13第十三章民用工业化建筑体系.docx

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13第十三章民用工业化建筑体系

第十三章民用工业化建筑体系

传统建筑业生产方式的特点：

劳动强度大、耗费人工多、建造速度慢、质量难以保证；

建筑工业化：

用现代化工业的生产方式来建造房屋，就是将现代工业生产的成熟经验应于与建筑业，象生产其他工业化产品那样，用机械化方法来生产建筑定型产品。

我国住宅建造的水平与发达国家相比有很大的差距，住宅建造的生产效率仅相当于美国和日本住宅建造效率的1/6-1/5，究其原因是住宅建设的工业化水平较低所致。

虽然在我国提出发展建筑工业化始于20世纪60-70年代，但通过几十年的努力至今尚未缩小与发达国家的差距。

建筑工业化是住宅产业化发展的基础，

建筑工业化的特点：

建设速度加快、降低劳动强度、提高生产效率和施工质量。

基本特征：

设计标准化、生产工厂化、施工机械化、组织管理科学化。

工业化建筑体系：

是一个完整的建筑生产过程，即把房屋作为一种工业产品，根据工业化生产的原则，包括设计、生产、施工和组织管理等在内的建造房屋全过程配套的一种方式。

分为：

专用体系：

以某种房屋进行定型，再以这种定型房屋为基础进行房屋的构配件配套的一种建筑体系。

规格类型少，利于大批量生产，生产效率较高。

但只能满足某种定型房屋需要，不能互换使用。

通用体系：

以房屋构配件进行定型，再以定型的构配件为基础进行多样化房屋组合的一种建筑体系。

构配件在各种建筑中可以互换，有较大的灵活性。

工业化建筑的结构类型：

剪力墙结构、框架结构。

施工工艺：

预制装配式、工具摸板式、预制与现浇相结合。

第一节砌块建筑

一、砌块建筑

是用混凝土或工业废料为原料预制成块材料来砌筑墙体的预制装配式建筑。

特点：

适应性强、生产工艺简单、施工简便、造价较低、利于保护耕地；由于强度低，容量大，适合建设3-5层的建筑。

二、砌块的种类与规格——各地区使用的砌块规格不同，见p283表12-1

种类：

按材料分:

普通混凝土砌块、煤矸石混凝土砌块、陶粒混凝土砌块、炉渣混凝土砌块、加气混凝土砌块

按品种分:

实体砌块:

240*380*280、240*380*430、240*380*580mm

空心砌块、

按重量分:

小型砌块：

<20kg，便于人工搬运,施工方法同砖混结构

厚*高*宽：

190*190*390、90*190*190、190*190*190mm

中型砌块：

20-350kg，用小型吊装设备施工

厚*高*宽：

180*845*630、180*845*1280、180*845*2130mm

大型砌块：

>350kg，用大型型吊装设备施工

厚*高*宽：

三、砌块的砌筑

砌块砌筑前，必须在多种规格间进行砌块的排列设计，即设计砌块墙时需要在建筑平面图和立面图上进行砌块的排列，并注明每一砌块的型号，以便于施工时安排列图进料和砌筑。

砌块排列设计应满足以下要求：

1．上下皮砌块应错缝搭接，尽量避免通缝；

2．内外墙和转角处砌块应彼此搭接，以加强其整体性；

3．优先采用大规格的砌块，使主砌块的总数量在70%以上；

4．尽量减少砌块规格，在砌块体这允许用极少量的普通砖来镶砌添缝，以方便施工；

5．空心砌块上下皮之间应孔对孔、肋对肋，以保证有足够的受压面积，且便于孔内配筋灌浆。

四、砌块建筑构造

（一）接缝处理

1、接缝分类：

水平缝——构造简单、制作方便——平缝

垂直缝——使砌块连接牢固，凹槽灌浆方便——凹槽缝、高低缝

2、灰缝的宽度依据砌块材料而定。

小型砌块10-15mm，中型15-20mm，

（二）砌块墙的拉结

以下情况出现应在水平缝处加不小于2φ4的钢筋网片，使之拉结成整体。

1．上下皮砌块出现通缝或错缝距离<150mm；网片每端应超过该垂直缝，其长度应不小于300mm

2．中型砌块上下皮搭结长度<砌块高度1/3且<150mm；

3．小型空心砌块上下皮搭砌长度<90mm

（三）圈梁

为保证砌块建筑的整体性，应在适当的位置设置圈梁。

提出可将圈梁与过梁合并。

以下情况要设置圈梁：

1．单层砌块建筑，墙厚<240vmm,其檐口标高为4~5米，应设置一道圈梁，檐口标高>5米应适当增设。

2．多层砌块建筑要在外墙、内纵墙的屋盖处设置圈梁；

3．横墙的屋盖处宜设置圈梁，其水平间距要小于15m

（四）构造柱

当采用空心混凝土砌块时，应在房屋的四大角、外墙转角、楼梯间四角设构造柱。

构造柱内2φ12赶紧从基础岛屋顶通长，灌满砌块孔中的细石混凝土强度等级一般为c20。

（五）其他方面

1．砌块建筑的室内外地坪以下部分的墙体应做好防潮处理。

2．砌块建筑的外墙要做饰面，以提高防渗水能力和改善墙体的热工性能。

第二节大板建筑

一、大板建筑

是指由大型墙板、大楼板、大屋面板等构件装配而成的一种建筑。

优点：

装配化程度高，工期短，节约劳动力，湿作业少，不受季节影响。

缺点：

投资高、耗材多，需用大型吊装设备安装。

适用：

多层和高层住宅、宿舍等小开间的建筑。

二、大板建筑的结构体系

1．横向墙板承重——用于面积不大的小开间建筑

结构刚度大，整体性好，利于抗震，板的跨度较经济。

房屋内分隔缺乏灵活性

2．纵向墙板承重

内部分隔灵活

房间横向刚度较差，间隔一定距离应设横向剪力墙拉结。

3．纵横双向墙板承重

楼板四边搁置在纵横墙板上，由纵横墙板同时承受楼板传来的荷载。

楼板近于方形，房间受尺寸限制，布置不灵活。

三、大板建筑的构件类型

1、内墙板——具有较高的强度和刚度，满足隔声、防火、防潮要求

分：

承重内墙板：

多层建筑一般为140mm，高层建筑一般为160mm。

非承重内墙板：

有钢筋混凝土薄板、加气混凝土板、石膏空心板、陶粒混凝土板等。

内墙板一般以间一块，高度与层高相适应，宽度与房间的开间相适应。

分隔作用的隔墙板还要做到轻、薄。

2、外墙板——外围护结构，保温、隔热、抗风雨、隔声、美观

分：

单一材料墙板：

在采暖地区一般用轻骨料混凝土做成实心板；

非采暖地区可做成普通混凝土空心板

复合材料墙板：

用2种或2种以上的材料做成的墙板，通常用钢筋混凝土做结构层，轻质材料做保温层，以钢筋混凝土或水泥沙浆作防水层。

通常外墙板是一间一块板，但也可以横向加长或竖向加高，以减少吊装次数和接缝数量。

山墙板由于开洞小，自重大，采用一间一块板的形式，以便于吊装。

划分形式见p289图12-8

3、楼板和屋面板

为了加强房屋的整体刚度，宜采用整间的预应力混凝土大楼板和屋面板。

当吊装设备允许时，尽量采用一间一块式，即板宽、板长分别与房间开间、进深一致；当吊装设备不允许时，也可每间安装两块板拼接起来，在两块板之间现浇一条钢筋混凝土带。

钢筋混凝土楼板形式：

空心板、实心板、肋形板。

与预制楼板类似,p291图12-13

为了便于板材之间的连接，楼板、屋面板的四边应预留缺口，并甩出连接用的钢筋。

大板建筑中屋面板与楼板相同

4、辅助构件

a．楼梯——常用中型、大型钢筋预制构件

b．阳台板—利用大型楼板向外挑形成阳台板—整体性好，吊装要求高

—单独预制，悬挑在纵向外墙上，与楼板要进行整体连接

c．挑檐板—利用大型屋面板出挑形式

—单独预制，可不增加屋面板的规格类型

d．女儿墙板——厚度与下部墙板同厚，并与屋面板间要可靠连接。

四、大板建筑的连接构造

1．板材间的连接

a．干法连接—借助于预埋在板材边缘的铁件通过焊接或螺栓将板材连接成一体。

一般仅用作墙板顶部的连接。

b．湿法连接—在板材边缘预留钢筋，安装时将这些甩筋互相绑扎或焊接，然后在板缝中浇注混凝土，使所有楼板的四周形成现浇的圈梁，所有墙板竖缝中形成现浇的构造柱，并且在板材的四周还预留若干键槽，浇混凝土后，键槽处便形成与圈梁和小柱连接在一起的销键，把板材相互卡住，使大板建筑的整体性刚度增强。

墙板与墙板的连接，楼板与墙板之间的连接都用湿法连接

2．外墙板接缝的防水处理

大板建筑的外墙板之间的接缝湿最容易漏水的部位。

板缝渗漏的原因是板缝开裂，原因是由于温度变形、灌缝材料干缩变形、灌缝不密实即地基不均匀沉降等。

防水做法：

材料防水—在外墙板接口处嵌填防水密封材料，以阻止雨水进入缝内p29512-20

构造防水—将外墙板边缘做成特殊形状，使其既能防水或排水又便于连接的形式，以阻止雨水因风压和毛细管作用进入缝内p29612-21，22

弹性盖缝条防水—将具有弹性的盖条缝嵌入板缝内，以阻止雨水进入缝内

第三节大模板建筑

一、大模板建筑的特点

大模板建筑是在工业化生产商品混凝土的基础上的一种现浇建筑。

其钢制模板可作为工具重复使用。

特点：

结构整体性好，抗震能力强，施工速度快，减少湿作业；但是，现场浇注混凝土工作量大，施工组织复杂，钢材水泥等用量多。

二、节点构造

1．内浇外挂——外墙板在现浇内墙之前先安装就位，并将预制外墙板的甩筋与内墙板的钢筋绑扎在一起，在外墙板缝中插入钢筋，连接上下甩出的钢筋，浇注内墙混凝土后，内外墙便锚固成整体。

2．内浇外砌——先砌砖外墙，在与内墙交接处砌成凹槽，并在砖墙中边砌边放入甩筋，立内墙时将这些甩筋绑扎在一起，待浇注内墙后砖墙的凹槽就形成一根混凝土构造柱。

3．现浇内墙与预制楼板的连接

将钢筋混凝土楼板伸入现浇墙内35-45mm，相邻两楼板之间至少留70-90mm的空隙作为浇注混凝土的位置。

楼板甩筋与墙体竖向钢筋及水平附加钢筋相互交搭，在浇注混凝土后，形成钢筋混凝土带，将楼板和墙体连接成整体。

P299图12-26

第四节其他类型的工业化建筑

一、滑模建筑

用滑生模板现浇混凝土墙的一种建筑。

结果整体性好，施工速度快，节省模板，少占施工场地。

但操作难度大，墙体垂直度易处偏差。

二、升板建筑

利用房屋自身的柱作导杆，将预制楼板和屋盖提升就位的一种建筑。

具有节约模板、简化工序、减少高空作业，施工受季节影响小的优点。

适用与城市狭小工地和山区工程建设。

三、盒子建筑

盒子结构多层住宅建筑体系是一种预制化程度很高的工业化住宅建筑体系。

是在预制构件厂内以工业化生产的方式，采用钢筋混凝土一次整浇成型带有四面墙体和一面楼板的五面体盒子型房屋构件。

运到施工现场后再用吊车用“儿童搭积木”的方式逐层撂起来。

不用抹灰，稍加装修后即可作为住宅楼等各种建筑物交付使用。

主要特点：

1、施工速度抉

一栋3千平方米的六层住宅楼，从基础开挖到交付使用，一般不超过四个月，最快的仅为两、三个月，而其主体结构一个星期就可撂起来，不仅加快了建设速度，也大大缩短了建设资金的周转时间。

2、抗震性能好

由于每个盒子结构房屋都是由特制的钢模板一次整浇成形、在安装施工时层层都作了滑动隔震点处理，经中国建筑科学研究院抗震研究所试验室试验和工程激震试验证明。

六层盒子结构住宅楼可抵抗八度以上地震。

3、建筑造价低

每平方米盒子房屋需混凝土0．28立方米左右、钢材20公斤，盒子房屋自重比砖混结构房屋轻1/3。

盒子构件出厂价：

每平方米300多元；主体结构完工后造价；每平方米将近400元。

其它费用的高低由水、暖、电设备和内外装修档次决定。

交付使用时，建筑造价与砖混结构住宅相当或略低。

4、使用面积大

盒子结构房屋的层高、进深、开间等模数尺寸和建筑面积均可由各地用户确定和设计，如果与砖混住宅的建筑面积相同，则其使用面积可增加5%以上。

5、一步达到粗装修水平

由于盒子结构房屋构件内外墙表面和顶棚底面平整、光滑，不需要抹灰找平、所以棚底面平整、光滑，不需要抹灰找平，所以在完成地面找平的湿作业后就可达到粗装修水平，供用户选择装修。

6、建筑节能效果明显

盒子结构房屋构件的外墙和建筑物的山墙均采用导热系数很低的聚苯乙烯泡沫板夹芯，其热阻值经过实验室和工程实际检测均为1．2m2k/w左右，而砖混结构住宅中的49砖墙的然阻值仅为0.79m2k/w。

据推算，若推广使用10万平方米的盆子结构房屋建筑代替砖混结构，可节约烧制粘土砖的土地125亩，标准煤43752吨。

节约了能源和上地，减少了环境和大气污染。

盒子结构建筑物的隔声性能也能满足设计要求，特别是楼板的隔声效果明显优于砖混结构中的圆孔板。

7、可拆迁搬家

采用盒子结构的建筑物，无论是永久的，还是临时性的都可以化整为零、拆迁搬家、易地重建，以适应城市规划建设的需要。

8、工程质量易控制

由于盒子结构房屋构件是在预制构件厂内采用工业化生产的方式制作。

四柱八梁与墙体、楼板一次整浇成型，不用一砖一瓦、材料品种单一，工艺稳定。

操作工人的素质对产品质量的影响程度较小，因此从构件出厂到安装施工的质量都容易控制和保证，更不会出现结构质量事故。

9、文明施工扰民少

盒子结构建筑物施工占地少，现场用料少，湿作业少，明显减少了运输车辆和施工机械的噪声。

现场文明，对周围居民生活干扰较小。

10、有制于旧房改造

采用盒子结构多层住宅建筑体系不仅有利于危旧房屋拆迁改造。

加快居民住宅建设速度，在条件允许时还可以不拆旧楼，使原有的低层楼加层长高，或是增加单元数量，增加住户居住面积，使原有的住宅楼加宽加长。