工業化建築構造

建築工業化是指用現代工業的生產方式和管理手段代替傳統的,分散的手工業生產方式來建造房屋,也就是和其他工業那樣用機械化手段生產定型產品。

基本概念,砌塊建築,大板建築,

基本概念

(一)中國建築工業化定型的定義:
建築工業化的定型產品是指房屋、房屋的構配件、建築製品。
(二)建築工業化的特徵:
標準化、 機械化工廠化組織管理科學化
1.標準化是建築工業化的前提,
2.機械化是建築工業化的核心,
3.工廠化是建築工業化的手段,
4.組織管理科學化是建築工業化的保證。
(三)工業化建築體系的類型:
1.工業化建築體系分兩種:專業體系和通用體系。
2.專業體系是以定型建築物為基礎,進行構配件配套的一種體系。
特點:它具有一定的設計專用性和技術先進性,缺少與其它體系配套的通用性和互換性。
通用體系是以通用構配件為基礎,進行多樣化房屋組合的一種體系。
特點:它的構件可以相互通用,並可進行工業化成批生產。
(四)實現建築工業化的途徑:
實現建築工業化的途徑:預製裝配式建築、全現澆和現澆與預製相結合建築。
(五)工業化建築的類型:
1.按照建築結構類型分類:
發展不同類型材料的剪力牆結構、以混凝土材料為主的框架結構
2.按照生產施工工藝分類:
主要按照混凝土工程劃分,預製裝配(全裝配)、工具式模板機械化現澆(全現澆)或現澆與預製相結合。
預製裝配式建築:構件採用工業化生產,運至現場安裝。
主要有砌塊建築、大板建築、框架板材建築、盒子建築。
優點:生產效率高、構件質量好、施工速度快、現場濕作業少、受季節影響小。
缺點:生產基地一次性投資大,當生產量不穩定時,工廠的生產能力得不到充分發揮。
全現澆和現澆與預製相結合的建築:主要承重構件採用全部現澆和部分現澆、部分預製裝配。
主要有大模板建築、滑板建築、升板建築。
優點:結構整體性好,適應性強,運輸費用省,可組織大面積流水施工,經濟效果好,生產的一次性投資少。
缺點:現場濕作業多,工期長。
3.按照建築結構類型和生產施工工藝綜合分類:
砌塊建築、大板建築、盒子建築、框架板材建築、大模板建築、滑板建築、升板建築

砌塊建築

砌塊建築是指用尺寸大於普通磚的預製塊材作為砌牆材料的一種建築。
(一)砌塊建築的優缺點和適用範圍
優點:設備簡單、施工速度快、節省人工、便於就地取材、能大量利用工業廢料、造價低廉。
缺點:工業化程度較低。
適用於我國中小城鎮和廣大農村。
(二)砌塊建築設計注意事項
1.砌塊建築設計上的主要要求:
建築牆體各部分尺寸應結合砌塊尺寸和組砌方式考慮;應滿足構造要求;應加強房屋整體性。
2.砌塊建築設計注意事項:
a.建築平面力求規整,牆身軸線儘量對其,儘量減少凹凸和轉角。
b.建築參數的選擇應考慮組砌的可能性,確定砌塊尺寸時也要結合常用參數和組砌方式來考慮。
c.門窗大小位置、樓梯形式和樓梯間設計,也應結合砌塊組砌來考慮。
d.建築牆體厚度應滿足承重、保溫、隔熱、隔聲等結構和使用的要求。
e.為滿足施工方便和儘量減少吊裝次數的要求,設計時應儘量選用較大砌塊。
f.砌塊組砌應符合構造要求。
(三)砌塊的類型
按構造形式劃分:實心砌塊和空心砌塊。
按重量和尺寸大小劃分:小型砌塊(小於200N)、中型砌塊(小於3500N)、大型砌塊(大於3500N)
我國常採用小型砌塊和中型砌塊。
(四)常用砌塊規格
分類
用料及配合比
強度
規格
厚*高*長
最大塊重
小型砌塊
C15細石混凝土
配合比經試驗和計算確定
MU3.5~MU5
90*190*190
190*190*190
190*190*390
130N
廣州和陝西
用於住宅建築和單層廠房
中型砌塊
C20細石混凝土
配合比經計算和實驗確定
MU5~MU7
180*845*630
180*845*830
180*845*1030
180*845*1280
180*845*1480
180*845*1680*
180*845*1880
180*845*2130
2950N
浙江
用於六層以下住宅和單層廠房
中型砌塊
粉煤灰5300~5800
石灰1500~1600
石膏350
煤渣9600
(N/立方米)
MU15
190*380*280
190*380*430
190*380*580
190*380*880
1020N
上海
用於六層以下住宅和宿舍
大型砌塊
粉煤灰68%~75%
石灰21%~23%
石膏4%
泡沫劑1%~2%
MU10或MU7.5
厚:200
高:
600、
700、
800、900
長:
2700、
3000、
3300、
3600
6500N
天津
用於四層宿舍,三層學校和單層廠房
(五)砌塊牆排列與構造要點
1.砌塊牆排列設計
砌塊牆砌筑前應先做排列設計,就是將砌塊在牆體中排列的具體位置用平面圖與裡面圖的形式表現出來.
砌塊牆排列設計要求:
a.上下皮錯縫搭接,應整齊有規律,儘量減少通縫,以提高牆體的整體性和穩定性;
b.內外牆交接和轉角處也應做到錯縫搭接;
c.為方便施工,應儘量選用規格較大的砌塊,使主砌塊總數量不小於70%;
d.為減少砌塊規格,可使用少量普通磚砌築填縫;
e.當使用混凝土空心砌塊時,上下皮砌塊應做到孔對孔肋對肋,加大上下皮接觸面,擴大受壓面積.
2.砌塊牆每層應設圈樑
作用:提高砌體整體性
構造施工:圈樑一般與窗過梁結合,可現澆也可使用預製圈樑砌塊.
3.砌塊牆芯柱設計
當使用混凝土空心砌塊時,應在房屋四大角,外牆轉角和樓梯間四角設芯柱.
芯柱應採用C15細石混凝土填入砌塊孔中,並插入長鋼筋.
4.砌塊外飾面
施工可在牆體外做飾面也可採用帶飾面的砌塊.
作用:提高牆體防滲水功能和改善熱工性能,增加建築的美觀性.

大板建築

(一)定義
大板建築是大牆板、大樓板、大屋面板的簡稱,也稱壁板建築。
(二)優缺點
優點:
1.裝配化程度高,施工速度快,工期短,提高勞動生產率。縮短工期約40%~50%,節省勞動力30%。
2.現成濕作業少,施工不受天氣季節影響,改善工人勞動條件。
3.板材承重能力高,減少了牆厚和結構自重,利於抗震,擴大使用面積。
缺點:
1.一次性投入大;
2.需要大型吊裝設備,在窄路和坡地上運輸困難;
3.鋼材和水泥用量比磚混結構大,造價比磚混結構高。
(三)適用範圍
1.為降低板材工廠的造價,提高效益,一定地區每年建造的大板建築數量應當是一定的。
2.為減少開發地段每平米台班費和造價,大板建築宜成街成片建造。
3.大板建築板材間連線可靠,抗震性能高,地震與非地震地區均適用。
4.大板建築為剪力牆承重結構,房屋開間小,僅適於建造住宅、宿舍、旅館等小開間類型建築。
5.大板建築對施工和運輸條件的要求較高,宜在平坦地段建造。
(四)設計要點
1.大板建築力求體型勻稱,平面儘量減少凹凸,避免結構受力複雜和增加構件品種規格。
2.為提高建築空間剛度,大板建築宜採用小開間橫牆承重,或整間雙向板縱橫牆承重,少用縱牆承重。
3.大板建築空間組合,應儘量使縱橫牆對齊拉通,便於板材整體連結,提高建築整體剛度,
4.大板建築小區規劃,應考慮塔式起重機的行走路線,道路系統暢通,房屋排列應在起重機的起重範圍內,並保證有足夠的空地堆放大型板材。
5.大板建築的構件設計,應滿足設計多樣化的同時,減少構件規格,便於製造、運輸、堆放和安裝。房屋開間、進深和高度參數種類不宜過多,一般為開間2~3種,進深1~2種,高度1種。
(五)板材類型
大板建築是由內外牆板、樓屋面板和其他構件組成的。
1.牆板類型:
安裝位置分:內牆板、外牆板
材料劃分:混凝土牆板、磚牆板、工業廢渣牆板
構造形式劃分:單一材料牆板、複合牆板
(1)內牆板
是主要受力構件,應有一定的強度剛度;同時又是分割空間構件,應滿足防潮、防火、隔聲要求。
內牆板中各層縱橫牆類型、規格、厚度統一;
厚度為多層140mm高層160mm;
構造形式多採用單一材料實心板/空心板;
材料多採用鋼筋混凝土牆板、粉煤灰牆板、振動磚牆板。
內牆板中還包括隔牆板,主要滿足隔聲、輕質和防潮防火要求,常用鋼筋混凝土薄板,加氣混凝土條板,碳化石灰/石膏板。
(2)外牆板
是維護構件,除滿足內牆板各種要求外,還需滿足防風抗雨、保溫隔熱和外裝修的要求。
為滿足防雨要求,外牆板的接縫構造要比內牆板複雜。
外牆板構造形式常用複合板,複合板常採用鋼筋混凝土做受力層,用輕質材料做保溫層。
除複合板外,外牆板還可採用輕質混凝土做單一材料外牆,如加氣混凝土、陶粒混凝土、礦渣混凝土等。
2.樓板和屋面板
為滿足大板建築整體剛性,樓屋面常採用整間鋼筋混凝土大樓板和屋面板;如吊裝設備不允許,可採用每間安裝兩塊板拼接起來。
鋼筋混凝土樓板構造形式常用實心板、空心板、肋形板、肋形板填充輕質材料,如爐渣混凝土塊、加氣混凝土塊、泡沫混凝土等。
3.其他構件
包括陽台構件、樓梯構件、挑檐板、女兒牆板等。

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