第二篇 第10章 工业化建筑 课件(共64张PPT)- 《房屋构造与识图(构造)》同步教学(哈工大版)

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第十章 工业化建筑
第十章 工业化建筑
10.1 概 述
10.1.1 建筑工业化的意义及特征
建筑工业化与传统的建筑方式的根本区别在于把过去的手工业生产方式改变为 现代工业的生产方式。几千年来,人们建造房屋的传统方式都:是靠手工操作, 劳动强度大,工期长,耗费大量人工。而建筑工业化能加快施工速度,降低劳动 强度,减少人工消耗,从根本上改变建筑工业的落后状况, 也像其他现代工业生 产一样,用机械化方法生产房屋的构配件、房屋内部设备及至整个房屋。
建筑物工业化的基本特征表现在设计标准化、施工机械化、预制工厂化、组织 管理科学化四个方面,其中设计标准化是建筑工业化的前提条件,建筑产品如不 加以定型化,采用标准化设计,就无法批量生产,机械化生产与施工是建筑工业 化的核心,工厂化是建筑工业化的手段,大多数的定型产品都可以由现场生产转 入工厂制造,组织管理科学化是实现建筑工业化的保证,由于生产的各个环节很 多,相互之间的矛盾需通过统一的科学化的组织管理来加以协调,避免出现混 乱。
10.1.2 工业建筑的发展过程
建筑工业化是在第二次世界大战以后开始发展起来的。由于战争的严重破坏, 欧洲一些国家住房奇缺,劳动力紧张,传统的建造方式已不能适应大规模建房的 需要,必须走建筑工业化的道路。战后40年代末是建筑工业化发展的初期阶段, 50年代~60年代是建筑工业化大规模发展时期。
在此期间,欧洲各国经济恢复较快,给大规模发展建筑工业化提供了物质技术条
件,如钢材、水泥、施工机械等。各种工业化建筑体系相继产生,互相竞争,更促进 了建筑工业化的进一步发展。发展较快的国家有前苏联、东欧各国、法国、英国、日 本等。中华人民共和国成立后,我国非常重视建筑工业化的发展,早在1956年,国务 院在“关于加强和发展建筑工业化的决定” 中就指出: “ 为了从根本上改善我国的建筑工 业,必须积极地、有步骤地实现机械化、工业化施工,必须完成对建筑工业的技术改 造,逐步地完成向建筑工业化的过渡。 ”经过将近30年的努力,我国建筑工业在标准 化、机械化、工厂化方面作了不少工作,取得了一定的成绩,各种工业化建筑相继发 展起来.例如50年代开始的砌块建筑和大板建筑, 60年代开始的升板建筑和滑模建
筑, 70年代开始的大模板建筑和框架板材建筑; 50年代末与80年代曾先后进行了盒 子建筑的试点。在推广过程中,各种工业化建筑体系正在逐步形成。然而,我国建筑 工业化的发展速度仍然很慢,就全国范围而言,工业化程度还不到10%,发展也不平 衡,北京、上海、南宁、常州、西安、哈尔滨、沈阳、唐山等城市发展较快。北京
1977年采用工业化方式建造的房屋约占总建筑造数的30%,上海约占50%,但还有 许多城市仍处于试点或观望等待状态,
10.1.3 工业化建筑的结构体系
实现建筑工业化,必须使其形成工业化建筑体系.当前,我国已从一般的标准设计 向工业化建筑体系方向发展。所谓工业化建筑体系是指把某类或某几类建筑,从设
计、生产工艺、施工方法到组织管理等各环节配套,形成定型的工业产品或生产方 式,以提高建筑的质量和速度。
工业化建筑通常按其建筑结构类型和施工工艺的特点来划分体系。工业化建筑的结构 类型主要是剪力墙结构、框架结构和框剪结构。施工工艺类型主要是按混凝土工程划 分如预制装配式、工具模板机械化现浇式以及预制与现浇相结合等几种。
按结构类型和施工工艺综合特征分为以下类型:砌块建筑(前面已述)、大板建筑、 框架轻板建筑、大模板建筑、滑模建筑、升板建筑和盒子建筑等。
10.2 装配式大型板材建筑
装配式大型板建筑是由预制的大型内、外墙板和楼板、屋面板等构件组合装配而 成的建筑物,简称大板建筑,见图10.1。
图12.1 大板建筑示例
10.2.1 大板建筑的特点
大板建筑的板材由预制构件厂预制生产,也有在工地的临时构件厂预制生产,然后 进行吊装。因此,与传统做法的砖混建筑相比,大板建筑具有以下优点:①不占农
田,解决了与农业争地的矛盾;②有利于提高劳动生产率,缩短工期,与砖混建筑
比,相同面积的房屋采用大板建筑工期可以缩短1/3以上,⑧有利于长年均衡施工: ④现场湿作业大大减少,手工操作程度大大降低,改善了劳动条件,减轻了劳动强
度,且使现场管理大为简化:⑤提高了使用面积利用系数,大板建筑的墙板厚度一般 比砖混结构的砖墙薄,从而扩大了使用面积:⑧有利于减轻结构自重,由于大板建筑 墙体薄,并广泛采用轻质材料,因而每平方米的结构重量大大减轻,⑦有利于抗震, 大板建筑的强度大、自重轻且具有较好的抵抗变形的能力,因此其抗震性能良好。
但大板建筑也存在一定缺点,如建筑设计的灵活性受到一定限制,外形有千篇一律 之感,标准化与多样化的矛盾比较突出,用钢量较多,造价上比砖混结构约高10%~ 15%等,同时,在使用过程中发现由于施工等多方面的原因,外墙板缝易出现渗漏现 象。
大板建筑多用于九层和九层以下的建筑, 20层以内的高层建筑亦有采用,如住宅, 办公楼等。
10.2.2 大板建筑的结构体系
常见的大板建筑结构体系有横墙板承重、纵墙板承重、纵横双向墙板承重以及在建 筑内增设粱柱的部分梁柱承重体系。
1.横向墙板承重
即由横向墙板承受楼板的荷载,见图10.2(a)。横墙板承重体系适合于开间不大、 房间面积较小的建筑,如住宅、办公楼等。这种布置方式刚度大而整体性强,且楼 板的跨度也比较经济。由于外墙为围护构件,不承受上部荷载,故在满足保温隔 热、防潮防水等要求的情况下,应尽量减薄板的厚度,并可以采用轻质材料来降低 外墙板的重量。
2.纵向墙板承重
即由建筑两侧纵向外墙板或内外三道纵墙板支承楼板, 并在一定的范围内设置横 墙,横墙的作用是拉结纵墙,保证空间刚度,见图10.2(b)。
这种布置形式的优点是平面布置的灵活性较大,内部采用非承重的隔断,可以较方 便地分隔出不同大小的空间,容易满足使用要求。与横墙承重相比,建筑物整体刚 度较差,且纵向外墙一方面要满足承重, 同时也要满足保温隔热、防潮防水、饰面 等要求,因而板的构造比较复杂。
3.双向墙板承重
这种承重结构形式是横、纵墙均为承重墙板,楼板多采用一间一块的整间大楼 板。通常,楼板接近方形,可设计为纵横墙板双向承重体系,见图10.2(c)。这种布 置形式的优点是楼板四面支承,与墙板锚固好,建筑物的整体刚度大。从结构角度 看,楼板双向受力,厚度最小,有利于减轻板重,节约材料。但房间的两向尺寸受 到限制,不灵活,少变化。若增加房间平面类型,则必须增加墙板及楼板的尺寸规 格,且为安装工程带来麻烦。
4.部分梁柱承重
部分粱柱承重是墙板与部分粱柱共同承受楼板的荷载.它又分为两种形
式; 一种是利用纵墙上搁置横梁,可采用中型楼板以减少构件的尺度和重量,有 利于机械化程度不高地区的生产和吊装, 另一种是把内纵墙局部改为内柱,使 柱与横粱结合形成内骨架形式部分梁柱承重有利于建筑平面的灵活布置,但在 适当部位均须设置横向剪力墙以增加其横向刚度,见图10. 2(d)。
图10. 2 大板建筑的结构体系
10.2.3大板建筑的板材类型
大板建筑的主要构件有外墙板、内墙板、楼板、屋面板,主要的辅助构件有 楼梯、隔墙、阳台、檐口和勒脚等。
1.墙板
墙板按其安装的位置分为外墙板和内墙板,按其构造形式分为单一材料墙板 和复合墙板。
(1)外墙板。
外墙板的尺寸通常为:高度同层高,宽度为一开间一块、两开间一块或三开 间一块,也可以是宽度为一开间,高度为一个层高、两层高或三层高一块,见图 10.3。其中, 一开间一层一块采用最多。
图10.3 外墙板的划分
外墙板除应满足结构要求外,还需满足保温隔热、防潮防水、抗冻、 耐久、美观等 功能要求,外墙板按受力情况不同分为承重外墙板、自承重外墙板及悬挂墙板,按板材 本身构造分有单一材料外墙板和复合材料外墙板。
1)单一材料外墙板。单一材料外墙板是用同一种材料做成的实心板或空心板。它的 构造简单、生产方便,强度和刚度较大, 一般多作为承重内墙板。常用的单一材料外 墙板有钢筋混凝土空心墙板、矿渣混凝土墙板、陶粒混凝土墙板、浮石混凝土墙板、 粉煤灰硅酸盐墙板等。其最大优点是材料单一,便于制作。但要使这种墙板具有良好 的技术经济指标,必须用轻质而有一定强度的材料制作。
2)复合材料外墙板。复合材料外墙板是根据功能要求不同,选用两种以上不同容重 的材料组合在一起的墙板。通常外墙板根据功能要求划分为结构层、保温层、抗水 层、饰面层,见图10.4。结构层是复合墙板的主要承重结构,它除承担所加荷载和板 本身的自重外,还要分担一部分纵向水平力。结构层和抗水层多采用混凝土或水泥砂 浆制成。为便于传递荷载及大板的连接,以及消除热桥、避免冬季在墙板内部产生凝 结水,承重复合外墙板的结构层应设在板的内侧,外表面设抗水层。保温层处在复合 外墙板结构层与抗水层的中间夹层部位, 一般采用高效保温材料,如矿棉、加气混凝 土、聚苯板等,另外也可采用不通气的空气层。为了板的刚度,混凝土层常做成带肋 的板,但这些肋在冬天容易形成冷桥,在采暖地区须特别加以保温。对于不承重的复 合外墙板,其结构层可设于墙板外侧,与防水层甚至表面的装饰性纹样处理合而为 一,在其内表面设兼作防潮,保护作用的混凝土层。
复合材料墙板各层次可以充分发挥它自己的作用,其重量比单一材料墙板轻,但墙 板的制作工艺比单一材料墙板复杂,外墙板的外表面既要能防止外界自然的侵袭,又 要有一定饰面效果,它是影响建筑物外观造型的主要因素。在艺术处理上,既要和周 围环境配合,又要注意本幢建筑的关系,使之色彩协调,美观大方。常见的做法有抹 灰饰面、模纹饰面、贴面饰面。
(2)内墙板.
内墙板是分隔室内空间的构件,它不仅应具有足够的强度还要考虑隔声要求,对于 卫生间等部位的内墙板还应满足防潮、防水要求。在墙承重的大板建筑中, 一部分内 墙板为承重墙,此时它一方面是隔离构件,另一方面又是承重构件。内墙板在结构方 面要求制作简单,保证必要的强度,并能支承楼板。
图10. 4 复合材料外墙板
内墙板按受力不同分为承重内墙板和隔墙
板,按构造形式有实心墙板、空心墙板、肋 形墙板[图10.5(a)]、框壁板[图10.5(b)]等。
图10.5 各种内墙板示例
隔墙板一般常采用加气混凝土条板、石膏多孔板、陶粒混凝土板等。 2.楼板
为了加强房屋的整体刚度,充分利用起重机械的吊装能力,提高装配化程度,楼板 的大小常采用一间一块或一间二块。楼板按其构造形式分为实心楼板、空心楼板、肋 形楼板等。
(1)实心楼板。
多为钢筋混凝土制作, 一般主要受力钢筋为单向钢筋:在纵横墙均为承重墙板,楼 板接近方形时,可四边搁置,即双向配筋,见图10.6(a)。实心楼板混凝土用量较多, 构件的单位重量大,多用于走廊等小面积、小跨度的楼板,以及卫生间、厨房等管线 穿过较多的房间楼板。
(2)空心楼板。
采用预应力钢筋混凝土制作。其孔形有圆孔和椭圆孔。椭圆孔墙板孔隙率大,楼板 自重轻,但抽芯比圆孔困难,因此通常采用圆孔形空心楼板,见图10.6(b)。空心板均 为单向受力板。空心楼板压入墙板内的空心部分应用混凝土垫块填实,以免端缝灌浇 时漏浆,并保证板端能将上层荷载均匀传递至下层墙体。带阳台的楼板,其悬臂部分
可不抽孔;带管道孔的楼板,其管道通过部分也可不抽孔。
(3)肋形楼板。
肋形楼板分板下肋和板上肋两种。肋之间多填以块状轻质保温或隔声 材料,如加气混凝土,这样使上下均有平整的表面。肋形楼板在制作时
先浇捣底面,然后用填块作内模,空留肋的位置,再浇捣肋和面层,在混 凝土凝固后填块就紧紧地与肋骨粘结在一起形成整体。也可以用塑料、水 泥砂浆等预制的盒式模板,模板成型后不再拆除,见图10.6(c)。
图10.6 吊车梯
3.其他构件
大板建筑的其他构件包括阳台构件、楼梯构件、挑檐板、女儿墙板等。
阳台板有整间大楼板带挑阳台板和部分楼板带挑阳台板。前者结构整体性好,装 配化程度高,但构件尺寸大,运输、堆放需要一定条件,后者构件自重及尺寸比上 述小,运输、堆放较方便,但在房间内有楼板接缝,接缝处理要求平整,不漏水大 板建筑的楼梯均采用预制楼梯。 一般将楼梯平台与楼梯段均做成单个构件,也可以 把梯段和平台联合作一构件,以减少吊装的次数。
在挑檐的建筑中,可把屋面板与挑檐板做成一个构件,也可在檐口另加挑檐板。
在女儿墙的建筑中,女儿墙通常采用特制的墙板。板的侧边做出销键,预留套 环,板底有凹槽与下层墙板结合。板的厚度可与主体墙板一致。
10.2.4 大板嚏筑的节点构造
大板建筑主要通过节点、接缝连接成整体。因此,其节点设计的好坏直接影响到 建筑物的整体性、稳定性和使用效果与年限。其节点构造包括板材间的连接和外墙 板的接缝构造。
1.板材的连接
内、外墙板以及内横墙与内纵墙之间的连接,目前常采用以下几种做法: (1)焊接。
焊接是靠构件上预埋的铁件,通过连接钢板或钢筋焊接而成,这是一种“干”接头做 法。这种做法的优点是施工简单、速度快,缺点是局部应力集中,容易造成锈蚀, 对预埋件要求精度高,位置必须准确,耗钢量也大。
(2)混凝土整体连接。
混凝土整体连接又称为装配整体式连接,它是利用构件甩筋与附加钢筋连接在一起,然 后浇注高强度的混凝土,这是一种“湿”接头做法。这种做法的优点是刚度好,强度大,整 体性强,耐腐蚀性能好,缺点是施工时工序多、操作复杂,而且要有一定的养护时间,浇 注后不能立即受力。
(3)螺栓连接。
螺栓连接是一种装配式接头,它是靠构件上预留的铁件,用螺栓连接而成的一种接头。 这种接头对于变形的适应性强,经常采用在围护结构的墙板与承重墙板的连接。这种做法 要求精度高,位置必须准确.
2 .外墙板缝的节点构造
外墙板的接缝有水平缝、垂直缝以及水平缝与垂直缝的相交部位——十字缝。大板建筑 外墙板接缝是材料干缩、温度变形和施工误差的集中点,因此, 设计板缝构造时,应考虑 当地年温差、风雨大小、湿度状况等因素,采取措施达到防水、 保温隔热,同时应满足耐 久、经济、美观、便于制作和施工等要求等,处理不当将严重影响建筑物的质量和使用。
(1)板缝的防水。
1)材料防水。采用砂浆、油膏及塑性或弹性材料嵌缝使接缝密封以阻止雨水浸入,达到 防水的目的,这种做法叫材料防水。 一般单用砂浆或细石混凝土,不论填、灌或嵌缝的方 式,均难免日后出现裂缝与毛细管渗水,因此须在接缝外侧嵌填密封材料。密封材料必须 具有粘结力强、耐久、高温不流淌、低温不脆裂及可塑性大并与混凝土、砂浆有良好的附 着力,能经受拉伸和压
缩及长年气温变化而不致老化等性能,以保证防水的可靠性和耐久性,见图10.7。该做法 墙板周边的外形比较简单,制作、运输、堆放、吊装和嵌缝也
比较简单,但造价较高,施工操作要求严格,发生渗漏不易检查。常用的材料有聚乙
烯胶泥、聚氨脂嵌缝、改性沥青胶膏及氯丁橡胶、聚硫橡胶密封条等。
图10. 7 外墙板材料防水构造
2)构造防水,构造防水的原理在于阻与导,即阻挡水流和疏导水流,破坏和 消除毛细管渗水现象。因此,构造防水通常在接缝外口作适当的线型构造,
或增加不同形式的挡水处理,使水流分散,减少接缝的雨水流量、
流速和压力。如在墙板四边设置滴水或挡水台、凹槽等,利用水的重力作 用,排除雨水,切断接缝处的毛细水通路,达到防水效果,见图10.10、
10.11 、10.12。
3)材料防水与构造防水相结合.这是一种采用防水材料与防水构造相结合的做法。 这种做法吸取了材料防水与构造防水的优点,防水效果优于前两种。因此实际工程中 多采用此方法。
此外,采用弹性条盖缝防水也是材料与构造防水相结合的一种方法。
弹性条有金属弹性卡、氯丁橡胶盖缝条等,另一种压力平衡缝的做法,是采用聚氯 丁二烯软管作挡雨板(图10.8)。这种空心软管首先用真空泵抽成真空, 一端用拆边和 钢夹封闭,另一靖接通真空泵,通过抽成真空,软管呈扁平状,可以像带子一样放入 接缝内,放入后,软管经通气后消除了管内的低压,使软管与缝壁挤紧。若缝壁不光 滑和不平行,可采用带压条的软管。在接缝交叉点上,要注意使上面的压条始终盖住 下面的软管。这种做法即使接缝出现变形开裂,也能防止形成内外贯通的裂缝,具有 防水和透气的双重功能。但相对造价较高,对于保温要求较高的严寒地区尤为适用。
(2)板缝的保温。
寒冷地区为了避免板缝处内墙面产生结露现象,影响使用,应加强保温措施。板缝 的保温, 一般要解决两个问题,即消灭热桥和防止冷风渗透。热桥主要位于两端山 墙、板缝、顶层檐口水平缝、勒脚缝、复合墙板的四周的边肋等,因此设计时应在接 缝处加一定厚度的高效轻质保温材料,如泡沫聚苯乙烯板、岩棉板、泡沫聚氨脂、泡 沫聚氯乙烯条等(见图10.9),以避免在接缝处形成热桥。同时墙板接缝处应加强勾缝 处理,并加设挡风材料以避免板缝处的冷风渗透。
图10.8 弹性条盖缝
图10.9 大板接缝保温构造
(3)节点构造。
1)水平缝。
①滴水式水平缝。即墙板下部加滴水、上部加排水坡和挡水台的构造防水与勾抹防 水砂浆相结合的方案,见图10.10。滴水的作用是使墙面流下的雨水重力大于雨水和墙 面的附着力,雨水遇滴水槽下滴不能向里流到勾缝砂浆上。当墙板制作和吊装误差较 大或风压较大时,在坐浆上缝处有可能渗漏,故施工时须采用相应措施,保证嵌缝质 量,也可采用防水砂浆或油膏嵌缝,增加一道防线,以提高防水效果。
图10.10 滴水式水平缝构造
②高低缝。高低缝是在墙板上部设有泄水坡和一定高度的挡水台,墙板下部前沿设 有凸起的“遮缝边坎” ,上下墙板错缝构成互相咬口的高低缝。缝内构成水平空腔, 一 方面破坏了毛细管作用,使墙板面的挂流雨水不致侵入缝内,即使有少量雨水渗入, 也不会立即突破边坎。如在墙板下部坎下加作一滴水槽或做成向外的斜坡,可使墙面 的挂流雨水尽量地靠墙的外侧落下,以利排水,更能增强水平缝的防水效果。此方案 应注意墙板上部的挡水台须平整光洁,避免缺棱掉角。这种做法又分为敞开式高低缝 和封闭式高低缝,见图10.11。
⑧企口缝。即在下层墙板顶部做凸起的挡水台和泄水坡,正好嵌入上层墙板下部的 凹槽中(图10.12),缝内构成水平空腔,接缝外口勾水泥砂浆。为了保持高低缝的高低 差有足够高度,及免除勾缝砂浆浸堵水平空腔,在勾缝砂浆前须用遮挡物填塞缝隙, 然后再做勾缝砂浆。遮挡物可选用防水材料,如油毡卷、聚苯乙烯泡沫塑料条或浸沥 青草绳等。为了减少或避免在空腔内聚存雨水,缝内应设置泄水孔,泄水孔的位置宜 安排在两侧紧靠十字缝或与十字缝结合在一起。防水边坎的高度定在60㎜以上,如能 在下部做滴水,防水效果会更好。
墙板下部边坎底面应略高(或平)于墙板承压底部。墙板在堆放或安装时、应支承 在承压底部,使边坎不致碰坏。它的缺点是承压面积较少,这对设计厚度在240㎜以 下的承重墙板带来一些困难。为了防止接缝处出现结露,在缝内嵌入聚苯乙烯泡沫塑 料保温层。实践证明,采用这种构造防水方案对防水及保温均有良好的效果。
. 图10.11 高低缝构造
图10.12 企口缝构造
减压空腔的主要作用是,切断了勾缝砂浆和灌缝混凝土的联系,破坏了毛细管渗水,
同时使由于风力压入的少量雨水在进入空腔之前, 由于自重作用而下落,空腔的底部与外 界相通,空腔内的压力与外部空气的压力相同, 因而进入空腔的少量雨水在其前进途中与 防水隔带相遇时,将不会流进到接缝内部扩展的减压空腔层里,且很容易排出缝外,防 水塑料条后面的第二道空腔是防水的第二道防线,增加了其防水可靠性;空腔使内部的 保温层保持干燥,免受潮气的影响。垂直缝构造做法一般多根据墙板的厚度、灌缝混凝 土的尺寸,保温层的部位与厚度等加以选用。在条件许可的情况下,应尽可能选用双空腔 防水。若选用单腔防水时,须使空腔的侧壁有足够的深度,否则容易漏水。
2)垂直缝。外墙板垂直缝节点构造一般采用空腔构造,如图10.13。
图10.13 垂直缝节点构造
3)十字缝。十字缝是外墙板垂直缝与水平缝相交处,是接缝防水最薄弱的地方,因此 在允许接缝开裂条件下,如何使渗入空腔的雨水顺利导出就显得格外重要。 一般有三 种处理方法:
①以楼层为单位的分层排水法。分层排水是在十字缝部位设置一金属或塑料排水 器,俗称水簸箕[图10.14(a)],将空腔内的雨水排出。为了使流下的雨水不污染下层墙 面,减少流量、流速和压力,排水器可稍挑出墙面一些。
②通腔排水。通腔排水是将上层空腔内雨水逐层导入下层空腔,在底层空腔下部勒脚 处一次排出[图10.14(b))。这种方式要求施工精度高,上下墙板的板缝应对齐。但实际 安装中由于墙板错缝现象不易避免,很难形成一条完整的通腔,而且底层流量大,万一
中途堵塞,空腔的防水作用即遭破坏, 因而在选用时应根据
墙板的生产质量及施工吊装水平而定。
③分层与通腔相结合。这种方法结合了分层排水法与通腔排水的特点,为了减少分层 排水对水平缝可能产生的不利影响,并简化十字缝施工,将排水口位置比十字缝适当提 高,通过斜槽排水器使大部分雨水由排水口排出,少量雨水绕过排水器两侧进入下层 空腔,由下层空腔排出,防水效果更为保险。实践证明,这是一种比较理想的排水方 式[图10.14(c)]
此外勒脚、转角垂直缝、檐口、女儿墙、阳台处等部位均需根据具体情况,进行 处理,但不论怎样,其基本方法不变。
图10.14 十字缝节点构造
10.3 框架轻板建筑
框架板材建筑是由框架和轻型板材组成的建筑。柱、梁、楼板为其承重构件,墙板 仅起围护与分隔的作用。因此其外墙板可以是自承重的,也可以是悬挂的。除必要的 抗剪墙板外,多数为轻质墙板。它可采用大开间、大进深,具有空间分隔灵活、利用 工业废料、节约材料、自重轻、结构面积小、有利于提高抗震性能、改善施工条件等 优点。设计时,应注意柱网的合理布置,以便减少构配件制品类型规格,又要能适应 建筑设计中多种功能使用的要求,有一定的灵活性。
框架轻板建筑用于高层建筑最经济、合理,多层建筑也常采用,适用于各种住宅和 公共建筑。
10.3.1 框架结构的类型
框架结构按其所用材料可分为钢结构和钢筋混凝土结构。钢框架自重轻,施工速度 快,适用于高层、超高层建筑及大跨建筑。钢筋混凝土框架防火性能好,造价较低且 材料供应容易保证,适于二三十层以下的建筑。目前我国多采用钢筋混凝土框架结 构。
钢筋混凝土框架按施工方法的不同,可分为现浇整体式、装配整体式和全装配式。 现浇整体框架是湿作业,现场工作量大,工期长,不利于雨季和冬季施工,因此多采 用装配和现浇相结合的装配整体式和全装配式。
装配式钢筋混凝土框架轻板建筑具有减轻建筑自重、节约材料和提高工效、减少季 节影响、改善劳动条件等优势。
框架按主要构件组成可分为以下几种类型:
1.梁板柱框架体系
梁板柱框架体系是由梁柱组成的横向或纵向框架,再由楼板或联系梁将框架连接而 成,这是通常采用的框架形式,见图10.15(a)。框架中的纵向梁和横向梁均为承重 梁,共同起承重、联系、支撑作用,此外,还有框架的承重主粱为横向梁的横梁板柱 框架体系[图10.15(b)]和框架的承重主粱为纵向梁的纵梁板柱框架体系[图10.15(c)]。横 梁板柱框架体系在房屋进深方面平面布置灵活,房间上部空间完整,纵梁板柱框架体 系在房屋纵向上平面布置灵活,但结构稳定性较差。
2.板柱框架体系
板柱框架体系是由楼板和柱组成的框架,板柱框架中不设梁,柱直接支承楼板的四 个角,成为四角支承。楼板的平面形式为正方形或接近正方形, 见图10.15(d)。楼板 可以是梁板合一的大型肋型楼板,也可以是实心大楼板。后者由于去掉了梁,室内顶 棚表面没有突出物,增大了净高,空间体形规整。板柱框架建筑平面布置灵活,适用 于楼层内大空间布置的需要。
3.框—剪体系
为了保证结构在水平力作用下的空间刚度,常采用由框架和剪力墙共同组成承担水 平力的结构,即框— 剪体系。通过框架与剪力墙协同工作的刚性结构,剪力墙承担大 部分水平荷载,框架主要承受垂直荷载,它综合了框架体系布置灵活和剪力墙体系刚 度大的优点,因此这种结构体系在高层建筑中采用较为普遍,见图10.15(e)。
4.框—筒体系
框架为板柱结构,利用现浇井筒加强结构整体性,见图10.15(f)。该 体系整 体刚性好,简体几乎承担全部水平荷载,框架只需承担竖向荷载。
图10.15 结构体系
10.3.2 框架轻板建筑的围护结构与框架的连接
在框架轻板建筑中,柱网的布置、外墙的划分和连接直接影响到建筑立面的处理, 同时影响使用的坚固安全以及施工的方便等。外墙板除与柱子的预埋钢板互相焊接 外,还必须与楼板或梁的预埋件焊接,以保证其稳固。
墙板可直接固定在承重结构(梁、板、柱)上或固定在附加的墙架上。后者安装精 确,建筑立面形式丰富多样,但用钢量大。墙板设计必须考虑制作和安装的要求,最 好能在室内安装,便于维修或更换,见图10.16。
10.3.3 外墙板的类型
外墙板是悬挂或支承在承重框架上的非承重外墙。为了减轻结构荷载,外墙板必须 很轻。外墙板除了满足保温、隔热、防水、防火、隔声、耐腐蚀、坚固、耐久等一般 外墙的基本要求外,尚须解决由于轻而薄带来的特殊问题,如变形、振动噪声及接缝 处理等。
墙板根据其材料不同可分为混凝土类轻板、金属幕墙、玻璃幕墙等。
1.混凝土爽墙板
混凝土类墙板又分为单一材料和复合材料两种。单一材料墙板是用一种材料来满足 热工、防火、隔声、耐风压及刚度等要求,如陶粒混凝土墙板、加气混凝土墙板,表 面
另做防水、耐腐蚀的饰面层。这种墙板比较坚固、制作简单,但重量大。复合材料墙 板是用多种高效轻质材料制成,分别满足保温隔热、防潮防水、防火、隔声等要求, 例如钢筋混凝土复合挂板等。优点是重量轻,但制作较复杂,造价高,见图10.17。
图10.16 外墙板几种固定方式
图10.17 墙板类型
墙板与框架的连接方式有上承式和下承式两种。上承式是墙板悬挂在上面楼 板边缘上,下部作一般拉结。下承式是墙板支承在下面楼板边缘上或梁上,
而上部与上面楼板拉结,或通过拉结钢筋与左右框架柱连接,见图10.18。
图10.18
混凝土类外墙板与框架的连接
2.金属幕墙
金属幕墙是指墙板外表面由金屑薄板制成,是墙板的外围护与装饰面层。金属幕 墙以其安装简便、耐久性能好、装饰效果好等优点,以及其简洁、精致、挺拔的艺 术效果而被一些高档的公共建筑所采用。
金属幕墙板由三个基本层次组成:外表层、保温层和内表层,外表层材料有铝合 金、不锈钢、彩色钢板、钢与搪瓷金属板等板形材料。保温层材料有加气混凝上、 岩棉、聚苯乙烯、聚胺酯等。内表面材料有石膏板、纤维板以至金属板等,保温层 和内表面可以复合成一体,以简化施工。
彩色钢板是由连续冷压成型,其延长方向有着各种波纹形断面的条形钢板,厚度 在0.4~1.0㎜之间,有足够的刚度。彩色钢板幕墙一般多采用现场组装方式。
其他各类金属幕墙可现场组装,也可在幕墙板工厂组装成型、现场按单元板材安 装,这些均属于高级面材,其生产方式不同于彩色压荆钢板。
铝合金、不锈钢等幕墙的面板可以设计为各种不同立体几何图形的单板,模压成 型。
3. .玻璃幕墙
玻璃幕墙因其材料具有光亮、晶莹、明快、有透射和反射性质,较之其他饰面材 料的建筑无论在色彩还是在光泽方面,都给人一种全新的概念,它使建筑物与周围 环境交融在一起,使人获得景致丰富、变幻莫测的效果。但同时它也易给人一种以 假乱真的错觉,它的反射性能,被认为是交通事故的潜在造因和产生光污染的根 源。
玻璃幕墙一般由金属框格、玻璃、连接固定件、装修件、密缝材料五 个部分 组成。玻璃幕墙构造组成详见图10.19。
图10.19 玻璃藕墙构造组成
金属框格有竖框、横框之分,起骨架和传递荷载作用,玻璃有单层、双层、双层 中空和多层中空玻璃,起采光、通风、隔热、保温等围护作用,连接固定件有预埋 件、转解件、连接件、支承用材等,在幕墙与主体结构之间以及幕墙元件与元件之间 起连接固定作用。装修件包括后衬板(墙)、扣盖件以及窗台等构部件,起密闭、装 修,防护等作用。密缝材料有密封膏、密封带、压缩密封件等,起密闭、防水、防 火、保温、绝热等作用。此外,还有窗台板、压顶板、泛水、防结凝、变形缝等专用 件。
10.4 大模板建筑简介
10.4.1大模板建筑的特点
大模板建筑通常是指用工具式大型模板现浇钢筋混凝土墙体或楼板的一种建筑形 式,见图10.20。
大模板建筑的优点是:
1)由于墙体在现场现浇,预制构件比大板建筑用量少,可以节省一部分预制厂的投
资,故一次性投资费用较少。
2)大型构件少,现浇墙的工艺较简单,技术要求不高,故其适应性强。 3)施工速度较快,劳动强度低。
4)结构整体性好,刚度大,提高了结构的抗震与抗风能力。
5)墙面平整,可减少装修工作量,减薄墙体。
大模板建筑的缺点是:现浇混凝土工作量较大,水泥消耗量多,工地施工组织较为 复杂。但由于大模板建筑技术条件要求不太高,适应性强,很适合我国国情。自1974 年开始采用大模板建筑以来,它已成为我国工业化建筑的
主要形式之一。北京唐山、上海、沈阳等地发展较快,北京的大模板建 筑当时已初步形成完整的体系。
大模板建筑可适用于地震区和非地震区的多层和高层建筑。
图10.20 大模板(局部)施工示意田
10.4.2 设计中应注意的问窟
大模板建筑多采用横墙承重,设计时应注意:
1)建筑物体型力求简单,避免结构刚度突变,以利于抗震和抗风。
2)在房屋空间组合时,横墙应尽量对齐,内纵墙应拉通,以提高房屋的空间刚度。
3)工具式大模板是用钢制做,要尽量提高周转次数才能充分发挥经济效益,设计时 应尽量统一开间和进深等参数,以减少大模板的规格,用尽量少的几种模板就能满足 所有墙体的施工需要,使模板的周转次数增多。 .
4)加强各墙之间及楼板与墙体之间的连接,提高结构的整体性。
10.4.3 大模板建筑的构造类型
大模板建筑分为全现浇、现浇与预制装配结合两种类型,全现浇式大模板建筑是 墙体和楼板等构件均采取现浇施工方式,由于对模板、设备要求较高,在我国使用较 少。
现浇与预制相结合的大模板建筑是目前我国大模板毒筑的主要类型。 1.现浇内墙与楼板,预制外墙板
这种施工方法所形成的建筑一般为横墙承重方式。为了要把浇筑楼板的模板拆 出,它的承重结构成为横墙和楼板组成蜂窝状空格形式;为使模板移位方便,外墙只 好做成装配形式。这种施工方法也叫“ 内浇外挂” ,其结构整体性强,适用于防震及高 层建筑, 一般可达30层。为了组织流水施工,提高模板 的使用周转率,现浇的楼板需 要用促凝剂或进行加热养护,如热拌及蒸汽、热水、电热和红外线等方法养护。
外墙板一般多采用悬挂墙、幕墙或轻质填充墙,层数不多的建筑也可采用自承重预制 板外墙。该形式容易消除热桥,并可充分发挥外围护结构的保温性能。
2.现浇内墙与楼板,砌筑外墙
现浇内墙与楼板、砌筑外墙即“ 内浇外砌” 的施工方式。这是因为上述“ 内浇外挂”方 式虽然有工期短、施工方便、工效高等优点,但是还存在造价高,水泥用量大等缺 点,而且外墙板的保温措施、节点处理等有时还会有一些问题,所以在多层建筑中。 出现丁这种外砌砖墙或砌块墙的方式。
3.现浇内、外墙,预制楼板
采用大模板同时现浇内外墙,具有较好的控体性和较强的防震能力。和预制外墙板 的建筑来比较,现浇外墙的门窗布置较为灵活,而且避免了预制外墙板接缝构造的复 杂性,但是在现浇内承重墙预制楼板建筑中,预制楼板的搁置、现浇外墙板的保温和 外表面的装饰等问题都是目前需要进一步研究解决的。
4. 现浇内墙,预制楼板与外墙板
承重内墙采用大模板现浇,外墙、楼板和隔墙采用预制装配的作法,简称为“一模 三板”(图10.21)。这种做法可以免去立外墙模板的复杂工序,预制外墙板可以事先作好 保温和饰面层。外墙板的构造通常和预制装配式外墙板一样,所不同的是,这种方法 一般先装内墙大模板然后把预制外墙板吊装就位,
使其与内墙模板临时固定,再浇筑内墙混凝土,并与外墙板侧边预留环形钢 筋插筋连接,形成整体。
这种建造方式的楼板和内隔墙的构造,基本上与预制装配式建筑类同。
图10.2l 一模三板建筑示意
10.5 其他类型的工业化建筑简介
10.5.1 滑模建筑
滑模建筑系指用滑升模板现浇混凝土墙体的一种建筑,滑模现浇墙的原理 是利用墙体内承受钢筋作支承杆,由液压千斤顶遂层提升模板,随升随浇混 凝土,直至整个墙体完成连续浇筑(图10.22)。
图10.22 滑模示意图
滑模建筑的优点是,结构整体性好,机械化程度高,施工速度快,节约模板,施
工占地少,改善了施工条件,缺点是操作困难,墙体垂直度易出现偏差,墙体厚 度较大。为了适应滑模施工的特点,建筑平面设计尽量简单平整,开间应适当大 一些,不能有凸出的横线条。必要时外墙面可以利用模板滑升滑出竖向线条,也 可做喷涂饰面,也还有在墙板上衬以加气混凝土块做为保温层,但需另加抹灰
层。为了抵抗模板滑升时带来的侧摩擦力,墙体还需适当加厚。
这种施工方法适用于外形简单整齐的垂直形体、上下相同壁厚的建筑物或构筑
物,如5~20层的多、高层建筑物的内外墙,以及水塔、烟囱、筒仓等构筑物的 施工。
采用滑模施工的建筑一般有三种布置类型(图10.23)。
第一种是内外墙全用滑模施工,第二种是内墙用滑模施工,外墙用装配式墙
板,第三种是仅用滑模浇筑楼梯、电梯等形成简体结构的交通核,而其余部分则
采用框架或大板结构。
图10.23 建筑物的不同滑模部位
10.5.2 升板建筑
升板建筑是指利用房屋自身的柱子作导杆,将预制楼板和屋面板提升就位的 一种建筑(图10.24)。升板建筑的施工顺序如下:
图10.24 升板建筑施工顺序
1)首先是做基础,平整场地、开挖基槽,施工基础。
2)在基础上立柱子,大多采用预制柱,立起的柱子作为提升楼板和屋 盖的导杆, 柱子可分段现浇或预制拼接。 ‘
3)打地坪,先做室内地坪的目的是为了在上面预制楼板。
4)叠层预制楼板和屋面板,板与板之间用隔离层隔开,并且柱子是套在屋面板和 楼板的柱位中心,板与柱子之间交界处需留出必要的缝隙。
5)逐层提升,将预制好的楼面板、屋面板自上而下逐层提升;为保证提升 · 过程中 柱不至因失稳而倒塌,楼面、屋面板不能一次提升到设计位置,而应该分为若干次 进行,并注意防止上重下轻。
6)逐层就位,即从底屋到顶层逐层将楼板和尾面板分别固定在自己的设计位置 上。
升板建筑的主要施工设备是提升机,每根柱上安装一台,以使楼板在提升过程中 均匀受力,并且同步上升。提升机悬挂在承重销上[图10.25(b)]承重销是用钢作的, 可以临时穿入柱上预留的间歇孔中,施工时用它来临时支承提升机和楼板,提升完 毕后承重销便永久地固定在柱帽中。
提升机通过螺杆、提升架、吊杆将楼板吊住,当提升机开动时,螺杆转动,楼板便 慢慢上升[图10.25(a)]。当楼板提升到间歇孔时,在楼板下将承重销穿入柱子间歇孔 中,支承住楼板。当继续往上提升时,需将提升机移到更高的位置,并悬挂在柱
上。如此往复数次,逐渐将各层楼板和屋面板提升到设计位置。
从以上介绍可以看出升板建筑有很多优点,由于楼板是在建筑物的地坪上叠层 预制,不需要底模,可以大大节约模板; 把许多高空作业转移到地面上进行,不需 占用更多的施工场地。
根据以上优点,升板建筑主要适用于隔墙少,楼面荷载大的多层建筑, 如商
场、书库、车库和其他仓贮建筑,特别适合于施工场地狭小的地段建筑房屋。
图10.25 升板建筑示意图
升板建筑的楼板通常采用三种形式的钢筋混凝土楼板。第一种是平板, 因上下表面均平整,制做简单,其刚度较平板好,适合于6m以上的柱网。
板厚一般不小于柱网长边 尺寸的1/35。第二种是双向密肋板,其刚度较平板 好,适合于6m以上的柱网。密肋板有预应力和非预应力板两种,较节省材 料,适用于有集中荷载及开有孔洞的楼板,密肋间可填混凝土、多孔砖、煤 渣砖、加气混凝土块等。第三种是预应力混凝土板,特点是节约钢筋、水
泥,板的刚度大。由于采用预应力结构, 提高了板的受力性能,可适用于 9m左右的柱网。
升板建筑的外墙可以采用砖墙、砌块墙、预制墙板等,为减轻承重结构的 荷载,最好选用轻质材料作外墙。
楼板与柱的连接通常有后浇柱帽、承重销剪力块等方法。后浇柱帽是我国 常采用的板柱连接方法,当楼板提升到设计位置后,在其下穿承重销子柱的 间歇孔中,绑扎柱帽钢筋后从楼板的浇筑孔灌入混凝土,形成柱帽,见图
10.26。
图10.26 后浇柱帽构造
在升板建筑的基础上,还可以进一步发展成升层建筑,即在提升楼板之前,在两 层 楼板之间安装好预制墙板或其他墙体,提升楼板时连同墙体一起提升。这种建筑 可以进一步简化工序,减少高空作业,加快施工进度,见图10.27。
10.5.3 盒子建筑
盒子建筑是以工厂化生产的盒子状构件为基础,运至施工现场吊装组合而成的建 筑。
这种盒子内一切设备、管线、装修、固定家俱均已做好,外立面装修也可完成。 现场仅需完成盒子就位,构件之间的连接、封缝,连接各种管线等等必须在现场进
图10.27 升层建筑
行的总体工序。
这种建筑始建于20世纪50年代,目前世界上已有30多个国家修建了盒子建
筑,适用于住宅、旅馆、疗养院、学校等类型的建筑,不仅用于多层建筑,还用于 高层建筑,目前已修建了有20多层的高层住宅。
盒子建筑的优点在于:①施工速度快,同大板建筑相比可缩短工期50%~
70%:②装配化程度高,大部分工作均移到工厂完成,现场用工量仅占总量的20% 左右,这比大板建筑减少10%一15%,比砖混建筑减少30%~50%,⑧混凝土盒 子构件本身就是空间薄壁结构,其刚度大、自重很轻,与砖混建筑相比,可减轻结 构自重的一半以上。
不足是盒子尺寸大,工序多而复杂,对生产设备、运输设备、现场吊装设备要 求高,投资大,技术复杂,建筑的单方造价也较高。
盒子结构可采用各种材料,如钢材、钢筋混凝土、木材和塑料等。盒子构件的 高度与层高相应,长宽尺寸根据盒子内小空间组合情况而定。如一个或两三个房间 为一个盒子,住宅的厨房、宾馆的卫生间等也可做成独立的盒子。这类房间的空间 小、设备多、管道集中, 一切设备、管线和装修工程均在预制厂完成。作为卫生间 成品盒子的生产和销售,有利于减少这类房间的现场工作量。
盒子构件分为有骨架和无骨架盒子构件两种。有骨架的盒子构件通常用钢、
铝、木、钢筋混凝土作骨架,用轻型板材围合而成的盒子,见图10.28;这种盒子 构件的重量很轻,每平米仅100一400k8。
无骨架的盒子构件一般用钢筋混凝土制作,每个盒子可以分别由六块平板拼成, 见图10.29。但目前最常用的是采取整浇成型的办法。生产整浇盒子时必须留1~2 个面不浇筑,作为脱模之用,见图10.30。其中图(a)为盒子在上面开口,底板单独 预制成一块板,称为杯形盒子;图b)是在盒子的下面开口,底板单独预制做, 称为 钟罩形盒子;图(c.d)是在盒子的两端或一端开口,端墙板单独加工的称为隧道型或 卧杯形盒子。这些单独预制加工的板材可在预制工厂或施工现场与开口盒子拼成一 个完整的盒子构件后再进行吊装。
下面介绍盒子建筑的组装方式与构造。用盒子构件组装的建筑大至有以下几种方 式:
一种是上下盒子重叠组装[图10.3l(a))I第二种组装方式为盒子构件相互交错叠置[图 10.31(b)],这种组合的优点是可避免盒子相邻侧面的重复, 比较经济;第三种组装 方式为盒子构件与预制板材进行组装[图10.31(c)],这种方式的优点是节约材料,设 计布鞋比较灵活,其中设备管线多和装修工作量大的房间采用盒子构件,以便减少 现场工作量,而大空间和设备管线少的房间采用大板结构;第四种组装方式是盒子 构件与框架结构进行组装[图10.31(d)),盒子构件可搁在框架结构的楼板上,或者通 过连接件固定在框架的格子中,此时的盒子构件是不承重的,组装十分灵活;第五 种,组装方式是盒子构件与简体结构进行组装[图10.31(e)),盒子构件可以支承在从 简体悬挑出来的平台上,或者将盒子构件直接从简体上悬挑出来,形成悬臂式盒子 建筑等各种形式。
图10.28 有骨架的轻型盒子构件
图10.29 拼装式盒子构件
图10.30 整浇成型的盒子构件
第一种是上下盒子重叠组装[图10.3l(a))I第二种组装方式为盒子构件相互交错叠置 [图10.31(b)],这种组合的优点是可避免盒子相邻侧面的重复,比较经济;第三种组 装方式为盒子构件与预制板材进行组装[图10.31(c)],这种方式的优点是节约材料, 设计布鞋比较灵活,其中设备管线多和装修工作量大的房间采用盒子构件,以便减 少现场工作量,而大空间和设备管线少的房间采用大板结构;第四种组装方式是盒 子构件与框架结构进行组装[图10.31(d)),盒子构件可搁在框架结构的楼板上,或者 通过连接件固定在框架的格子中,此时的盒子构件是不承重的,组装十分灵活;第 五种,组装方式是盒子构件与简体结构进行组装[图10.31(e)),盒子构件可以支承在 从简体悬挑出来的平
10.5.4轻型钢结构骨架建筑 图10.31 盒子建筑的组装方式
轻型钢结构建筑简称轻钢建筑,系由轻形钢结构作骨架,由多层组合的轻体墙作围 护结构,经装修和装饰而成的房屋。
1.轻钢结构的特点
1)用钢量一般比普通热轧钢结构省25%左右,有时还可能比同等条件下的钢筋混凝 土结构屋面的用量还少。
2)由于结构重量轻,相应减少了运输和安装的费用,同时对基础承载力要求也较 低,减少了建筑物的基础造价。
台上,或者将盒子构件直接从简体上悬挑出来,形成悬臂式盒子建筑等各种
形式。
3)薄壁型钢成型较灵活,可根据需要设计最佳截面形状,便于工业化生产及
施工、安装。
4)防腐要求严,维修费用高。
5)用于高层或大跨建筑时,需另设承重结构,此时轻钢仅作围护结构。
2.轻钢结构的结构体系
轻钢结构除了承受全部竖向荷载以外,还应具有抵抗水平荷载和振动的能
力。常见的结构体系有:柱梁式,即以轻钢结构的柱子、梁和桁架组合的房 屋支承骨架(图10.32);隔扇式(图10.33),整个房屋的组合如同板材装配式建 筑,隔扇的内外层次可以是在工厂与骨架同时组合完成的板材,也可以是在 工地先安装好骨架再在现场进行其他各层次的施工安装;混合式,系外墙采 用隔扇,内部采用柱梁而混合组合的骨架体系(图10.34),盒子式,系在工厂 把轻钢型材组装成盒型框架构件,再运到土地装配成建筑的支承骨架(图
10.35)。以这个骨架为基础,最后安装楼板、内外墙、屋顶、顶棚和其他内外
装修构配件。
10.32 柱粱式轻钢建筑剖视图
图10.33 隔扇单元式轻钢骨架
图10.34 外部隔扇内部柱梁的轻钢骨架
图10.35 盒子式框架轻钢骨架
3.墙体构造
轻钢建筑与一般建筑的墙的不同处主要在于外墙,通常有湿作业和干作业之分。
(1)钢丝网水泥墙。
钢丝网水泥墙常见的有两种构造方式:
1)轻钢龙骨钢丝网水泥墙,在前述隔扇式轻钢骨架的外侧或两面绑扎或专用卡具卡 住钢丝网片,喷水泥砂浆,隔扇常填以泡沫或纤维质保温材料[图10.36(a)]。
图10.36 钢丝网水泥墙
2)钢筋网架水泥墙,又称泰柏板,用直径3~4mm钢丝点焊成间距为100的双向网 片,制成空间网架,在内部插入泡沫塑料;对于防火要求高的建筑,可在钢筋网架 中填入岩棉,成为质地较轻的装配单元。运到工地,把它安装在轻钢骨架的外围部 分,双面喷抹20~30mm的水泥砂浆,即可成为有一定保温能力的外墙[图
10.36(b)]。
钢丝网水泥浆喷抹的墙自重轻,具有一定的保温和隔声能力,整体性、防水性和
防火性均较好,缺点是现场出现大量的湿作业。
(2)复合墙
轻钢建筑由多层材料组合外墙,在组合中要考虑防风雨、保温隔热,防止产生表
面及内部的凝结水,防火以及注意立面造型等;同时还要考虑材料的选择、各个层 次的构造、节点和接缝的处理以及制作和安装的条件等。
复合外墙板的组成, 一般有以下几个层次:
1)骨架,通常多用槽形薄壁型钢龙骨制成单元墙板的外型框架,内部视面板刚度 的需要,适当设置横挡或竖筋。需承侧向力者,可在框架内设置斜撑(图10.37)。除 轻钢外其他尚可由有木材,纤维水泥板以及混凝土饰面板的肋等作为复合墙的支承 骨架(图10.38)。
图10.37 复合板骨架形式
图10.38 轻质复合外墙板的组成和节点构造举例
2)外层面板,有表面经过处理的金属压型薄板、有色或镜面玻璃、经过一 定防火和抗老化处理的塑料以及水泥制品(如石棉水泥板、纤维水泥板、加 气混凝土板、混凝土板或钢丝网水泥面层等)(图10.38)。节点多用油膏或专 用弹性材料嵌缝。
3)内层面板,采用纸面石膏板、胶合板和木质纤维板等较为普遍。表面常
用涂料、油漆或贴壁纸,接缝中可用腻子刮平或另加压缝条。
4)保温层, a常设置在内外面层之间,采用的材料有玻璃棉、矿棉、岩棉
等制成的毡毯以及加气混凝土等,为了防止蒸汽渗透常在保温层内部加一层 油纸、油毡或铝箔的隔蒸汽层;有些还增加一层蜂窝板或封闭的空气层以提 高保温效能,轻质材料蓄热性较差,为了减少太阳辐射对墙体的影响,使夏 季的墙板蓄热散发,最好外面设置一层通气的空气层[图10.38(h,i)]。
小 结
1.建筑工业化是用现代工业生产的方式建造房屋,其基本特征是设计标准化、 施工机械化、预制工厂化、组织管理科学化。实现工业化可加快施工速度,减少人 工消耗,提高工程质量。
2.大板建筑的主要构件有外墙板、内墙板、楼板、屋面板,主要的辅助构件有 楼梯、隔墙、阳台、檐口和勒脚等;大板建筑节点构造设计包括板材等构件的连接 构造和外墙板缝的节点构造。外墙板的接缝有水平缝、垂直缝以及水平缝与垂直缝 的相交部位——十字缝。大板建筑外墙板接缝是材料干缩、温度变形和施工误差的 集中点,因此设计板缝构造时,应考虑当地年温差、风雨大小、湿度状况等因素, 以及耐久、经济、美观、便于制作和施工等要求等,处理不当将严重影响建筑物的 质量和使用;外墙板缝的防水有材料防水、构造防水、材料防水与构造防水相结合 三种方式。常用的水平缝有滴水式水平缝、高低缝和企口缝。垂直缝一般采用空腔 构造。十字缝通常有三种处理方法,即以楼层为单位的分层排水法、通腔排水及分 层与通腔相结合排水法。
3.框架板材建筑是由框架和轻型板材组成的建筑。柱、梁、楼板为其承重构
件,墙板仅起围护与分隔的作用,框架结构的类型分为梁板柱框架体系、板柱框架 体系、框—剪体系、框—简体系;外墙板可以是自承重的,也可以是悬挂的。除必 要的抗剪墙板外,多数为轻质墙板。墙板可直接固定在承重结构(梁、板、柱)上, 或固定在附加的墙架上,后者安装精确。
4.大模板建筑是一种现浇体系,但外墙板和楼板也可以预制,其构件之间的连接比 预制体系简单,整体性更好,并可减少材料的多次运输,造价降低,但寒冷地区冬 季施工耗能量高。它的适应性比大板建筑强,应用范围更广。高层建筑宜用内浇外 挂,多层建筑可用内浇外砌,并保证内外墙之间连接可靠。
5.滑模建筑是用可移动的模板边现浇边移动模板连续施工墙体,房屋整体性好,施 工机械化程度高,速度快,但操作精度要求高,适宜于上下墙厚一致的多层和高层 建筑。楼板可用现浇或预制,但要与墙体现浇工艺协调配合。
6.升板建筑利用自身柱子作导杆把预制楼板提升就位,对施工场地狭小的工程最 适合。重点是解决好防止群柱失稳和楼板重叠制作的粘连问题。
7.盒子建筑是装配化程度最高的预制体系,施工速度很快,现场用工量很少,但 需要有设备完善的预制工厂和重型施工运输设备。盒子构件可采用重叠组装,或与 框架、简体结构混合组装,造型丰富多变。还可在其他工业化建筑体系中单独采用 卫生间盒子构件,以加快施工速度.
8.轻钢结构建筑由轻形钢结构作骨架,由多层组合的轻型墙作围护结构的房屋。 轻钢结构的结构体系有柱梁式,隔扇式、混合式、盒子式等。

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