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1、我国建筑工业化现状
当前国内建筑工业化主要采用的是预制钢筋混凝土装置式结构(简称:PC结构)和钢结构这两种结构种类。
当前PC比较热门,应为采用PC工业化的主体单位都是以现浇混凝土结构为主的房地产开发公司及土建施工总承包公司,熟悉混凝土工艺,把现场搬到工厂,简单搞起工业化,而且缺乏钢结构的人才;二是因为历史原因,社会上钢结
构人才,少许钢结构专业人员集中钢结构公司;三是因为前几年钢材价钱高,中厚板4600~5000元/吨,成品1万元/吨以上,钢结构成本居高不下,而此刻中厚
板2600元/吨不到,成本下来了,钢结构工业化系统最大阻拦没了,钢结构应当成为工业化的主流。
诚然建筑工业化在我国获取了必定的发展,但即使在大城市,工业化生产率也不高。当前,我国建筑业仍旧还是以粗放型为主,建筑标准化工作滞后,相应的零件标准化、通用化程度低,新式建筑结构系统仍旧处于探究阶段,出现了大量的PC建筑工业化系统,都未经过市场的充分检验,但都有好多的示范性的工
程,但常常是一个大项目的1、2栋,没有达到大规模工业化的要求,投产的产能都未释放,好多工厂形成了产能就出现产能节余。
钢结构建筑工业化系统主要有轻钢结构住处系统及多高层钢结构建筑系统。轻钢结构住处系统外国工业化十分红熟,国内也大量引进并应用。多高层钢结构
住处系统由钢结构作为承重结构,又分为钢框架结构、钢框架-支撑结构,钢框
架-型钢混凝土核心筒,钢框架-钢板剪力墙以及杭萧推出号称第三代系统的钢管制剪力墙结构系统,除钢管制外前面的几种钢结构形式都很传统而且成熟。
钢结构工业化建筑在我国的应用刚刚起步,在住处上已有成功案例的主要公司有杭萧钢构、东南网架、宝钢公司、莱钢公司、武汉赛博思等。
2、PC系统分析
PC建筑工业化的核心环节是对装置式建筑技术实质的理解,深入设计的方
法和PC构件生产工艺也是要点,而装置节点是PC建筑工业化的的核心。关系到系统的安全与抗震性能,也是现场构件装置形成结构系统的核心。
当前业内的主流系统大的方向分为装置式剪力墙和装置式框架结构,对装置式剪力墙结构来说,采用预制墙板和叠合楼板构件,墙板连结仍旧需要现场灌浆(对灌浆技术工人的要求特别高),且叠合楼板之间还需要再打模,并现场浇筑混凝土,另一种两侧预制叠合板夹心现浇剪力墙,因为没有考虑到两边的预制板问题,横向墙连结也需要支模,与夹心墙一道现浇。加上叠合梁及叠合楼板现场的现浇量很大,湿作业大量存在,工序繁琐,需要大量人工,而且采用预制构件造房屋工期比传统建筑方式快不了多少。
对装置式框架结构来说,采用预制框架和叠合楼板构件,竖向柱子采用钢筋
浆锚接头连结,水平向梁板构件基本采用全预制的叠合形式,极大地减少了工程
现浇量,总装置率能够高达60%甚至多到90%。工业化率很高,但抗震区框架结
构高度受限,福州7度区50米限高。可是同时我们发现,框架节点采用纵向浆
锚钢筋相互连结,现场必定会出现好多灌浆孔,不利于建筑质量安全,而且现场
抽检全部灌浆孔的质量有很大难度,而且在抗震结构最要点的地点节点区全部需
要现浇,支模困难,现场湿作业,需要人工操作,每个节点灌溉的混凝土量少,
空间小,模板支撑复杂极易漏浆,质量受工人素质及天气环境影响,而且还是需
要大量的工人及人工成本。
PC经过工厂预制构件、现场装置,经过现浇节点保证结构整体性。概括其
优势:构件质量好、工期缩短、产业化程度高、不用大面积模板,甚至能够省去
外架等,但节点处现场施工质量控制要求高;同时整体性不如现浇混凝土,成本
高500~600元/平方米(PC构件:外墙板、内墙板、楼梯综合价,一立方米最起
码要2300元,而现浇混凝土每立方米只要要1600~1800元),在高层以及高烈度
区应用需谨慎。
与钢结构工业化系统比较
实践总结PC系统的劣势:
(1)PC系统众多,但都不是很成熟,构件连结技术复杂。
(1)没有成熟加工图软件;混凝土设计构件众多,配筋几乎没有标准化,
设计图到加工详图需要巨大的劳动,而且当前没有商品化的拆图软件,生产周期
会延伸。
2)结构重、运输、安装费高;全部资料工厂化,增加了制造和运输成本,比传统混凝土结构造价高30%以上。
3)节点连精度要求高接工艺复杂;预制剪力墙横向连结、主次梁接头,梁柱连结接头存在钢筋预制精度高,节点后封装模板支撑困难,现场浇筑漏浆现象多,采用浆锚钢筋相互连结时,现场必定会出现好多灌浆孔,存在质量通病及隐患。
(4)湿作业多、人工费高;PC构件与现浇构件在装置连结后还需现浇混凝土,湿作业工作量大,而且节点支模复杂,节点整体积不多,但需要大量的人工办理节点,工人需求量大。
5)工序多、工期省不了多少;梁板叠合层现浇完,强度达到必定程度,构件
形成整体结构后才能进行上一层的施工,速度仍受限制,得一层一层支撑、现浇,比起传统现浇施工快不了多少。
而钢结构工业化系统则战胜了上述弊端,并拥有以下优点:
(1)钢结构结构系统成熟,自重轻,抗风、抗震性能好。钢结构住处系统节点能够采用高强螺栓装置,质量极为可靠安全。
(2)专业化加工图软件钢,结构的深入设计或加工图设计现有成熟商用加工图软件如XSTEEL能够达成节点验算、螺栓节点板自动碰撞检查、三维实体安装模拟早于AUTOCAD实现BIM的功能。
(2)施工周期大为缩短,结构柱或剪力墙可制成3~4层一节,与钢梁配套安装的施工速度快,若采用配套的钢筋桁架楼承板(包括预制钢筋(预应力)混凝土叠合板)进行楼板施工,不用脚手架、支模、养护和拆模,可多层同时浇筑混凝土,实现立体、流水、交织作业。减少了混凝土用量,省去混凝土养护等候时间。预制轻质隔墙现场施工速度快,能够多层同时施工,墙面平坦。多重省时的施工方法可有效地缩短施工工期。
(3)减少湿作业节俭人工,主体结构施工量以钢结构安装为主,比较PC可节俭大量的现场工人,及湿作业量,在此刻建筑劳动力成本越来越高的趋势下可明显降低建筑人工成本。
(4)综合减低成本,因施工周期大为缩短,除直接成本降低外,还间接带来了建设资本贷款利息减少、住处销售加速(资本回笼加速),降低拆迁部署花销,从而可使综合建筑成本降低。
(5)钢材可回收,钢结构住处中的钢材属于可再生资源,不论是拆掉或被破坏,建筑中的钢材可回收再生利用,实现藏钢于建筑、藏钢于民的国家战略。
(6)钢结构工业化建筑绿色循环低碳特点更为突出。钢结构建筑充分利用
钢材的高强度特点,节俭了工程结构资料。其每平方米耗费费源量大概在800~
1000公斤,而钢混结构建筑每平方米耗费费源量则在1700公斤以上。钢结构建筑在生产和建筑过程中比混凝土工艺节能1/3,在使用过程中比传统建筑节能
10%;据测算在相同规模建筑中,钢结构单位面积的碳排放量将降低35%,建筑
自重减少40%,建筑垃圾将减少83%,资料耗费减少60%。钢结构建筑在使用寿命到期拆卸后产生的建筑垃圾仅为钢筋混凝土结构的25%,对环境更为友好。
综上所述,钢结构住处系统拥有自重轻、节俭基础造价、强度高、抗震性好、工业化程度高、安装施工便利、施工周期短、投资回收快、节能环保、户型布局
灵巧且得房率较高等特点和优势,是低碳绿色建筑的典型代表,必定成为建筑工业化及住处产业化的主要发展方向。