、集約化程度低；資源消耗高，生產(chǎn)過(guò)程的資源浪費(fèi)嚴(yán)重。在住宅建造和使用過(guò)程中與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在嚴(yán)重的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，雖然已經(jīng)基本解決了住房的有無(wú)問(wèn)題，但卻付出了資源高消耗、環(huán)境高污染的代價(jià)。

263住宅產(chǎn)業(yè)化住宅建筑工業(yè)化是生產(chǎn)方式的變革，是以住宅為最終產(chǎn)品，其核心技術(shù)是主體結(jié)構(gòu)技術(shù)。不從住宅生產(chǎn)方式入手，不研究解決主體結(jié)構(gòu)技術(shù)，住宅產(chǎn)業(yè)化就難以實(shí)現(xiàn)。273住宅產(chǎn)業(yè)化首先研究適合我國(guó)國(guó)情的符合住宅經(jīng)濟(jì)性、適用性、安全性要求的主體結(jié)構(gòu)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善住宅室內(nèi)裝修技術(shù)和設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)。形成一整套的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、集約化的住宅建筑工業(yè)化集成技術(shù)。通過(guò)技術(shù)集成來(lái)統(tǒng)一科研、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、施工等各環(huán)節(jié)和各生產(chǎn)要素，從而形成先進(jìn)的住宅生產(chǎn)方式。283住宅產(chǎn)業(yè)化施工企業(yè)和開(kāi)發(fā)商致力于住宅工業(yè)化的研究和實(shí)踐，通過(guò)實(shí)地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)采用工業(yè)化生產(chǎn)方式建設(shè)的住宅與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比，全面提升了住宅的綜合質(zhì)量和品質(zhì)。主要體現(xiàn)在以下三方面：a.質(zhì)量通病顯著減少；b.大幅度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；c.節(jié)能降耗效果顯著。293住宅產(chǎn)業(yè)化所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)裝配化施工，基本消除了墻體常見(jiàn)的滲漏、開(kāi)裂、空鼓、房間尺寸偏差等質(zhì)量通病，實(shí)現(xiàn)了主體結(jié)構(gòu)精度偏差以毫米計(jì)算，偏差基本小于0.1%，室內(nèi)空間舒適度也有了明顯提高。303住宅產(chǎn)業(yè)化可以較大幅度地節(jié)省勞動(dòng)力和工期。建造工人減少了50%左右，建設(shè)周期縮短40%以上。大量的建筑工人由“露天作業(yè)”向“工廠制作”為主的產(chǎn)業(yè)工人轉(zhuǎn)變。一般按照傳統(tǒng)方式建造同等規(guī)模的工程，高峰期需要?jiǎng)趧?dòng)工人約240人左右，平均7天完成一層樓，而采用工業(yè)化生產(chǎn)方式只需要工人70人左右，平均5天一層樓，還包括外裝飾。313住宅產(chǎn)業(yè)化工業(yè)化生產(chǎn)方式的節(jié)能降耗效果顯著。在整個(gè)施工過(guò)程中減少用水量大約20%以上；減少用電量大約15%以上。有利于環(huán)境保護(hù)，減低建造成本。減少了大量的人工成本，現(xiàn)場(chǎng)模板、腳手架用量減少可70%以上，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，工程項(xiàng)目綜合造價(jià)大約節(jié)省15%以上。323住宅產(chǎn)業(yè)化亟待建立一整套產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。一整套住宅工業(yè)化集成技術(shù)首先便要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。推行工業(yè)化的主導(dǎo)性作用的一個(gè)重要表現(xiàn)是制定標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)認(rèn)定。組織專家編寫住宅工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)體系333住宅產(chǎn)業(yè)化住宅工業(yè)化是住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，是指住宅生產(chǎn)方式(或技術(shù)手段)。運(yùn)用現(xiàn)代工業(yè)化的組織和生產(chǎn)手段，達(dá)到：建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化；構(gòu)件生產(chǎn)工廠化；住宅部品系列化；現(xiàn)場(chǎng)施工裝配化；結(jié)構(gòu)裝修一體化；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)社會(huì)化。343住宅產(chǎn)業(yè)化“低碳”、“環(huán)?！薄ⅰ熬G色”

35裝配式

混凝土結(jié)構(gòu)3住宅產(chǎn)業(yè)化36速成墻結(jié)構(gòu)墻板（澳大利亞）密肋復(fù)合墻板（中國(guó)西安建筑科技大學(xué)）外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配整體式RC結(jié)構(gòu)體系（日本）鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)（日本、香港）預(yù)制框架結(jié)構(gòu)（中國(guó)萬(wàn)科）裝配-現(xiàn)澆式密柱結(jié)構(gòu)（中國(guó)同濟(jì)大學(xué)）

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)37速成墻結(jié)構(gòu)墻板（澳大利亞）

速成墻板構(gòu)造

速成墻板建成的二層房屋4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)38速成墻結(jié)構(gòu)墻板（澳大利亞）

外殼用石膏玻纖板制成空心腔墻板，部分空心石膏玻纖墻板，可用于各種非承重內(nèi)外隔墻及1~2層承重墻結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：建造速度快、用工量少、安裝方式簡(jiǎn)單、運(yùn)輸方便、節(jié)省空間，環(huán)保節(jié)能；單位面積能耗少、可利用再生資源、材料100%重復(fù)利用；外觀質(zhì)量、使用舒適度好；四是較好的經(jīng)濟(jì)性：比磚混結(jié)構(gòu)住房多5%左右的利用空間、造價(jià)較低；五是具有較好的抗火性，耐水性和耐其它化學(xué)物腐蝕性。缺點(diǎn)：速成墻板不適于抗震設(shè)防區(qū)域的承重墻體。4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)39密肋復(fù)合墻板（中國(guó)

西安建筑科技大學(xué)）密肋復(fù)合墻板端部框架（連接）柱；2—中部框架（連接）柱；3—接塊；4—混凝土框架；5—框架（連接）梁；6—模板4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)40密肋復(fù)合墻板（中國(guó)西安建筑科技大學(xué)）

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)密肋式復(fù)合墻板與輕型框架或隱形框架聯(lián)合組成。由相對(duì)密布的鋼筋混凝土框格與粉煤灰加氣砌塊或其他硅酸鹽砌塊經(jīng)預(yù)制而成。優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)已進(jìn)行的理論分析和試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：該墻體具有較好的結(jié)構(gòu)受力性能和抗震性能，該結(jié)構(gòu)體系在多、高層以下的居住建筑中具有極好的應(yīng)用前景。實(shí)踐中尚未有采用該結(jié)構(gòu)體系的多、高層住宅建筑結(jié)構(gòu)。

41外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配整體式RC結(jié)構(gòu)體系（日本）

預(yù)制混凝土梁、柱外殼

施工現(xiàn)場(chǎng)2004年日本建成的Arpan大樓4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)42外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配整體式RC結(jié)構(gòu)體系（日本）

混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件的混凝土保護(hù)層連同箍筋預(yù)制（稱為預(yù)制外殼或永久性模板）、外殼裝配定位并配置主筋后澆筑核心部分混凝土的裝配整體式RC結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省大量的施工模板；減少勞動(dòng)力，交叉作業(yè)方便，加快施工進(jìn)度；安裝精度高，保證質(zhì)量；節(jié)能節(jié)排；降低施工成本；結(jié)構(gòu)具有良好的整體性、承載力特性和抗震性能。4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)43鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）預(yù)制鋼筋混凝土疊合墻板

疊合墻板的吊裝

疊合樓板現(xiàn)澆層的施工4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)44鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）預(yù)制鋼筋混凝土疊合墻板

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的墻板進(jìn)行配筋。窗子及穿墻套管等可事先預(yù)埋在預(yù)制墻板里?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，直接現(xiàn)澆混凝土于疊合墻板之間。優(yōu)點(diǎn)：性價(jià)比高、可直接涂乳膠漆、巾壁紙、可預(yù)埋門窗、線管、線盒等；具有施工速度快。45鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）預(yù)制疊合樓板

預(yù)制鋼筋混凝土樓梯、陽(yáng)臺(tái)及疊合梁4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)46鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）預(yù)制疊合樓板

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制疊合樓板施工時(shí)按設(shè)計(jì)安放，澆筑混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。疊合樓板和現(xiàn)澆層共同受力。優(yōu)點(diǎn)：可以滿足各種平面尺寸要求；預(yù)制疊合樓板施工時(shí)底面無(wú)需支撐；無(wú)需水泥砂漿找平、可根據(jù)需要將電線插座、絕緣體等預(yù)先安裝在樓板之中；具有建筑工期短、施工便利等優(yōu)點(diǎn)。47鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)

西偉德混凝土預(yù)制件（合肥）有限公司現(xiàn)場(chǎng)德國(guó)技術(shù)專家48鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)制作與運(yùn)輸49鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)堆放50鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)樓面板支架搭設(shè)51鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制墻板安裝52鋼筋混凝土疊合板式剪力墻結(jié)構(gòu)體系（德國(guó)）

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)樓面預(yù)制板安裝53預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)（日本、香港）4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)54預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)（日本、香港）4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)包括預(yù)制鋼筋混凝土外墻模、預(yù)制鋼筋混凝土陽(yáng)臺(tái)等預(yù)制構(gòu)件組成。運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行吊運(yùn)安裝，而后綁扎剪力墻鋼筋，安裝內(nèi)墻模，澆筑剪力墻混凝土，樓板亦可為現(xiàn)澆或裝配。優(yōu)點(diǎn)：預(yù)制外墻模外墻面可粘貼面磚；主體承力為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，具有較好的抗側(cè)剛度和強(qiáng)度，適于抗震設(shè)防地區(qū)的多、高層住宅。55預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)（日本、香港）運(yùn)輸4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)56預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)（日本、香港）堆放4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)57預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)（日本、香港）安裝4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)58預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)（日本、香港）支模4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)59預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)（日本、香港）施工現(xiàn)場(chǎng)

完工的效果

4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)60預(yù)制框架結(jié)構(gòu)4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)61預(yù)制框架結(jié)構(gòu)4新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)全裝配式框架結(jié)構(gòu)是指柱、梁、板均由