装配式建筑及其发展简述(2019年1月)ppt课件.pptx

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1、装配式建筑及其发展概述,编制部门：产品集成中心 编制时间：2019年1月3日,，共87页,第2页,目 录,2 发展装配式建筑的内涵,3 装配整体式砼结构简述,1 装配式建筑的发展概况,，共87页,第3页,装配式建筑的发展状况,第一部分,，共87页,第4页,由预制构件通过各种可靠的连接方式建筑的建筑。,主要构件是预制的连接方式必须可靠,定义,两大特征,主要建筑类型,装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构、装配式混合建筑。,1.1 什么是装配式建筑,，共87页,第5页,人类建筑史可分为三个阶段：前建筑时期、古典时期、现代时期。,1.2 装配式建筑的发展历程,兽皮屋,木草屋,前建筑时期,，

2、共87页,第6页,雅典帕特农神庙-石材装配式建筑,岳阳楼-木结构装配式建筑,古典时期,，共87页,第7页,现代时期,英国水晶宫,美国自由女神像,法国埃菲尔铁塔,美国帝国大厦,现代时期,，共87页,第8页,19世纪是第一个预制装配建筑高潮代表作：水晶宫、满足移民需要的预制木屋、预制铁屋等20世纪初是第二个预制装配建筑高潮代表作：木制嵌入式墙板单元住宅建造体系；斯图加特住宅展览会；法国Mopin多层公寓体系等二战后是建筑工业化真正的发展阶段：代表作：钢、幕墙、PC预制、各种体系等七十年代以后，国外建筑工业化进入新的阶段：特征：1）预制与现浇相结合的体系取得优势 2）从专用体系向通用体系发展,1.2

3、.1 国外近现代预制建筑发展的四个阶段,，共87页,第9页,美国钢+PC挂板、装配式框架+预应力双T板,新加坡预制剪力墙+灌浆套筒,日本预制框架+灌浆套筒、木结构,香港PC外墙挂板+标准化定型化,瑞典大型预制混凝土板式,德国叠合剪力墙、预制大板、预制外墙板,向长寿命居住和绿色住宅产业化方向发展 从闭锁体系向开放体系发展 从湿体系向干体系发展，现在又广泛采用现浇和预制装配相结合的体系从只强调结构预制向结构预制和内装系统化集成的方向发展 更加强调信息化的管理更加与保障性基本住房需求建设结合,，共87页,第10页,1.2.2 国外近现代预制建筑主要技术趋势,，共87页,第11页,20世纪50年代：开

4、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,70年代修建的内浇外挂装配式住宅,1.3 国内装配式建筑的发展历程,，共87页,第12页,2016年2月6日，中共中央、国务院印发了关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见。明确提出：大力推广装配式建筑，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。,2016年9月27日，国务院办公厅印发了关于大力发展装配式建筑的指导意见（国办发201671号）文件，明确提出了总体要求和八项重点任务及相关措施。,1.3.1 政策背景,2017年2月21日，国务院办公厅印发了关于促进建筑

5、业持续健康发展的意见（国办发201719号）文件，推进建筑产业现代化。大力发展装配式混凝土和钢结构建筑，不断提高装配式建筑在新建建筑中比例。,2017年3月23日，住房城乡建设部印发了“十三五”装配式建筑行动方案，确定了2020年发展目标，明确提出了今后重点任务和发展要求。,国家政策,，共87页,第13页,其目的在于：,一是顺应时代发展的要求。要从时代发展的高度深刻认识发展装配式建筑的历史必然性及其重大意义。二是国家战略发展的要求。要从国家战略的高度充分认识和推进装配式建筑。三是建筑业转型升级要求。其本质是驱动并助力加速推进建筑业的转型升级，实现建筑产业现代化。四是解决人口红利消失、劳动成本上

6、升等问题。,发展目标：到2020年，装配式建筑占比达到15%以上； 10年左右时间，装配式建筑占比达到30%。,发展目的：是建造方式的变革，也是生产方式的革命。,，共87页,第14页,四川政策,2017年6月13日，四川省人民政府办公厅为贯彻国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见制定了关于大力发展装配式建筑的实施意见；明确提出了大力发展装配式建筑的总体要求、重点任务和保障措施。,2018年3月28日，四川省住房和城乡建设厅印发了 四川省推进装配式建筑发展三年行动方案，明确了20182020年推进装配式建筑发展阶段性工作目标和重点任务，强化措施保障，统筹推进全省装配式建筑发展，特制定本方案

7、。,2016年5月25日，成都市人民政府颁布了关于加快推进装配式建设工程发展的意见；明确提出了大力发展装配式建筑的指导思想、发展规划、支持政策和工作措施。,成都政策,2018年1月28日，成都市城乡建设委员会颁布了关于把市政工程BIM设计和工业化预制拼装建设条件作为项目基本情况纳入建设全过程进行管理的通知，并进一步明确成都市装配式建筑预制装配率的计算方法。,，共87页,第15页,1.3.2 重大意义,从国家战略发展：一是，贯彻落实绿色发展理念的需要。二是，提升建筑工程质量和品质的需要。三是，促进建筑业与信息化工业化深度融合的需要。四是，供给侧改革，培育新产业、新动能的需要。五是，实现建筑产业现

8、代化的需要。,从行业创新发展：是建造方式的重大变革。具有革命性、根本性、全局性。,，共87页,第16页,各地政策纷纷出台北京、上海、四川、江苏、浙江、安徽、山东、深圳、沈阳等30多个省市纷纷出台政策和措施。技术标准逐步完善装配式混凝土、钢结构技术日趋成熟；国家标准、图集、地标等正在陆续出台。建筑企业积极参与建筑业以及房地产业都积极主动地参与，开展研发和工程实践，尤其是大型企业集团响应热烈。,1.3.3 发展状况,，共87页,第17页,工厂建设各地兴起预制混凝土生产企业的数量增长很快，据不完全统计，2018年度全国各地新建PC工厂生产线近两百条，截至目前全国设计规模在3万立方米以上的预制工厂已接

9、近1000家，其中新建的预制工厂已超过600家。,，共87页,第18页,发展态势越发强劲在政策推动下，产业的集聚效应非常明显，社会热度空前，已呈现规模化发展态势。,发展现状的总体表明： 装配式建筑呈现出蓬勃发展态势。 装配式建筑的发展方向非常明确。 装配式建筑得到各方面大力推动。 装配式建筑迎来大发展的机遇期。,工程建设逐年增大,，共87页,第19页,思想观念,技术管理,体制机制,表现在：,认识不统一、技术体系不成熟、企业能力不强、体制机制不适应等问题具有普遍性,瓶颈制约相当突出，技术、利益、观念、体制等各方面都顽固地存在着保守性和强大的惯性机遇与挑战并存,1.3.4 发展瓶颈,，共87页,第

10、20页,发展装配式建筑的内涵,第二部分,2.1发展目的,突出体现在：,工程建设质量、安全问题突出 工程建造方式和管理手段落后 工程建设效率、效益普遍偏低 工程建设资源浪费大、排放多 建筑品质不高、使用寿命不长,主要基于：我国改革开放30多年来，建筑业仍是一个劳动密集型、建造方式相对落后的传统产业。,手段,目的：建造方式的重大变革。,，共87页,第21页,设计、生产、施工相脱节 建造的过程不连续 以单一技术推广应用为主 技术集成化程度低 现场以手工、湿作业为主 生产手段相对落后 依赖劳务分包粗放式经营 企业缺乏核心能力 以农民工低廉劳动力为主 工人技能和素质低 项目切块分割碎片化管理 工程难以高

11、效组织,具体体现在：,问题的根本原因：是生产方式落后。,，共87页,第22页,建造方式影响的因素,质 量,效 率,效 益,资 源,环 境,实现传统生产方式向现代工业化生产方式转变,生 产 方 式决 定 了 生产 质 量 、效 率 和 资源 消 耗 的水 平。,，共87页,第23页,发展装配式建筑的核心问题生产（建造）方式变革生产方式 = 技术（生产力）+管理（生产关系）通过先进生产力（装配式）驱动生产关系的变化技术创新和管理创新双轮驱动 技术与管理要高度集中和统一,，共87页,第24页,2.2 传统建造方式与新型建造方式的区别,理念不同：系统化思维模式方法不同：一体化建造方法模式不同：工程总承

12、包管理路径不同：新型工业化道路效益不同：整体效益最大化,，共87页,第25页,，共87页,第26页,图1 现浇式建设流程参考图,图2 装配式建设流程参考图,，共87页,第27页,传统外墙开裂渗漏,工厂反打面砖、预埋门窗,PC工厂反打面砖,低碳经济,绿色环保,节能高效,高品质,传统施工现场,PC施工现场,大势所趋,PC外墙无开裂渗漏,装配式建筑的优点,，共87页,第28页,我国还处于建筑产业化的初期阶段，由于产业链配套、技术、人工等各方面的原因，导致了目前的建造成本高于传统现浇施工方式。传统的行业管理体制尚未适应现代工业化建造方式，从设计、施工、监理、生产、到验收的各环节，都与工业化建筑强调全过

13、程、全产业链、一体化的要求不相适应。产品种类限制户型产品须尽量统一； 产品造型限制造型少变化，多重复； 立面效果影响装配式立面拼缝明显；,万科新里程装配式住宅,预制构件立面拼缝,远大住工第五代标准化户型,装配式建筑外立面,装配式建筑的缺点,装配式建筑的特征,设 计,标准化,生 产,施 工,装 修,管 理,工厂化,装配化,一体化,信息化,“ 五化一体”建造方式,2.3 装配式建筑特征,，共87页,第29页,要通过“三个一体化”发展装配式建筑,工业化生产组织模式 解决效益问题,设计、生产、施工一体化,建筑、结构、机电、装修一体化,技术与管理一体化,工业化的集成技术体系 解决产品问题,技术+管理=工

14、业化生产方式 解决发展问题,技术层面的建筑设计方法,管理层面的生产组织形式,发展层面的生产方式问题,发展路径,，共87页,第30页,，共87页,第31页,装配整体式砼结构简述,第三部分,3.1、装配整体式与全装配式,装配整体式混凝土结构,由预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构。,全装配整体混凝土结构,全装配式混凝土结构的PC构件靠干法连接（如螺栓连接、焊接等）形成整体。,等同原理,指装配整体式混凝土结构应该基本达到或接近与现浇混凝土结构等同的效果。,，共87页,第32页,3.2 常见的装配整体式混凝土结构体系,，共87页,第33页,外挂

15、墙板体系 预制部件：外墙、叠合楼板，阳台，楼梯、叠合梁等 体系特点：竖向受力结构采用现浇，外墙挂板不参与受力，预制比例一般10%-50%，施工难度较低，成本较低，常配合大钢模施工。 适用高度：高层，超高层 适用建筑：保障房、商品房、办公建筑,，共87页,第34页,，共87页,第35页,外挂墙板体系,装配式框架体系 预制部件：柱、叠合梁、外墙、叠合楼板，阳台，楼梯等； 体系特点：工业化程度高，预制比例可达80，内部空间自由度好，室内梁柱外露，施工难度较高，成本较高。 适用高度：50米以下（7度）； 适用建筑：公寓、办公、酒店、学校、工业厂房建筑等；,预制柱,，共87页,第36页,装配式框架体系,

16、，共87页,第37页,装配式剪力墙体系 预制部件：剪力墙、叠合楼板，楼梯、内隔墙等； 体系特点：工业化程度高，房间空间完整，无梁柱外露，施工难度高，成本较高、可选择局部或全部预制，空间灵活度一般。 适用高度：高层、超高层； 适用建筑：商品房、保障房等,，共87页,第38页,装配式剪力墙体系,，共87页,第39页,装配式框架剪力墙体系 预制部件：柱（柱模板）、剪力墙、叠合楼板，阳台，楼梯、内隔墙等； 体系特点：工业化程度高，施工难度高，成本较高，室内柱外露，内部空间自由度较好。 适用高度：高层、超高层； 适用建筑：商品房、保障房等,，共87页,第40页,，共87页,第41页,装配式框架-剪力墙体

17、系,，共87页,第42页,叠合剪力墙体系 预制部件：剪力墙、叠合楼板，阳台，楼梯、内隔墙等； 体系特点：工业化程度高，施工速度快，连接简单，构件重量轻，精度要求较低等。 适用高度：高层、超高层； 适用建筑：商品房、保障房等,，共87页,第43页,装配整体式结构的基本构件主要包括预制混凝土柱、预制混凝土梁、预制混凝土剪力墙、预制混凝土楼面板、预制混凝土楼梯、预制混凝土阳台、空调板、女儿墙、围护结构等。,，共87页,第44页,3.3 基本预制构件,预制混凝土柱：预制混凝土实心柱、预制混凝土矩形柱壳,预制柱钢筋笼子,预制柱,，共87页,第45页,预制混凝土梁：预制实心梁、预制叠合梁,预制实心柱,预制

18、叠合梁,，共87页,第46页,预制混凝土剪力墙：预制实心剪力墙、预制叠合剪力墙,预制实心剪力墙,，共87页,第47页,预制叠合剪力墙,预制夹心保温剪力墙,，共87页,第48页,预制混凝土楼面板：预制混凝土叠合板、预制混凝土实心板、预制混凝土空心板、预制混凝土双T板等,预制桁架钢筋混凝土叠合楼板,预制桁架钢筋混凝土叠合楼板安装,，共87页,第49页,预制带肋底板混凝土叠合楼板,安装过程,，共87页,第50页,预制混凝土空心板,预制混凝土双T板,，共87页,第51页,预制混凝土楼梯：外观更美观，避免现场支模，节约工期，受力明确，安装后可做施工通道,预制混凝土安装,预制混凝土楼梯,，共87页,第52

19、页,预制混凝土阳台、空调板、女儿墙。,预制混凝土阳台,预制混凝土阳台吊装,，共87页,第53页,预制混凝土空调板,预制混凝土女儿墙,，共87页,第54页,预制混凝土围护构件：外围护墙、预制内隔墙,预制混凝土夹心保温外墙板,预制混凝土外挂外墙板,预制内隔墙,，共87页,第55页,装配整体式结构中，根据接头受力、施工工艺等不同情况，可包含以下连接方式：钢筋套筒灌浆连接、焊接连接、浆锚搭接连接、机械连接、螺栓连接、栓焊混合连接、绑扎连接、混凝土连接等。,，共87页,第56页,3.4 预制构件的连接方式,（一）钢筋套筒灌浆连接,全灌浆套筒接头：传统的灌浆连接接头形式，套筒两端的钢筋均采用带肋钢筋及灌浆

20、连接。,半灌浆套筒接头：一端采用灌浆连接，另一端采用非灌浆方法。,，共87页,第57页,3.4.1 结构材料的连接方式,，共87页,第58页,全灌浆接头示意,半灌浆接头示意,套筒灌浆机具,（二）焊接连接,通过加热（必要时加压）使两根钢筋达到原子间结合的一种加工方法，将原来分开的钢筋构成一个整体，常用焊接方法有三种：熔焊、压焊、钎焊。 装配整体式中应用的主要是热熔焊接，根据焊接长度不同分单面焊和双面焊；根据作业方式分平焊和立焊。,，共87页,第59页,（三）浆锚搭接连接,（四）机械连接,钢筋套筒挤压连接,钢筋套筒滚压直螺纹连接,，共87页,第60页,（五）螺栓连接,，共87页,第61页,（六）绑

21、扎连接,将两根钢筋通过细钢丝绑扎在一起的连接方式。,（七）混凝土连接,混凝土连接主要是预制构件与后浇混凝土的连接，通常通过设置粗糙面（人工凿毛法、机械凿毛法和缓凝水冲法）和抗剪键槽来加强连接。,绑扎连接,粗糙面,键槽,，共87页,第62页,（一） 混凝土叠合楼（屋）面板的节点构造,预制混凝土与后浇混凝土之间的结合面应设置粗糙面。 粗糙面凹凸深度不应小于4mm。,，共87页,第63页,3.4.2 构件连接的节点构造及钢筋布设,端支座处，预制板内的纵向受力钢筋宜从板端伸出并锚入支撑梁或墙的后浇混凝土中，锚固长度不应小于5d，且宜伸过支座中心线。,板侧支座处，当板底钢筋不伸入支座时，宜设置附加钢筋，

22、间距不宜大于600mm；后浇混凝土叠合层内的锚固长度不应小于15d，且宜伸过支座中心线。,，共87页,第64页,单向叠合板板侧的分离式接缝宜配置附加钢筋。,双向叠合板板侧的整体式接缝处由于有应力集中情况，宜将接缝设置在叠合板的次要受力方向上且避开最大弯矩截面。,，共87页,第65页,（二） 叠合梁、预制柱的节点构造,叠合梁的节点构造,叠合梁预制部分的截面形式： 叠合梁预制部分可采用矩形或凹口截面形式。,（a）矩形截面,（b）凹口截面,，共87页,第66页,叠合梁与后浇混凝土、灌浆料等接合面应设置粗糙面，梁端面应设置键槽： 键槽贯通截面、键槽不贯通截面。,（a）键槽贯通截面,（b）键槽不贯通截面

23、,，共87页,第67页,叠合梁的箍筋形式 可采用整体封闭箍筋或组合封闭箍筋的形式。 抗震等级为一、二级的叠合框架梁的梁端箍筋加密区 宜采用整体封闭箍筋。,（a）整体封闭箍,（b）组合封闭箍,，共87页,第68页,叠合主次梁节点构造,，共87页,第69页,（二）预制柱的节点构造,预制混凝土柱连接节点通常为湿连接。,采用灌浆套筒湿连接的预制柱,，共87页,第70页,预制柱底接缝构造示意图,柱底接缝宜设置在楼面标高处，后浇节点区混凝土上表面应设置粗糙面，柱纵向受力钢筋应贯穿后浇节点区；接缝厚度宜为20mm，并采用灌浆料填实。,，共87页,第71页,预制柱底箍筋加密区域构造示意图,上下预制柱采用钢筋套

24、筒连接时，在套筒长度+50cm的范围内，在原设箍筋间距的基础上加密箍筋。,，共87页,第72页,框架中间层节点、顶层节点和端部节点构造,预制柱及叠合梁框架中间层节点构造示意图,（a）梁下部纵向受力钢筋锚固,（b）梁下部纵向受力钢筋连接,，共87页,第73页,中间层端节点构造示意图,顶层边节点构造示意图,，共87页,第74页,梁下部纵向受力钢筋在节点区外的后浇段内连接示意图,顶层中节点构造示意图,，共87页,第75页,（三） 预制剪力墙节点构造,预制剪力墙的顶面、底面和两侧面应处理为粗糙面或者制作键槽，与预制剪力墙连接的圈梁上表面也应处理为粗糙面。粗糙面露出的混凝土粗骨料不宜小于其最大粒径的1/

25、3，且粗糙面凹凸不应小于6mm。,边缘构件应现浇，现浇段内应设置箍筋和纵筋。上下剪力墙板之间，先在下墙板和叠合板上部浇筑圈梁连续带后，坐浆安装上部墙板或者浆锚搭接连接。,，共87页,第76页,预制剪力墙竖向分布钢筋连接构造示意1不连接的竖向分布钢筋；2连接的竖向分布钢筋；3连接接头,，共87页,第77页,，共87页,第78页,预制墙板间节点连接,，共87页,第79页,上下剪力墙采用钢筋套筒连接时，在套筒长度+30cm的范围内，在原设计箍筋间距的基础上加密箍筋。,加密箍筋构造示意图,，共87页,第80页,第81页,共93页,L型边缘构件节点（带外保温）,L型边缘构件节点（无保温）,（四） 叠合剪力墙连接节点,L型边缘构件节点,，共87页,T型边缘构件节点,第82页,共93页,T型边缘构件节点（带外保温）,T型边缘构件节点（无保温）,，共87页,，共87页,第83页,叠合剪力墙竖向钢筋连接节点,国标、上海规范上下层剪力墙竖向钢筋连接大样,安徽规范上下层剪力墙竖向钢筋连接大样,，共87页,第84页,上下层剪力墙竖向钢筋“飞筋”连接大样（带保温）,上下层剪力墙竖向钢筋“飞筋” 连接大样（无保温）,叠合剪力墙水平钢筋连接节点,第85页,共93页,水平钢筋连接节点一（带外保温）,水平钢筋连接节点二（无保温）,，共87页,预制填充墙大样,第86页,共93页,，共87页,，共87页,第87页,