《建筑概論》課件 第四章　工業(yè)建筑體系

第一節(jié)砌塊建筑第三節(jié)大板建筑第二節(jié)框架建筑第四章工業(yè)建筑體系499了解砌塊建筑、框架建筑、大板建筑的特性，掌握砌塊建筑、框架建筑、大板建筑的施工工藝。學(xué)習(xí)目標(biāo)500砌塊建筑第一節(jié)501502工業(yè)建筑通常按建筑結(jié)構(gòu)類型和施工工藝來劃分體系。工業(yè)建筑體系一般分為專用體系和通用體系兩種。專用體系是只適用于某一地區(qū)、某一類建筑使用的構(gòu)件所建造的體系，它有一定的設(shè)計(jì)專用性和技術(shù)先進(jìn)性，又有一定的地方性和時(shí)間性；通用體系就是對(duì)那些能夠在各類建筑中可以互換通用的構(gòu)配件加以歸類統(tǒng)一、系列配套、成批生產(chǎn)，逐步打破各類建筑中專用構(gòu)件的界限，化“一件一用”為“一件多用”。工業(yè)建筑體系主要包括砌塊建筑、框架建筑、大板建筑等。砌塊建筑是目前我國(guó)應(yīng)用較為廣泛的一種建筑體系，其最大優(yōu)點(diǎn)是能充分利用工業(yè)廢料，制作方便，施工不需要大的起吊設(shè)備；缺點(diǎn)是抗震性能差，濕作業(yè)較多。503一、砌塊的種類及規(guī)格砌塊的種類較多，按材料分有普通混凝土砌塊、煤矸石混凝土砌塊、陶粒混凝土砌塊、爐渣混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊等；按品種分有實(shí)體砌塊、空心砌塊等；按規(guī)格分有小型砌塊、中型砌塊和大型砌塊等。小型砌塊尺寸小、質(zhì)量小（一般在20kg以內(nèi)），適用于人工搬運(yùn)、砌筑；中型砌塊尺寸較大、質(zhì)量較大（一般在350kg以內(nèi)），適用于中、小型機(jī)械起吊和安裝；而大型砌塊則是向板材過渡的一種形式，尺寸大、質(zhì)量大（一般在350kg以上），故需大型起重設(shè)備吊裝施工，目前采用較少。504二、砌塊建筑的構(gòu)造由于砌塊的尺寸較磚大，所以墻體接縫更為重要。在砌筑、安裝時(shí)，必須保證灰縫橫平豎直、砂漿飽滿。一般砌塊墻采用M5砂漿砌筑，水平縫為15mm，有配筋或鋼筋網(wǎng)片的水平縫厚度為20～25mm。垂直縫為20mm，當(dāng)大于30mm時(shí)，應(yīng)用C20細(xì)石混凝土灌實(shí)，當(dāng)大于150mm時(shí)，應(yīng)用普通黏土磚填砌。砌筑砌塊時(shí)，上下皮應(yīng)錯(cuò)縫，搭接長(zhǎng)度一般為砌塊長(zhǎng)度的1/2，不得小于砌塊高度的1/3，且應(yīng)不小于150mm。當(dāng)無法滿足搭接長(zhǎng)度要求時(shí)，則應(yīng)在水平縫內(nèi)設(shè)置φ4mm的鋼筋網(wǎng)片予以加強(qiáng)，鋼筋網(wǎng)片兩端離垂直縫的距離不得小于300mm。505砌塊搭接砌塊排列506外墻轉(zhuǎn)角處及縱橫墻交接處，應(yīng)將砌塊分皮咬槎、交錯(cuò)搭接，在交接處設(shè)置鋼筋網(wǎng)片加固。為了加強(qiáng)房屋的整體剛度，應(yīng)在砌塊墻中設(shè)置鋼筋混凝土圈梁，圈梁高度應(yīng)不小于150mm，所配縱向鋼筋不少于4φ8mm，鋼箍間距不大于300mm。為加強(qiáng)砌塊房屋的整體剛度，空心砌塊常于房屋轉(zhuǎn)角和必要的內(nèi)、外墻交接處設(shè)置構(gòu)造柱。構(gòu)造柱系將砌塊上下孔對(duì)齊，于孔中配φ10～φ12mm鋼筋分層插入，并用C20細(xì)石混凝土分層填實(shí)。構(gòu)造柱須與圈梁連接?？蚣芙ㄖ诙?jié)507508框架建筑是以由柱、梁、板組成的框架為承重結(jié)構(gòu)，以各種輕質(zhì)板材為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的新建筑形式。它的優(yōu)點(diǎn)是自重小、構(gòu)件少，節(jié)約材料，施工速度快，有利于抗震，室內(nèi)布置靈活，適于改造，此外，由于墻體減薄，相應(yīng)增加了使用面積；缺點(diǎn)是造價(jià)偏高。一、框架結(jié)構(gòu)的類型框架按所使用材料可分為鋼筋混凝土框架和鋼框架兩種；按施工方法可分為全現(xiàn)澆式、全裝配式和裝配整體式三種；按構(gòu)件組成可分為以下三種。509框架結(jié)構(gòu)的類型a）梁板柱框架b）板柱框架c）剪力墻框架5101.?梁板柱框架由梁、樓板和柱組成的框架稱為梁板柱框架。這種結(jié)構(gòu)將梁與柱組成框架、樓板擱置在框架上，構(gòu)件傳力途徑明確，受力性能較好，是目前應(yīng)用最為廣泛的一種類型。2.?板柱框架由樓板、柱組成的框架稱為板柱框架。樓板可以是梁板合一的肋形樓板，也可以是實(shí)心大樓板。3.?剪力墻框架增設(shè)剪力墻的框架稱為剪力墻框架。剪力墻承擔(dān)大部分水平荷載，增加結(jié)構(gòu)水平方向的剛度，框架基本上只承受垂直荷載。511二、裝配式鋼筋混凝土框架構(gòu)件劃分裝配式鋼筋混凝土框架是由若干個(gè)基本構(gòu)件組合而成的，因此構(gòu)件劃分將直接影響結(jié)構(gòu)的受力和施工難易等。構(gòu)件劃分應(yīng)本著有利于構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝，有利于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度和簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的原則進(jìn)行，通常有以下幾種劃分方式。裝配式鋼筋混凝土框架構(gòu)件劃分方式a）短柱式b）長(zhǎng)柱式c）框架式5121.?短柱式這種劃分方式是把梁、柱按開間、跨度和層高劃分成直線形的單個(gè)構(gòu)件。劃分后的構(gòu)件外形簡(jiǎn)單，自重較小，便于生產(chǎn)、運(yùn)輸和吊裝，因此被廣泛采用。2.?長(zhǎng)柱式這種劃分方式的特點(diǎn)與短柱式類似，但接頭更少。3.?框架式這種劃分方式是把整個(gè)框架劃分成若干小框架，小框架的形狀有H形、十字形等。它擴(kuò)大了構(gòu)件的預(yù)制范圍，接頭數(shù)量少，施工進(jìn)度快，能增強(qiáng)整個(gè)框架的剛度。但構(gòu)件制作、運(yùn)輸、安裝較復(fù)雜，只有在運(yùn)輸?shù)跹b設(shè)備較好的條件下才采用。513三、裝配式構(gòu)件的連接1.?柱與柱的連接柱與柱的連接采用剛性連接，有漿錨連接、柱帽連接、棒式連接等方式。（1）漿錨連接在下柱頂端預(yù)留孔洞，安裝時(shí)先在洞中灌入高強(qiáng)快硬膨脹砂漿，然后將上柱伸出的鋼筋插入，經(jīng)過定位、校正、臨時(shí)固定，待砂漿凝固后即形成剛性接頭，如圖所示。514漿錨連接515（2）柱帽連接柱帽用角鋼做成，并焊接在柱內(nèi)的鋼筋上。帽頭中央設(shè)一鋼墊板，以使壓力傳遞均勻。安裝時(shí)用鋼夾具將上下柱固定，使軸線對(duì)準(zhǔn)，焊接完畢后再拆去鋼夾具，并在節(jié)點(diǎn)四周包鋼絲網(wǎng)抹水泥砂漿保護(hù)，如圖所示。此法的優(yōu)點(diǎn)是焊接后就可以承重，可以立即進(jìn)行下一步安裝工序，但鋼材用量較多。柱帽連接516（3）棒式連接在柱的下端做一棒頭，安裝時(shí)棒頭落在下柱上端，對(duì)中后把上下柱伸出的鋼筋焊接起來，并綁扎箍筋，支模，在四周澆筑混凝土。這種連接方法焊接量少，節(jié)省鋼材，節(jié)點(diǎn)剛度大，但對(duì)焊接要求較高，濕作業(yè)多，需要有一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，如圖所示。棒式連接5172.?梁與柱的連接梁與柱的連接有兩種情況，一種是梁在柱旁連接，另一種是梁在柱頂連接。（1）梁在柱旁連接，可利用柱上伸出的鋼牛腿或鋼筋混凝土牛腿支承梁。鋼牛腿體積小，可以在柱預(yù)制完以后焊在柱上，故柱的制作比較簡(jiǎn)單。也可采用兩種牛腿結(jié)合使用的方法，即柱的兩面伸出鋼筋混凝土牛腿，另兩面用鋼牛腿。518梁在柱旁連接a）鋼牛腿b）鋼筋混凝土牛腿519（2）梁在柱頂連接，常用疊合梁現(xiàn)澆連接。此法是將上下柱和縱橫梁的鋼筋都伸入節(jié)點(diǎn)，用混凝土灌成整體。梁在柱頂連接5203.?框架與輕質(zhì)墻板的連接框架與輕質(zhì)墻板的連接主要是輕質(zhì)墻板與柱或梁的接頭。輕質(zhì)墻板包括整間大板和條板。條板可以豎放，也可以橫放。整間大板可以和梁連接，也可以和柱連接。豎放條板只能和梁連接，橫放條板只能和柱連接。連接方式可以是預(yù)埋件焊接，也可以用螺栓連接。大板建筑第三節(jié)521522大型板材建筑簡(jiǎn)稱大板建筑，由預(yù)制的外墻板、內(nèi)墻板、樓板、樓梯和屋面板組成。它的優(yōu)點(diǎn)是適于大批量建造，構(gòu)件工廠生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好，現(xiàn)場(chǎng)安裝速度快，施工周期短，受季節(jié)性影響小。板材的承載能力高，可減小墻的厚度和房屋自重，同時(shí)增加房間的使用面積。缺點(diǎn)是一次性投資大，運(yùn)輸?shù)跹b設(shè)備要求高等。大板建筑按施工方法可分為全裝配式和內(nèi)澆外掛式，本節(jié)只介紹全裝配式大板建筑。523全裝配式大板建筑示意524一、大板建筑的主要構(gòu)件1.?墻板墻板按所在位置可分為外墻板、內(nèi)墻板和隔墻板；按受力情況可分為承重墻板和非承重墻板；按構(gòu)造形式可分為單一材料墻板和復(fù)合材料墻板等。（1）外墻板外墻板是房屋的圍護(hù)構(gòu)件，不論承重與否都要滿足防水、保溫、隔熱和隔聲的要求。外墻板可根據(jù)具體情況采用單一材料，如礦渣混凝土、陶?；炷?、加氣混凝土等，也可采用復(fù)合材料墻板，如在混凝土板間加入各種保溫材料。525（2）內(nèi)墻板內(nèi)墻板是主要承重構(gòu)件，它和外墻板及樓板共同組成空間的結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。同時(shí)內(nèi)墻板也是分隔內(nèi)部空間的構(gòu)件，應(yīng)具有一定的隔聲、防火和防潮能力。內(nèi)墻板常采用單一材料的實(shí)心板，主要是混凝土或鋼筋混凝土，根據(jù)各地情況還有爐渣、粉煤灰、硅酸鹽和振動(dòng)磚墻板等。（3）隔墻板隔墻板主要用于建筑物內(nèi)部的房間分隔，不承重，主要滿足隔聲、防火、防潮及輕質(zhì)等要求，目前多采用加氣混凝土條板、碳化石灰板和石膏板等。5262.?樓板和屋面板大板建筑的樓板主要采用橫墻承重（或雙向承重）布置，大部分設(shè)計(jì)成按房間大小的整間大樓板，類型有實(shí)心板、空心板、輕質(zhì)材料填芯板等。屋面板常設(shè)計(jì)成帶挑檐的整塊大板。527二、大板建筑的連接構(gòu)造大板建筑主要通過構(gòu)件之間的牢固連接來形成整體。1.?墻板與墻板的連接墻板構(gòu)件之間水平縫坐墊M10砂漿，垂直縫澆筑C15～C20混凝土，周邊再加設(shè)一些錨接鋼筋和焊接鐵件連成整體。墻板上端用鋼筋焊接與預(yù)埋件連接起來，這樣，當(dāng)墻板吊裝就位、上端焊接后，可使房屋在每個(gè)樓層頂部形成一道內(nèi)外墻交圈的封閉圈梁。墻板下部加設(shè)錨接鋼筋，通過垂直縫的現(xiàn)澆混凝土錨接成整體。528內(nèi)外墻板上部連接內(nèi)外墻板下部連接529內(nèi)縱橫墻板頂部預(yù)埋鋼板用鋼筋焊接起來，下部設(shè)置錨環(huán)和豎向插筋與墻板伸出鋼筋綁扎或焊在一起，在陰角支模板，然后現(xiàn)澆C20混凝土連成整體。內(nèi)縱橫墻板頂部連接內(nèi)縱橫墻板下部連接5302.?樓板與內(nèi)墻板連接上下樓層之間，除在縱橫墻板交接的垂直縫內(nèi)設(shè)置錨筋外，還應(yīng)利用墻板的吊環(huán)將上下樓板連接成整體。當(dāng)樓板支承在墻板上時(shí)，除在墻板吊環(huán)處的樓板加設(shè)錨環(huán)外，在樓板的四角也要外露鋼筋，吊裝后將相鄰樓板的鋼筋焊成整體。樓板與內(nèi)墻板連接5313.?樓板與外墻板連接上下樓層的水平