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1工业化建筑的发展与创新_王李果
高、构件质量好等优点,但其缺点也较 为显著,主要体现在以下两方面:
(1)结构整体性差。早期装配式大板 建筑在节点构造上的处理方式比较简单, 强度和延性差,这是造成结构整体性差 的根本原因。整体性差会带来抗震性能 和抗连续倒塌性能差的问题。唐山大地 震中,震区大量大板建筑倒塌,造成极大 的生命和财产损失,暴露了大板结构抗 震性能的缺陷;1986 年英国 23 层建筑大 板因为局部破坏引起大面积连续倒塌, 又暴露了其抗连续倒塌能力弱的问题。
(1)装配式轻板框架结构,由承重框 架和非承重内外墙组成。承重框架包括 预制混凝土梁、柱、楼板组成;非承 重内外墙则采用轻质板材,由矿渣混凝 土、加气混凝土等材料加配筋构成。
(2)全装配式大板结构,由剪力墙体 系和楼板组成,结构体系与现浇结构类 似,剪力墙参与承重和抗侧。 1.2 节点连接方式
42 技住宅科技 /2014.06
住宅产业化
装配式大板结构的节点连接主要分干 法连接和湿法连接两种方式。干法连接 采用预埋件焊接或者螺栓连接,湿法连 接采用节点域现浇混凝土(图 1)。其中, 湿法连接结构整体性较干法连接稍好。
图 1 装配式大板结构节点连接构造 (湿法连接)
1.3 早期装配式大板结构的优缺点 早期的装配式大板结构具有施工效率
王李果,上海万科房地产有限公司副总工程师,高级工程师;孙栋杰,上海 万科房地产有限公司,硕士。
1 早期装配式大板结构
在前苏联经验的影响下,我国工业 化建筑发展初期主要是装配式大板结 构,其楼板、墙板、楼梯板等构件均 采用工厂预制、现场拼装的方式。 1.1 装配式大板结构类型
从结构体系上看,装配式大板结构 主要分为以下两种类型[ 1 ]:
(2)使用性能差。早期装配式大板建 筑在使用性能上的缺陷主要体现在隔声、 隔热、防水性能等方面。由于其节点强度 较差,长期使用节点处会产生裂缝,从而 导致上述问题。根据多年来的调查数据, 居民对大板结构房屋在漏水方面的投诉 是最多的,这类问题甚至催生了一批从 事防水加固的专业队伍。
由此可见,装配式大板建筑的诸多缺 陷主要是由于节点构造过于简单,节点 承载力低导致的。由于唐山大地震留下 的疮疤,加上使用性能差等质量问题,以 大板结构为代表的早期工业化建筑在上 世纪七八十年代一度进入寒冬。
【关键词】工业化建筑;节点构造;抗震性能;集约化发展 【Abstract】With features of high efficiency, good quality and environmental
protection, industrialized buildings meet present requirements of scientific development of China. Large slab buildings in early phase once meets bottleneck as a result of their inferior anti-seismic performance; new assembled monolithic structure improved node structure and its anti-seismic performance is equal to field casting structure. This paper reviews China's development course of industrialized buildings, summarizes features and key technologies of new assembled monolithic structure, introduces Vanke's practice and innovation in industrialized buildings and proposes suggestion for future development in industrialized buildings. 【Keywords】 industrialized buildings, node structure, anti-seismic performance, intensive development
化的居住需求。
目前,工业化建筑仍处于快速发展
的 阶 段 , 学 术 界 不 断 推 出 各 类 创 新 技 4 新型装配整体式建筑优势
术,万科也致力于推动这些技术由实验
室向实际工程转化。由于篇幅限制,本
我国工业化建筑发展经历了五六十年
文仅列举几例进行介绍。
代大板结构迅猛发展,到七八十年代遭
(1)传统建筑外墙装饰石材采用干挂 遇瓶颈,再到如今新型工业化建筑重回
DOI:10.13626/ki.hs.2014.06.010
0 引言
工业化建筑因为效率高、质量好、 绿色环保等特点,日益成为我国建筑业 发展的热点方向。近年来,国家和地方通 过制定规范标准和出台鼓励政策等途径, 大力推动建筑工业化发展。不过,目前普 通民众甚至部分从业人员对于工业化建 筑的认识仍然停留在早期大板结构的阶 段。又由于大板结构曾暴露的一些质量 问题,部分民众对工业化建筑尚持怀疑 态度。实际上,工业化建筑的发展早已进 入新阶段,早期质量问题已经解决。
架结构的钢筋锚固板连接和预制剪力墙
结构的预埋套筒连接[2-7],与大板结构的
节点构造相比,其节点构造更加可靠,承
载力和延性也大幅提高。
Байду номын сангаас
上海万科预制剪力墙住宅采用的预埋
套筒连接中,套筒材料采用球墨铸铁,
抗拉强度在 6 0 0 M P a 以上。其内表面加
工成倒锥面并设凸肋、挡卡,方便现场
施工操作,同时保证套筒与钢筋的咬合
同时,连接可靠性显著提高,大幅降低
本项目采用万科全混凝土外墙技术, 脱 落 风 险 。
实现一二结构一体化,省去二结构施
(2) 预制夹心保温剪力墙(图 8)是
工。又由于工厂预制构件精度高、质量 一种集承重与保温于一体的新型墙体,
好,混凝土外墙表面平整度达到要求, 由于保温材料处于承重结构的保护之
省去外墙抹灰工序。另外,本项目外窗 中,可解决保温材料损耗快、寿命短的
程、破坏形态与现浇剪力墙相似,试验 加载过程中水平及垂直拼缝处未出现异 常破坏现象。说明新型装配整体式结构 的节点承载力能达到现浇构件的水平, 结构抗震性能并不低于同等现浇结构。 2.4 工程案例
上海万科地杰 B 二期 7 ̄14 号楼,高 7 9 . 2 5 m ,2 7 层,剪力墙结构体系(图 5 、6 )。其中 7 层以下采用现浇,7 层 及以上采用墙板预制、暗柱现浇方式。 另外,空调板、楼梯、女儿墙等复杂 构部件采用预制。
住宅产业化
工业化建筑的发展与 创新
Development and Innovation of Industrialized Buildings
■ 王李果 Wang Liguo 孙栋杰 Sun Dongjie
【摘 要】工业化建筑具有效率高、质量好、绿色环保的特点,符合我国当 前的科学发展要求。早期的大板建筑由于抗震性能差,一度遭遇瓶颈;新型的装 配整体式结构改进了节点构造,其抗震性能与现浇结构相当。文章回顾了我国工 业化建筑的发展历程,总结新型装配整体式结构的特点和关键技术,介绍万科在 工业化建筑方面的实践与创新,并对工业化建筑未来发展提出建议。
居住空间的住宅
设计理念。固定
的、工程师精确
计算的承重骨架
保证结构的安全
a 水平接缝
b 竖直接缝
性和公共空间的
图 7 地杰 B 二期预制剪力墙接缝构造
协调性;可变
的、使用者自行
由于外墙板和其他部分构部件大量采 设计的填充墙体满足不同个体的个性化
用预制构件,减少现场作业,并省去了 空间需求。SI 分离理念的实现需要一系
抗压强度 4 0 . 4 M P a ,2 8 d 抗压强度达到
121.1MPa,可有效传递各种应力。对养
护 7d 的套筒节点进行承载力试验,其破
坏模式为母材钢筋断裂,破坏部位距离
接缝处 30mm(图 2)。上述结果表明,采
图 4 试验模型荷载-位移滞回曲线
2014.06/ 住宅科技技 43
住宅产业化
在构建预制过程中预先安装,保证安装 通病。根据同济大学的试验结果,这种
质量,降低长期使用中的漏水风险。 墙体具有令人满意的力学和热工性能,
此技术将在上海
万科后续项目中
落地。
(3)SI分离是
近年来新兴的,
通过承重骨架
(s k e l e t o n )与
非承重填充墙体
(i n f i l l )的分
离,来创造可变
板,在预制构件基础上现浇部分构件, (图 3 、4 ),预制叠合剪力墙的变形过
也能起到减人工提效率的作用。对于造
型复杂、耗工耗时的构配件,如楼梯、
阳台、凸窗等,也常采用预制。
2.2 节点构造
前已述及,早期的装配式大板结
构,其薄弱点主要在于连接节点,而新型
装配整体式结构正是在此方面着力突破。
目前在实际工程中应用较多的如预制框
二结构施工和抹灰等工序,本工程节省 列技术作为支撑,如大跨度预应力技
人工 3 0 % 以上,并将施工效率由传统的 术、同层排水技术、轻质隔声隔热内墙
7d 一层提高为 5 . 5 d 一层。
技术等。万科新近提出的百年建筑计
划,即以 SI 分离作为主线,依托相关配
3 工业化技术的创新应用
套技术,确保固定的建筑能长期满足变
2.1 结构体系
用铸铁套筒和高强微胀灌浆料可保证连
装配整体式结构主要采用预制框架结 接可靠,节点强度不低于母材钢筋强度。
构和预制剪力墙结构两种结构体系。前 2.3 抗震性能
者适用于要求大空间的商办建筑,后者