东莞装配式钢结构住宅.ppt

东莞装配式钢结构住宅的设计与应用研究 答辩人 一点导师 设计 建筑与土木工程专业硕士论文 唐生八戒旗舰店 金角 研究背景 装配式建筑在国内和国外的发展状况 本文研究的主要内容及意义 模数化设计 基本概念 模数化设计理念是装配式钢结构建筑产业化的基础 模数化设计是标准化的一种表现形式 它是使建筑构配件和组合件实现规模化生产 使不同形式 不同制造方法和不同材料的建筑构配件 组合件符合一定模数与标准 从而达到通用性和互换性的目的 最终实现加快设计速度 提高施工质量和效率 综合降低建造成本 现代社会要求建筑走精细化道路 对于建筑设计伊始不仅要满足使用功能的要求 更需要考虑到建筑构配件便于工厂化加工 方使运输 尽量使施工难度降低并能够节约工期 同时还要绿色环保 装配式建筑与此要求非常契合 这就需要我们用模数化理念去武装它 以实现用标准化生产 建设 最终实现像做产品一样去做房子的梦想 模数化实施原则及方法 设计模数化 构配件加工工厂化施工简便化 建筑材料绿色化 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 钢结构住宅体系主要由以下几大部分组成 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 图1 图2 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 图3 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 图5 模块化预制的钢结构住宅 部件预制的钢结构住宅 唐生八戒旗舰店 金角 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 型钢 U型钢 C型钢 方钢 轻钢龙骨 在欧美钢结构住宅中的围护 内 外墙 吊顶 骨架就是轻钢龙骨 厚度在1mn以下 而在国内主要应用于装修中 日本钢结构住宅围护骨架是自成体系的 其主要特征表现为带斜拉杆 这种结构主要是为了配合其外墙板体系 因为日式钢结构住宅的外墙板与外墙装饰板是一体的 每块表面积很小 对墙体不能提供拉紧的支护作用 因此需用斜拉杆加强支撑 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 防火石膏板 防水石膏板 中 低密度水泥纤维板 定向创花板 轻质墙体面板 保温隔热隔声材料 防水材料 真空挤压高密度水泥纤维板 高密度水泥纤维板 PVC板 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 木板 压型钢板组合楼板 蒸压轻质加气混凝土 ALC 楼板 陶瓦 水泥彩瓦 高密度水泥纤维板瓦 金属瓦 国内普通门窗生产不论是从质量还是规格品种来看 基本都能满足市场需求 高档门窗尚需进口 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 1 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 3 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 4 不同钢结构技术流派的外墙体系比较 日式钢结构住宅的外墙体系 欧美钢结构住宅的外墙体系 其主流形式为三明治式即把墙芯与钢骨架夹于两面墙板之中 和日本相比更为简单 即外墙装饰与外墙板保持独立 而且通常选用定向刨花板作为外墙 使用单向透气透水建筑纸加贴外墙面 再直接钉挂外墙饰板 内墙加装饰隔音隔热材料即可 5 70 5 35 适宜东莞的钢结构住宅体系初探 唐生八戒旗舰店 金角 钢结构住宅常用墙板形式 结构工程中常用的内墙体有 混凝土小型空心砌块墙体蒸压加气混凝土砌块 玻璃纤维增强水泥板 GRC板 轻质蒸压加气混凝土板 ALC板 钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板 钢筋混凝土绝热材料复合墙板 现场组装的复合型墙板 试点工程墙板设计 试点工程采用轻质混凝土条板内墙墙体材料为蒸压加气混凝土 试点工程墙板设计 墙板与主体结构连接点设计 钢结构墙板与主体现普遍采用的连接方式 墙板与主体结构连接点设计 唐生八戒旗舰店 金角 试点工程楼梯连接方式 在施工过程中 用起吊设备将楼梯调运就位 再安装固定 安装快捷 避免了现浇楼梯中的钢筋位移问题 施工过程中没有设置临时支撑 不阻碍现场人员通行 设置临时栏杆以后 可以作为施工期间的施工通道 结构住宅常用楼板 我国钢住宅中常用的楼板 屋面板 形式主要以下4种 PK预应力混泥土叠合板 预制构件为T形带肋预制薄板 同时由于设置了板肋 使得预制构件在运输及施工过程中不易折断 预制薄板板肋上预留长方形孔 孔内布置横向钢筋后形成双向受力楼板 同时叠合层混凝土浇筑后 肋上孔洞内混凝土具有销栓作用 加强了叠合后楼板的整体性 此外 预留孔洞还可以方便布置楼板内的预埋管线 底板由于实现工厂化制作 规模化生产 施工阶段不需铺设模板 仅需设置少量支撑 可有效节省模板与支撑 减少现场作业量 同时鉴于其施工简单 快捷 工艺容易掌握 可以有效缩短工期 底板上配置横向穿孔钢筋 和底板中的预应力钢丝共同受力 浇筑混凝土后在使用阶段形成双向配筋的整体楼板 其受力性能 平面刚度及抗震性能可等同普通现浇混凝土楼板 而抗裂性则优于现浇混凝土楼板 底板板肋顶面距叠合板完成后顶面的距离为25mm 该距离在搁置直径为10mm的钢筋后 还余下15mm 刚好满足规范对保护层厚度的要求 因此 叠合板负筋可以直接搁置在肋的上面 不用另外采取措施保证负筋位置 消除了楼板施工中的一个质量通病 因此 试点工程选用技术合理的PK预应力混凝土叠合板作为楼板屋面板 PK预应力混凝土叠合板的优点 试点工程PK板设计 试点工程PK板的选用 试点工程PK板标志宽度均不超过3 3m 因此PK预制板带肋预制底板选用标志宽度为1000mm的双矩形肋薄板 肋高为55mm 肋宽为100mm 叠合板整体厚度取110mm 底板中配置应力螺旋肋钢丝 构造筋采用冷拔低碳钢丝 底板浇筑强度等级为C40混凝土 叠合层浇筑强度等级为C30混凝土 框架梁柱布置图 试点工程PK板设计 PK预应力混凝土叠合板与钢梁的连接节点设计 PK板一侧平行于梁而另侧垂直梁时 PK板两侧平行于梁时 PK板两侧垂直于梁时 工程概况 一层平面布置图二层平面布置图 基础采用筏式基础如图 结构体系为H型钢梁柱支撑加轻钢围护骨架系统 即H H骨架系统 主体框架采用热轧H型钢柱和焊接H型钢梁 钢柱l2根 钢梁36根 均在工厂车间内加工完成 柱强轴与梁联结节点为栓焊连接 弱轴与梁联结节点为摩擦型高强螺栓端板连接 楼面与屋面板选用PK预应力混凝土叠合板 在钢框架上安装PK预应力预制底板 绑扎钢筋和穿插电气管线后 浇筑叠合层混凝土 试点工程的外墙体采用预制混凝土复合外墙挂板 外墙充心保温的方案 预制混凝土复合外墙挂板内叶为结构层 外叶为装饰保护层 内外叶面板均配置双向 6 150钢筋 保温层采用XPS挤塑板 示范工程的现场施工流程及操作要点 浇筑基础垫层 基础钢筋绑扎 支基础及短柱侧模 浇筑混凝土 拆模 混凝土养护 工艺流程 示范工程的现场施工流程及操作要点 1 钢柱安装 2 钢梁安装 5 预制钢楼梯安装 6 围护体系的安装施工 柱连接 梁连接 经济性分析 单纯从工程直接成本看 钢结构要高于混泥土结构约52 但钢结构工期缩短13天 按10个工人 每天300元计算 可以节省人工费支出39000元 由此可见 综合考虑工程直接成本与工期 钢结构与混凝土结构基本持平 围护体系经济性分析 PK预应力混凝土叠合板与现浇混凝土楼板相比 具有价格跟施工优势 大大提高了工厂化程度与施工效率 结构体系经济性分析 钢框架结构与混凝土框架结构的经济分析 综上所述 针对二层轻钢结构住宅试点工程 通过综合比较钢结构与混凝土结构 发现除两者基础相同外 在造价 节能 工厂化生产率 质量通病 施工效