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1、1 装配式混凝土结构 （剪力墙结构）技术解析 装配式混凝土结构 （剪力墙结构）技术解析 建建 1 中国中国建建筑科学研究院 建筑工业化研究中心 田春雨 2015.8 筑科学研究院 建筑工业化研究中心 田春雨 2015.8 主要内容主要内容主要内容主要内容 一、概述 二、装配式混凝土结构技术体系介绍 一、概述 二、装配式混凝土结构技术体系介绍 2 三、装配式剪力墙结构技术要点解析三、装配式剪力墙结构技术要点解析 一、概述一、概述一、概述一、概述 ?发展背景发展背景 ?应用现状应用现状 3 ?发展背景发展背景 建筑产业现代化的需求 ： 我国建筑施工主要采用现场施工为主的传统生产方式，这种生产方 式
2、工业化程度不高、设计建造比较粗放、建筑产品质量不稳定、建设效 率低、劳动力需求量大、材料损耗和建筑垃圾量大、资源和能源消耗较 大，不能满足节能、环保的可持续发展建设要求。 44 建筑产业现代化的需求 ： ? 建筑行业节能减排的需要 ? 改变建筑设计模式和建造方式，提高建筑科技含量、性能和质量的 需要 ? 解决建筑市场劳动力资源短缺的需要 ? 有效保证工程质量、节约资源和降低成本的需要 装配式混凝土结构现代建筑产业化的主要结构形式 发展历史：发展历史：国外国外 ? 1891年，巴黎首次使用 装配式混凝土梁 ? 二战后欧洲美国 ?发展背景发展背景 55 ? 二战后，欧洲、美国、 加拿大、日本等国并
3、逐 步形成住宅用构件和部 品的标准化、系列化、 专业化、商品化、社会 化 国外装配式住宅比例 发展历史：国内 ?20世纪50年代：开创（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 ?发展背景发展背景 66 ?形成部分技术和技术标准，但不完善、不系统 北京市的装配式大板住宅 建筑在1959-1984年建成 272.6万m2 高层高层 多层多层 48.9万m48.9万m2 2 223.7.6万m223.7.6万m2 2 2 新机遇：需求强大，市场广阔新机遇：需求强大，市场广阔 ? 中国每年竣工的城乡房屋建筑面积约20亿平方米，是
4、当今世 界最大的建筑市场； 中国每年竣工的城乡房屋建筑面积约20亿平方米，是当今世 界最大的建筑市场； ? 国家国家明确明确提出提出加快加快城镇化建设城镇化建设，城镇化水平要从城镇化水平要从20122012年年5252 ?发展背景发展背景 77 国家国家明确明确提出提出加快加快城镇化建设城镇化建设，城镇化水平要从城镇化水平要从年年 提高到2020年的60左右；提高到2020年的60左右； ? “十二五”期间国家将完成3600万套保障性住房的重大工程 建设。 “十二五”期间国家将完成3600万套保障性住房的重大工程 建设。 新机遇：符合新机遇：符合“四节一环保”和产业转型升级“四节一环保”和产业
5、转型升级 ? 建筑功能和质量要求提高：建筑功能和质量要求提高：可实现外装修、内装修与混凝土受力构件一次 制作，提高使用功能和工程质量 可实现外装修、内装修与混凝土受力构件一次 制作，提高使用功能和工程质量 ? 劳动力成本上升：劳动力成本上升：人口红利逐步退出，人口红利逐步退出，2012年适龄劳动人口首次下降，2012年适龄劳动人口首次下降，现 场劳动力匮乏、成本大幅提高 现 场劳动力匮乏、成本大幅提高 ?发展背景发展背景 88 ? 房屋造价及管理成本的变化：房屋造价及管理成本的变化：缩短总工期，加快资金周转、提高资金使用 效率；大幅度减少现场施工中的模板、钢筋、混凝土工程量及浪费；降低 使用管
6、理成本、维修成本 缩短总工期，加快资金周转、提高资金使用 效率；大幅度减少现场施工中的模板、钢筋、混凝土工程量及浪费；降低 使用管理成本、维修成本 ? 大幅度减少建筑垃圾，降低噪声污染，节约用水，降低劳动强度，改善作 业条件 大幅度减少建筑垃圾，降低噪声污染，节约用水，降低劳动强度，改善作 业条件 ? 技术逐步成熟，经济实力逐步增强技术逐步成熟，经济实力逐步增强 新机遇：符合科技发展规划新机遇：符合科技发展规划 ?符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020） 中“ 城镇化与城市发展” 重点领域中 符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020） 中“ 城镇化与城市发展” 重
7、点领域中“建筑节能与绿色建筑”以及“建“建筑节能与绿色建筑”以及“建 ?发展背景发展背景 99 筑施工与工程装备”筑施工与工程装备”优先主题任务。优先主题任务。 ?符合国家发改委和住房城乡建设部联合发布的绿色建筑行动方案 （国办发20131号）中关于“ 符合国家发改委和住房城乡建设部联合发布的绿色建筑行动方案 （国办发20131号）中关于“推动建筑工业化推动建筑工业化”主题。”主题。 ?符合科技部“十二五”绿色建筑科技发展专项规划 “符合科技部“十二五”绿色建筑科技发展专项规划 “绿色建造 与施工关键技术研发 绿色建造 与施工关键技术研发”重点任务”重点任务 ?尤其是最近5年，地方政府和实力企
8、业积极性空前高涨尤其是最近5年，地方政府和实力企业积极性空前高涨 ?企业：企业： 开发商：万科集团开发商：万科集团 施工及构件生产企业：中南建设集团、黑龙江宇辉集团、长沙远 大住工、二十二冶集团、中国建筑、上海城建集团、合肥西伟德、 施工及构件生产企业：中南建设集团、黑龙江宇辉集团、长沙远 大住工、二十二冶集团、中国建筑、上海城建集团、合肥西伟德、 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 江苏大地建设集团、浙江宝业集团、山东万斯达集团、北京金隅 集团、北京城建集团、北京住总集团、四龙信集团、江苏元大集 团、四川华构住工等 构件生产：吉林亚泰集团、北京榆构、北京正方利民等 江苏大地建设集团、浙江
9、宝业集团、山东万斯达集团、北京金隅 集团、北京城建集团、北京住总集团、四龙信集团、江苏元大集 团、四川华构住工等 构件生产：吉林亚泰集团、北京榆构、北京正方利民等 配套产品：冶研院，建研院，南京斯贝尔，哈芬等配套产品：冶研院，建研院，南京斯贝尔，哈芬等 综合设计：北京市建筑设计院、南京长江都市建筑设计院、深圳 华阳、上海天华等 综合设计：北京市建筑设计院、南京长江都市建筑设计院、深圳 华阳、上海天华等 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 12 3 据初步调查统计 全国近两年的建设 据初步调查统计 全国近两年的建设 城 市 已竣工和开工 的建设量 （万平
10、方米） 2014年计划建 设总量 （万平方米） 备注城 市 已竣工和开工 的建设量 （万平方米） 2014年计划建 设总量 （万平方米） 备注 北京市北京市130130150150近两年 部分城市装配式混凝土结构建筑建设量统计（2014年4月）部分城市装配式混凝土结构建筑建设量统计（2014年4月） ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 量：大约在 1300 万左右。 2014年全国计划 建设量：预计在 2000万左右。 量：大约在 1300 万左右。 2014年全国计划 建设量：预计在 2000万左右。 北京市北京市130130150150近两年 上海市135200上海市135200近两年
11、 沈阳市160130沈阳市160130近两年 合肥市150150合肥市150150近两年 深圳市32110深圳市32110近两年 长沙市260200长沙市260200近三年 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 万科集团展开多项工程万科集团展开多项工程 深圳万科承建的龙华0008地块项目深圳万科承建的龙华0008地块项目 北京中粮万科假日北京中粮万科假日 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 万科集团展开多项工程万科集团展开多项工程 北京京投万科新里程北京京投万科新里程 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 宇辉合肥保障房项目宇辉合肥保障房项目 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 远
12、大住工合肥项目远大住工合肥项目 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 北京榆构生产工厂北京榆构生产工厂 4 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 北京正方利民示范区北京正方利民示范区 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 黑龙江宇辉集团预制剪力墙结构预制墙、叠合楼 板 黑龙江宇辉集团预制剪力墙结构预制墙、叠合楼 板 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 南通中南建设集团集团、东南大学预制剪力墙结构南通中南建设集团集团、东南大学预制剪力墙结构 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 中国二十二冶集团实验楼中国二十二冶集团实验楼 ? ?应用情况应用情况应用情况应用情况 江苏龙信集团工厂、实
13、验楼、老年公寓（24层）江苏龙信集团工厂、实验楼、老年公寓（24层） 二、装配式混凝土结构技术体系介绍二、装配式混凝土结构技术体系介绍二、装配式混凝土结构技术体系介绍二、装配式混凝土结构技术体系介绍 24 5 技术体系 工业化建筑工业化建筑 定义：采用以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和 信息化管理等为主要特征的工业化生产方式建造的建筑。 25 技术体系 ? 装配式混凝土结构 ? 钢结构 ? 箱（盒）式集成房屋 ? 轻型墙体建筑 ? 木结构 ? 。 装配式混凝土结构技术体系 装配式混凝土结构装配式混凝土结构 由预制混凝土构件或部件通过各种可靠的连接方式装配而成的混 凝土结构，包括
14、装配整体式混凝土结构、全装配混凝土结构等。 26 装配式混凝土结构技术体系 ? 框架结构，框架支撑结构 ? 剪力墙结构 ? 框架-剪力墙结构 框架结构框架结构 预制混凝土框架一般由预制柱、预制梁、 预制楼板、预制楼梯、外挂墙板等构件组成。 结构传力路径明确，装配效率高，现浇湿作 业少是最适合进行预制装配化的结构形式。 27 少是最适合进行预制装配化的结构形式 主要用于需要开敞大空间的厂房、仓库、 商场、停车场、办公楼、教学楼、医务楼、 商务楼等建筑，近年来也逐渐应用于居民住 宅等民用建筑。 预制混凝土框架结构按连接方式分为两类： ? 等同现浇结构（刚性连接） ? 不等同现浇结构（柔性连接） 框
15、架结构：刚性连接框架结构：刚性连接 28 框架结构：刚性连接框架结构：刚性连接 29 框架结构：刚性连接框架结构：刚性连接 6 框架结构：世构体系框架结构：世构体系 31 预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程JGJ224-2010 框架结构：非刚性连接框架结构：非刚性连接 32 预制装配式混凝土框架预制装配式混凝土框架- -支撑结构支撑结构 框架-支撑结构可以增加框架结构的刚度、延性、承载力以及耗能能力。 支撑能消耗地震能量，使主体结构免于倒塌，甚至仅经过轻微修复便可继续 使用。易于实现了整个结构的全部预制装配化。 提高框架结构的适用高度。 33 中心支撑 剪力墙结构剪力墙结构 ?装配整
16、体式剪力墙体系 ?现浇剪力墙配外挂板体系 ?叠合剪力墙体系 34 ?叠合剪力墙体系 ?多层剪力墙体系 装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力墙体系 7 装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力墙体系 ?套筒灌浆连接的预制剪力墙 ?浆锚搭接连接的预制剪力墙 ?底部预留后浇区的预制剪力墙 直接体现钢筋连接技术 37 部分预制的套筒灌浆连接的 预制剪力墙 浆锚搭接连接的的预制剪 力墙 底部预留后浇区的预 制剪力墙 装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力墙体系 ?浆锚搭接连接 38 在预制墙体内预留孔洞，由 顶端浇注混凝土，自上而下 的灌注产生了强大的压力确 底部预留后浇区的预制剪力墙装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力墙体系 降低了套筒的使用数量，仅在 “预制腿”处应用套筒灌浆连接，降低了综合成本 的灌注产生了强大的压力确 保了后浇区内混凝土的密实 程度 装配整体式剪力墙体系装配整体式剪力墙体系 适用范围安全可靠 性 施工便利 性 成本开发企业适用范围安全可靠 性
