《裝配式建筑概論》課件 第5、6章 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑、裝配式木結(jié)構(gòu)建筑

第五章裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑25.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑概述5.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)5.3裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展方向目錄5.4實(shí)例介紹本章重、難點(diǎn)重點(diǎn)掌握裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的基本概念和基本特征，學(xué)習(xí)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的各種類別、特點(diǎn)及適用范圍并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行分析。中國(guó)裝配式建筑的發(fā)展概況51PART.概述5.1.1概念5.1.2分類裝配式鋼結(jié)構(gòu)是指建筑的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由鋼構(gòu)件、部品通過(guò)可靠的連接方式裝配而成的建筑。鋼結(jié)構(gòu)建筑是從鐵結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展而來(lái)，鐵結(jié)構(gòu)建筑本身就是裝配式：在工程鑄造或鍛造構(gòu)件，到現(xiàn)場(chǎng)用鉚接方式連接。進(jìn)入鋼時(shí)代后，與鐵建筑一樣，鋼結(jié)構(gòu)也采用鉚接或螺栓連接，工廠加工，現(xiàn)場(chǎng)裝配。5.1.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的概念第一、更加強(qiáng)調(diào)預(yù)制部品部件的集成。第二、不僅鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其他系統(tǒng)也要搞裝配式。5.1.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的概念《裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51232-2016中關(guān)于裝配式鋼結(jié)構(gòu)的建筑的定義：裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是“建筑的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由鋼部（構(gòu)）件構(gòu)成的裝配式建筑。”對(duì)比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定義的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑與普通鋼結(jié)構(gòu)建筑裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系主要根據(jù)建筑功能、建筑高度以及抗震設(shè)防烈度等分為以下結(jié)構(gòu)體系類型：1、鋼框架結(jié)構(gòu)2、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)3、鋼框架-延性墻板結(jié)構(gòu)4、筒體結(jié)構(gòu)5、巨型結(jié)構(gòu)6、交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)7、門式鋼架結(jié)構(gòu)8、低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類（1）低層冷彎薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)以鍍鋅冷彎薄壁輕鋼作為龍骨復(fù)合材板用做分隔墻體和外維護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)整體預(yù)制化程度高、節(jié)能環(huán)保、運(yùn)輸成本低、安全耐用、基礎(chǔ)造價(jià)低缺點(diǎn)施工規(guī)程及規(guī)范不完善、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程慢、缺乏教育和普及工作5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類（2）輕鋼框架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)門窗設(shè)置靈活開(kāi)間大可進(jìn)行二次設(shè)計(jì)建筑耐久耐火適用于6層以下的多層建筑主體框架：H型鋼、異形截面型鋼、冷彎型方管墻體維護(hù)系統(tǒng)：彩鋼夾芯板、加氣塊5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類（3）鋼框架結(jié)構(gòu)鋼管混凝土柱在鋼管柱中填充混凝土，鋼管和混凝土共同承擔(dān)荷載作用的構(gòu)件。剛性連接結(jié)構(gòu)受力變形后梁柱夾角不變的節(jié)點(diǎn)。5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類鋼框架結(jié)構(gòu)是鋼梁和鋼柱，或鋼管混凝土柱剛性連接，具有抗剪和抗彎能力的結(jié)構(gòu)。（3）鋼框架結(jié)構(gòu)5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類抗震性能良好自重輕充分利用建筑空間施工周期短，建造速度快平面布置靈活，構(gòu)造簡(jiǎn)單耐火性能差，要加涂防火涂料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足，如節(jié)點(diǎn)連接、支撐變形等優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)（4）鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu)5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類核心筒就是在建筑的中央部分，由電梯井道、樓梯、通風(fēng)井、電纜井、公共衛(wèi)生間、部分設(shè)備間圍護(hù)形成中央核心筒。外圍結(jié)構(gòu)采用鋼框架的形式，形成一個(gè)外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu)。（4）鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu)5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類利用660噸抗風(fēng)制震重球-風(fēng)阻尼器，自行調(diào)整移動(dòng)方向及振幅，遇風(fēng)力或地震時(shí)可降低大樓搖晃程度。在大樓四個(gè)外側(cè)分別有2支巨柱，共8支。每支截面約3米長(zhǎng)、2.4米寬，自地下5樓貫通到地上90樓。（5）鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)鋼框架-中心支撐鋼框架-偏心支撐鋼框架-屈曲約束支撐5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類在鋼框架體系中設(shè)置支撐構(gòu)件，共同抵抗豎向和水平方向荷載。（6）鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)用鋼量小開(kāi)間大適用于高層辦公樓和住宅5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類以鋼框架為主體，并配置一定數(shù)量的鋼筋混凝土或型鋼混凝土剪力墻。（7）鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類鋼板墻結(jié)構(gòu)單元由內(nèi)嵌鋼板及邊緣構(gòu)件(梁、柱)組成，其內(nèi)嵌鋼板與框架的連接由魚(yú)尾板過(guò)渡，即預(yù)先將魚(yú)尾板與框架焊接，內(nèi)嵌鋼板再與魚(yú)尾板焊接(雙面角焊)或栓接。（7）鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)節(jié)省用鋼量50%以上鋼墻板價(jià)格便宜制作和施工都比較簡(jiǎn)單自身延性好，抗震性能好墻體厚度小，結(jié)構(gòu)自重小適用于高層辦公樓和住宅5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類（8）鋼混組合剪力墻結(jié)構(gòu)鋼-混凝土組合剪力墻主要包括型鋼混凝土剪力和鋼板混凝土組合剪力墻兩類。型鋼混凝土剪力墻通常是在混凝土墻體的端部設(shè)置型鋼構(gòu)件，其他仍為鋼筋混凝土墻體，也可以在墻體中配置型鋼作為埋入式斜撐。5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類（9）圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)外墻通常采用復(fù)合墻體提高外墻的整體性能，復(fù)合墻體通常采用輕質(zhì)材料進(jìn)行干式連接。按照外圍護(hù)系統(tǒng)構(gòu)造，外墻板主要分為預(yù)制混凝土外掛墻板、輕質(zhì)條板、鋼木骨架組合外墻板、建筑幕墻四類。5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類（9）圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)內(nèi)隔墻建筑內(nèi)墻主要起分隔區(qū)分空間的作用。墻體材料宜采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料，減少墻體抹灰作業(yè)。常見(jiàn)的內(nèi)墻有蒸壓加氣混凝土條板、蒸壓加砌塊、輕質(zhì)混凝土條板、石膏條板等。5.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類52PART.裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)5.2.1優(yōu)點(diǎn)5.2.2缺點(diǎn)5.2.3存在的問(wèn)題設(shè)計(jì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化

多數(shù)構(gòu)件在工廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)，施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配式安裝，大幅節(jié)省建筑材料占地和施工占地。5.2.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)\5.2.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)資源能源節(jié)約多用鋼材作框架，保溫墻板作圍護(hù)結(jié)構(gòu)，大量減少水泥、砂、石、石灰等的用量，總體自重比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕30%-50%，減少建筑垃圾和環(huán)境污染，減輕對(duì)不可再生資源的破壞和消耗。傳統(tǒng)施工現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)施工安全質(zhì)量性能強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件集成化可以大幅提高工程質(zhì)量和安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高建筑本身的安全可靠性。相比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)可增加有效面積8%左右，擴(kuò)展建筑空間的使用面積。5.2.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)\5.2.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)建造可循環(huán)：能夠?qū)崿F(xiàn)全過(guò)程管控，節(jié)能減排、保證品質(zhì)。鋼材可回收再利用，對(duì)環(huán)境污染小，節(jié)能指標(biāo)達(dá)50%以上，是可循環(huán)使用的綠色建筑。產(chǎn)業(yè)綜合效益高：建筑設(shè)計(jì)建造周期短、效率高、污染少，能夠推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)化、信息化和智能化的良好結(jié)合，推動(dòng)建筑業(yè)以及與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)提高發(fā)展效益，進(jìn)而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)健康持續(xù)發(fā)展。5.2.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)耐火性能差當(dāng)溫度在150℃以下時(shí)，鋼材性質(zhì)變化較小。當(dāng)結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻射時(shí)，就需要采用隔熱板加以保護(hù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)表面溫度在300℃—400℃時(shí)，鋼材的強(qiáng)度和彈性模量均顯著下降。當(dāng)結(jié)構(gòu)表面溫度在600℃時(shí)，鋼材的強(qiáng)度趨于零。5.2.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)許多火災(zāi)案例都證明，發(fā)生火災(zāi)后20分鐘左右，鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)因?yàn)楦邷厥Ф顾?。耐腐蝕性差鋼材在潮濕的環(huán)境中，特別是處于有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中容易銹蝕涂料的壽命與建筑的設(shè)計(jì)使用壽命相差甚遠(yuǎn)5.2.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)多層和高層建筑建造成本高多層和高層住宅領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)比混凝土成本高。主要原因：裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)材料、維護(hù)材料比混凝土建筑貴，人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)無(wú)法完全抵減。5.2.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)居住的舒適度有待提高高層鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性建筑，自振周期長(zhǎng)，風(fēng)荷載對(duì)高層建筑具有一定的動(dòng)力作用。裝配式鋼結(jié)構(gòu)圍護(hù)體系發(fā)展緩慢，存在墻體裂縫、滲透、噪音等問(wèn)題5.2.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)其他問(wèn)題（1）相對(duì)于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，外墻體系與傳統(tǒng)建筑存在差別，比較復(fù)雜。（2）露柱、露梁。鋼構(gòu)件截面較大，常凸出于墻體，占用室內(nèi)空間，使家居擺設(shè)和房間布置受到限制。（3）對(duì)于大型、異形的構(gòu)件在城市內(nèi)施工時(shí)交通運(yùn)輸不便。5.2.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)國(guó)內(nèi)目前與鋼結(jié)構(gòu)建筑相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)很多，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的推廣應(yīng)用起到了很大的推動(dòng)作用，但該行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還處于探索完善階段，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不夠系統(tǒng)，具體部品部件的標(biāo)準(zhǔn)不夠協(xié)調(diào)，各地各企業(yè)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新標(biāo)準(zhǔn)不斷涌現(xiàn)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)有待進(jìn)一步集群規(guī)范發(fā)展。5.2.3裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展存在的問(wèn)題（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不健全產(chǎn)業(yè)配套能力不強(qiáng)，目前國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)為自己研發(fā)設(shè)計(jì)、自己生產(chǎn)施工、自己維護(hù)維修，產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化分工還不夠；同時(shí)，由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)還處于起步階段，產(chǎn)業(yè)成熟度低，與之配套的企業(yè)相對(duì)較少，配套的產(chǎn)品也存在規(guī)格不一、品種不全、質(zhì)量參差不齊等問(wèn)題，這使得產(chǎn)業(yè)發(fā)展增加了許多額外成本。5.2.3裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展存在的問(wèn)題（2）產(chǎn)業(yè)鏈條不完善裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是通過(guò)集成建筑系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體建筑功能并滿足用戶需求的?？傮w來(lái)看行業(yè)的系統(tǒng)性集成度不高，比如行業(yè)龍頭企業(yè)不多，龍頭企業(yè)對(duì)行業(yè)、技術(shù)、資源等的整合能力弱；行業(yè)缺乏熟練的專業(yè)設(shè)計(jì)人才，企業(yè)自身研發(fā)能力弱，且與研發(fā)機(jī)構(gòu)合作不夠緊密；缺乏專業(yè)專門的建造、維護(hù)企業(yè)，這些都不利于產(chǎn)業(yè)的集聚集群發(fā)展。5.2.3裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展存在的問(wèn)題（3）行業(yè)集成度不高建筑業(yè)本身屬于典型的勞動(dòng)密集型行業(yè)，市場(chǎng)進(jìn)入的技術(shù)壁壘較低。當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)工人基本為進(jìn)城務(wù)工的農(nóng)民工，多數(shù)沒(méi)有建筑施工的專業(yè)技能，特別是對(duì)于技術(shù)素質(zhì)要求相對(duì)較高的裝配式建筑行業(yè)，農(nóng)民工出身的建筑工人的技術(shù)素質(zhì)就顯得有些偏低了，這成為影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素之一。5.2.3裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展存在的問(wèn)題（4）行業(yè)員工素質(zhì)低缺乏與之配套的圍護(hù)體系，制約了裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展。5.2.3裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展存在的問(wèn)題（5）圍護(hù)系統(tǒng)發(fā)展不足53PART.裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展方向預(yù)制混凝土構(gòu)件可作為鋼結(jié)構(gòu)有益的補(bǔ)充，解決鋼結(jié)構(gòu)難以解決的問(wèn)題。PC構(gòu)件具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、對(duì)環(huán)境影響小、有利于可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，目前在世界各國(guó)廣泛應(yīng)用。5.3.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系與PC構(gòu)件結(jié)合因施工實(shí)際需求不同，圍護(hù)墻體作為框架結(jié)構(gòu)施工的最后程序而異同，為了解決這種異同，就要將圍護(hù)墻體與構(gòu)造做法融合在一起，混合各種墻體材料。將各種墻體材料混合應(yīng)用，同時(shí)構(gòu)造做法互相借鑒融合是維護(hù)系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢(shì)。5.3.2圍護(hù)墻體、構(gòu)造做法的交叉應(yīng)用結(jié)合隨著建筑業(yè)全球化、城市化進(jìn)程的發(fā)展及可持續(xù)發(fā)展的要求，應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)建筑全壽命周期進(jìn)行管理，是實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)信息化跨越式發(fā)展的必然趨勢(shì)。5.3.3拓寬裝配式鋼結(jié)構(gòu)與BIM技術(shù)的深度完善裝配式鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)鏈，將設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)各環(huán)節(jié)串聯(lián)起來(lái)，優(yōu)化配套產(chǎn)品質(zhì)量，建立優(yōu)秀鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)基地，推進(jìn)各部門協(xié)同發(fā)展，能解決當(dāng)前裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑面臨的瓶頸。5.3.4完善裝配式鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈加強(qiáng)對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的政策支撐，加大研發(fā)投入資金，銜接企業(yè)、研發(fā)機(jī)構(gòu)、高校三方，開(kāi)展新合作，培養(yǎng)新人才，落實(shí)新技術(shù)。5.3.5加快裝配式鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才培訓(xùn)54PART.實(shí)例介紹項(xiàng)目名稱：綜合樓項(xiàng)目工程建設(shè)工期：2020年3月-2020年8月項(xiàng)目?jī)?nèi)容：共兩層，高度7.5米。裝配率67%，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)裝配式建筑要求。結(jié)構(gòu)形式：裝配式鋼結(jié)構(gòu)綜合樓項(xiàng)目綜合樓項(xiàng)目評(píng)價(jià)項(xiàng)評(píng)價(jià)要求評(píng)價(jià)分值各項(xiàng)技術(shù)方案自評(píng)分主體結(jié)構(gòu)（50分）柱、支撐、承重墻、延性墻板等豎向構(gòu)件35%≤比例≤80%20-30*方形柱30梁、板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板等構(gòu)件70%≤比例≤80%10-20*鋼梁、焊接式鋼筋桁架樓承板、鋼樓梯，比例100%20圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻（20分）非承重圍護(hù)墻非砌筑比例≥80%5

/圍護(hù)墻與保溫、隔熱、裝飾一體化50%≤比例≤80%2-5*

/內(nèi)隔墻非砌筑比例≥50%5采用預(yù)制條板墻，比例大于50%5內(nèi)隔墻與管線、裝修一體化50%≤比例≤80%2-5*

/裝修和設(shè)備管線（30分）全裝修-6采用全裝修6干式工法樓面、地面比例≥70%6

/集成廚房70%≤比例≤90%3-6*

/集成衛(wèi)生間70%≤比例≤90%3-6*

/管線分離50%≤比例≤70%4-6*采用管線分離，比例大于70%6總計(jì)67綜合樓項(xiàng)目鋼筋桁架樓承板是將樓承板中的受力鋼筋在工廠內(nèi)焊接成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與鍍鋅鋼板焊接成整體，形成模板和受力鋼筋一體化建筑制品。鋼筋桁架樓承板兼有傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土樓板整體性好、鋼性能好、防火性能強(qiáng)及壓型鋼板組合樓蓋無(wú)模板、施工快的優(yōu)勢(shì)。鋼筋桁架樓承板桁架受力模式合理，可調(diào)整桁架高度與鋼筋直徑，實(shí)現(xiàn)更大跨度和承重。綜合樓項(xiàng)目1.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定義的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑與普通鋼結(jié)構(gòu)建筑主要區(qū)別在哪？2.簡(jiǎn)述裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑需要進(jìn)一步解決的技術(shù)課題。課后思考題1.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定義的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑與普通鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要區(qū)別主要區(qū)別：第一、更加強(qiáng)調(diào)預(yù)制部品部件的集成。第二、不僅鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其他系統(tǒng)也要搞裝配式。具體來(lái)說(shuō)，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑更突出以下各點(diǎn)：（1）更強(qiáng)調(diào)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件集成化和優(yōu)化設(shè)計(jì)（2）各個(gè)系統(tǒng)的集成化，盡可能采用預(yù)制部品部件（3）標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)（4）連接節(jié)點(diǎn)、接口的通用性和便利性（5）部品部件制作的精益化（6）現(xiàn)場(chǎng)施工以裝配和干法作業(yè)為主（7）基于BIM的全鏈條信息化管理（1）多層高層鋼結(jié)構(gòu)住宅適宜性問(wèn)題（2）簡(jiǎn)化構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件集成化研究（4）隔震、消能減震構(gòu)造研究（5）外圍護(hù)集成化部品研究（6）防火構(gòu)造（7）環(huán)境對(duì)銹蝕的影響（8）隔聲構(gòu)造（9）鋼結(jié)構(gòu)成本2.裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑需要進(jìn)一步解決的技術(shù)課題謝謝觀看第六章裝配式木結(jié)構(gòu)建筑546.1裝配式木結(jié)構(gòu)建筑概述6.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)目錄6.3裝配式木結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和機(jī)遇6.5實(shí)例介紹6.4裝配式木結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展面臨的難題本章重、難點(diǎn)重點(diǎn)掌握現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)體系的分類以及各種木結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)和適用范圍并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際對(duì)裝配式木結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。西班牙-MetropolParasol俄羅斯-諾夫哥德木結(jié)構(gòu)建筑博物館中國(guó)-都江堰向峨小學(xué)61PART.概述6.1.1概念6.1.2分類裝配式木結(jié)構(gòu)建筑是指主要的木承重構(gòu)件、木組件和部品在工廠預(yù)制生產(chǎn)，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝而成的木結(jié)構(gòu)建筑。與傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)相比，裝配式木結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)全過(guò)程的集成，即前期標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方式、中期工廠化生產(chǎn)、裝配化施工以及后期的信息化管理和智能化應(yīng)用。6.1.1裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的概念第一、采用工廠預(yù)制的木結(jié)構(gòu)組件和部品裝配而成。第二、四個(gè)系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成。6.1.1裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的概念從古至今，凡木結(jié)構(gòu)建筑，都是制作好了結(jié)構(gòu)構(gòu)件，再裝配起來(lái)。從結(jié)構(gòu)裝配的角度講，凡木結(jié)構(gòu)建筑都屬于裝配式建筑。對(duì)比裝配式木結(jié)構(gòu)建筑與木結(jié)構(gòu)建筑按承重構(gòu)件選用的材料，裝配式木結(jié)構(gòu)建筑可分為輕型木結(jié)構(gòu)、膠合木結(jié)構(gòu)、方木原木結(jié)構(gòu)以及木混合結(jié)構(gòu)。6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類（1）輕型木結(jié)構(gòu)概念輕型木結(jié)構(gòu)是由木骨架墻體、木格柵樓板和木屋蓋組成的結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)抗風(fēng)、抗震性能良好施工簡(jiǎn)便材料成本低能耗低使用壽命長(zhǎng)適用于居住、小型旅游和商業(yè)建筑6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類（2）膠合木結(jié)構(gòu)層板膠合木結(jié)構(gòu)采用20～45mm厚的鋸材膠合而成，主要應(yīng)用于單層、多層的木結(jié)構(gòu)建筑，以及大跨度的空間木結(jié)構(gòu)建筑。正交膠合木結(jié)構(gòu)采用厚度為15mm～45mm的木質(zhì)層板相互疊層正交組坯后膠合而成，主要應(yīng)用于墻體、樓面板和屋面板等承重構(gòu)件的單層或多層木結(jié)構(gòu)建筑。膠合木結(jié)構(gòu)包括承重構(gòu)件主要由層板膠合木和正交膠合木制作的兩種木結(jié)構(gòu)形式。6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類（2）膠合木結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有天然木材的魅力不受天然木材尺寸限制，能夠制作成滿足建筑和結(jié)構(gòu)要求的各種形狀和尺寸的構(gòu)件，造型隨意避免和減少天然木材無(wú)法控制的缺陷影響，提高了強(qiáng)度，并能合理級(jí)配、量材使用具有較高的強(qiáng)重比，能以較小的截面滿足強(qiáng)度要求具有良好的保溫性，熱脹冷縮變形小6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類膠合木梁柱式結(jié)構(gòu)是采用膠合木制作梁和柱并通過(guò)金屬連接件連接組成的共同受力的梁柱結(jié)構(gòu)體系。通常柱間加設(shè)支撐或剪力墻抵抗側(cè)向荷載作用。6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類（2）膠合木結(jié)構(gòu)—膠合木梁柱式結(jié)構(gòu)木拱結(jié)構(gòu)是一種主要承受軸向壓力并由兩端推力維持平衡的曲線形平面結(jié)構(gòu)。膠合木拱形結(jié)構(gòu)受力合理，構(gòu)造簡(jiǎn)單，適用于大跨度木結(jié)構(gòu)建筑。6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類（2）膠合木結(jié)構(gòu)—膠合木拱形結(jié)構(gòu)左圖為四川省江油電廠干煤棚膠合木拱結(jié)構(gòu)。膠合木拱結(jié)構(gòu)跨度為88m，拱高為27m，拱截面寬為230mm、高為1.625m，由兩塊寬為115mm的弧形膠合木構(gòu)件用螺栓拼合而成。從拱頂分為兩個(gè)半拱作為吊裝施工單元，然后用鋼板和螺栓進(jìn)行安裝連接。拱腳置于約6m高的鋼筋混凝土支墩上。6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類（2）膠合木結(jié)構(gòu)—膠合木拱形結(jié)構(gòu)膠合木門架結(jié)構(gòu)主要包括弧形加腋門架和指接門架。通常適用于50m以下的跨度，頂部斜坡面坡度應(yīng)大于14°以減少屋脊過(guò)大產(chǎn)生的撓度。6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類（2）膠合木結(jié)構(gòu)—膠合木門架結(jié)構(gòu)膠合木空間結(jié)構(gòu)是以膠合木構(gòu)件作為主要承重構(gòu)件形成的大跨空間結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)體系包括空間木桁架、空間鋼木組合桁架和空間殼體結(jié)構(gòu)。6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類（2）膠合木結(jié)構(gòu)—膠合木空間結(jié)構(gòu)上圖為亞洲最大木結(jié)構(gòu)會(huì)館——貴州省百里杜鵑國(guó)際會(huì)展中心畢節(jié)穹頂中心跨度53m，中間沒(méi)有采用一根柱子作為支撐，6個(gè)葉片跨度18m穹頂采用單層球面木結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼形式節(jié)點(diǎn)采用膠合木桿件-鋼夾板螺栓連接形式6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類（2）膠合木結(jié)構(gòu)—膠合木空間結(jié)構(gòu)（3）原木結(jié)構(gòu)6.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類原木結(jié)構(gòu)是采用規(guī)格及形狀統(tǒng)一的方木、圓形木疊合制作的結(jié)構(gòu)。原木結(jié)構(gòu)適用于住宅、醫(yī)院、療養(yǎng)院、養(yǎng)老院、托兒所、幼兒園、體育建筑等。（3）原木結(jié)構(gòu)—井干式結(jié)構(gòu)6.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類井干式結(jié)構(gòu)是對(duì)原木進(jìn)行粗加工，水平組合疊加成長(zhǎng)方形的框，各構(gòu)件端部交叉咬合連接，逐層形成建筑的墻體，最后形成屋頂。該結(jié)構(gòu)形成以井字形為特征的墻體，并以此作為建筑的主要承重體系。（3）原木結(jié)構(gòu)—木框架剪力墻結(jié)構(gòu)6.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類木框架剪力墻結(jié)構(gòu)是在由地梁、梁、橫架梁與柱構(gòu)成木構(gòu)架上鋪設(shè)木基結(jié)構(gòu)板，各部分通過(guò)釘連接形成的方木原木結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)抗側(cè)力強(qiáng)，能夠抵御風(fēng)、地震帶來(lái)的水平作用力。（3）原木結(jié)構(gòu)—傳統(tǒng)梁柱式結(jié)構(gòu)6.1.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的分類傳統(tǒng)梁柱式結(jié)構(gòu)建筑是指按照傳統(tǒng)建造技術(shù)要求，采用榫卯連接方式對(duì)梁柱等構(gòu)件進(jìn)行連接的木結(jié)構(gòu)，主要分為穿斗式木結(jié)構(gòu)和抬梁式木結(jié)構(gòu)兩類。天府之檐穿斗式木結(jié)構(gòu)（4）木混合結(jié)構(gòu)

概念木混合結(jié)構(gòu)建筑主要將木結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)混合承重，并以木結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)形式的建筑。分類木混合結(jié)構(gòu)建筑包括上下混合木結(jié)構(gòu)以及混凝土核心筒木結(jié)構(gòu)。6.1.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的分類62PART.裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)6.2.1優(yōu)點(diǎn)6.2.2缺點(diǎn)工業(yè)化程度高模數(shù)化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)組裝受氣候條件影響小、建筑質(zhì)量有保證、污染可以集中治理6.2.1裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)6.2.1裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)抗災(zāi)性能木結(jié)構(gòu)建筑在抗震性能方面要優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。木材輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)使得其在地震中占優(yōu)勢(shì)。木材更好的彈性能更好的緩沖和分散地震作用力。木結(jié)構(gòu)有很多構(gòu)件和釘接點(diǎn)，形成有很多輔助荷載通道來(lái)緩沖地震能力。環(huán)保性強(qiáng)對(duì)水的污染少：木材是天然材料，將圓木加工鋸成材耗用的水很少，對(duì)水體質(zhì)量的影響是微乎其微的。能耗低：在提取、生產(chǎn)、建設(shè)、運(yùn)輸過(guò)程中能源消耗量低，木屋建筑導(dǎo)致溫室效應(yīng)最少。建筑垃圾少：木材生產(chǎn)產(chǎn)生的廢料，可變廢為寶，利用廢料制作刨花板、木質(zhì)顆粒燃料、活性炭，廢料是100%可降解的。凈化空氣：樹(shù)木在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收二氧化碳，釋放氧氣，起到了凈化空氣的作用。6.2.1裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)6.2.1裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)舒適性好：木結(jié)構(gòu)建筑在其整個(gè)生命周期中，相較于其他形式建筑可節(jié)能達(dá)60%，冬季相比外部溫度高+5°C，夏季相比外部溫度低-6°C。建造成本沒(méi)有優(yōu)勢(shì)與其他材料相比，木材不能運(yùn)用現(xiàn)代材料的焊接技術(shù)，加大了節(jié)點(diǎn)處的連接難度，削弱了建筑結(jié)構(gòu)的功能，使設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的工作變得復(fù)雜。6.2.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)木材易腐蝕、受蟲(chóng)害當(dāng)木材的含水量超過(guò)25%時(shí)，木腐菌附著在木材上，易引起木材的腐蝕。6.2.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)防火要求高建筑內(nèi)部可燃物的數(shù)量增加，需要考慮防火措施，提高了防火設(shè)防要求。6.2.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)防火木墻燃燒后63PART.裝配式木結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和機(jī)遇歷史悠久木結(jié)構(gòu)的發(fā)展在我國(guó)有著悠久的歷史，所形成的榫卯梁柱體系在唐代已趨于成熟。世界上最高的木塔建筑應(yīng)縣木塔，高67.31m，底層直徑30.27m，明暗共九層，經(jīng)歷多次強(qiáng)震和戰(zhàn)爭(zhēng)等人為破壞，依然巍然屹立。6.3裝配式木結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和機(jī)遇應(yīng)縣木塔市場(chǎng)需求隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，人們對(duì)住房品質(zhì)提出了更高的要求，木結(jié)構(gòu)住宅以其節(jié)能保溫、環(huán)保舒適的優(yōu)越性，契合了消費(fèi)市場(chǎng)的需求，具有廣闊的發(fā)展空間，再次受到重視。6.3裝配式木結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和機(jī)遇政策導(dǎo)向供給端：實(shí)施退耕還林和種植速生樹(shù)政策，國(guó)內(nèi)人工林的面積擴(kuò)大。加入世貿(mào)組織，木材進(jìn)口關(guān)稅降低，進(jìn)口量增加。生產(chǎn)端：相繼出臺(tái)各項(xiàng)關(guān)于木結(jié)構(gòu)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)木結(jié)構(gòu)建筑市場(chǎng)化。6.3裝配式木結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和機(jī)遇速生樹(shù)64PART.裝配式木結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展面臨的難題6.4.1人均木材資源匱乏6.4.2傳統(tǒng)觀念根深蒂固6.4.3木結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)魚(yú)龍混雜6.4.4相關(guān)專業(yè)人才缺失人均木材資源匱乏一方面，我國(guó)的人口基數(shù)大，有限的森林資源平攤到個(gè)人上是有限的。另一方面，我國(guó)的森林資源分布不均衡，主要集中在東北、西南地區(qū)，導(dǎo)致相應(yīng)的木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展失衡。\傳統(tǒng)觀念根深蒂固大部分人對(duì)木結(jié)構(gòu)房屋存在刻板印象，認(rèn)為木結(jié)構(gòu)房屋是簡(jiǎn)陋的木房子，對(duì)木結(jié)構(gòu)房屋接受度不高。126.4裝配式木結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展面臨的難題木結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)魚(yú)龍混雜現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)剛剛起步，相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均衡，企業(yè)水平參差不齊，一些不法商販趁機(jī)牟利，販賣劣質(zhì)產(chǎn)品，嚴(yán)重影響木結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，也帶了嚴(yán)重的安全隱患。\相關(guān)專業(yè)人才缺失一方面，缺乏長(zhǎng)期從事木結(jié)構(gòu)研究經(jīng)驗(yàn)豐富的專家。另一方面，大部分人對(duì)木結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)狹隘，不愿從事木結(jié)構(gòu)工作。346.4裝配式木結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展面臨的難題65PART.實(shí)例介紹“TheSoto”——德克薩斯州首個(gè)大型木結(jié)構(gòu)辦公樓?！癝oto“在西班牙語(yǔ)中專指“樹(shù)叢”或“