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裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計、制作與施工
本書從混凝土裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)特點入手,結(jié)合國際先進技術(shù)和國內(nèi)的發(fā)展狀況,共分五篇26章,全面系統(tǒng)地介紹了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的材料特點、設(shè)計原則、制作要點及施工工藝流程,是當前我國從事裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工人員的案頭必備工具用書。
1.建筑業(yè)發(fā)展新變革下的案頭必備工具用書
2.結(jié)合國際先進技術(shù)和國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀進行分析講解
3.全面揭示材料選擇、設(shè)計原則、制作要點及施工工藝全流程
4.新形勢,大變局建筑業(yè)全面提升工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化水平的關(guān)鍵一步
2016年2月6日《中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中提出,10年內(nèi),我國新建建筑中,裝配式建筑比例將達到30%。由此,我國每年將建造幾億平方米裝配式建筑,這個規(guī)模和發(fā)展速度在世界建筑產(chǎn)業(yè)化進程中也是前所未有的,我國建筑界面臨巨大的轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級壓力。 發(fā)達國家裝配式建筑技術(shù)是經(jīng)歷了半個多世紀發(fā)展起來的,是技術(shù)理論、技術(shù)實踐和管理經(jīng)驗逐步積累的過程。但目前大多數(shù)國家裝配式建筑比例也不到30%。我們要用10年時間走完其他國家半個多世紀的路,需要學的知識和需要做的工作非常多,專業(yè)技術(shù)人員、技術(shù)工人和懂行的管理者的需求將非常巨大。 參與本書編寫的作者都是近年來從事裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑研發(fā)、設(shè)計、制作、施工和企業(yè)管理的一線人員。主編郭學明是沈陽兆寰現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)園有限公司首任董事長,參編者許德民是沈陽兆寰現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)園有限公司總經(jīng)理,兆寰公司的一項重要成果是與日本著名建筑企業(yè)鹿島集團和驪住集團合作,全面系統(tǒng)引進了日本裝配式建筑技術(shù)與工藝,以及日本建筑企業(yè)的精細化管理運作模式。參編者李營多年從事水泥基預(yù)制構(gòu)件的技術(shù)與管理工作,專門去日本鹿島集團和一些PC構(gòu)件工廠接受系統(tǒng)培訓,多次去歐洲考察,近年來先后擔任PC工廠廠長、PC企業(yè)負責技術(shù)的副總;參編者張曉娜和黃營是結(jié)構(gòu)設(shè)計師,有多年建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計經(jīng)驗,近年來專門從事裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研發(fā)和設(shè)計;參編者張玉波多年從事企業(yè)管理工作,現(xiàn)為沈陽兆寰現(xiàn)代建筑構(gòu)件有限公司董事長;參編者張健多年從事混凝土構(gòu)件制作的技術(shù)與管理工作,現(xiàn)為PC構(gòu)件廠廠長。 本書以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)行行業(yè)標準和遼寧省地方標準為基礎(chǔ),系統(tǒng)介紹了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的基本知識、設(shè)計、制作與安裝,介紹了國外特別是日本裝配式建筑的技術(shù)與工藝。本書既是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的入門讀物和培訓教材,也是設(shè)計、制作、安裝人員的工具書,還可以作為裝配式建筑用戶與政府管理者的參考書。 本書共分五篇。 第一篇基本知識共3章,介紹什么是裝配式建筑、裝配式建筑的歷史沿革、裝配式建筑的優(yōu)勢與不足、我國實現(xiàn)裝配式的難點和裝配式建筑主要材料。 第二篇設(shè)計共10章,以行業(yè)標準和地方標準為依據(jù),介紹了如何進行裝配式結(jié)構(gòu)建筑的建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、拆分設(shè)計、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計和各專業(yè)設(shè)計協(xié)同;介紹了日本裝配式建筑基本設(shè)計方法;指出了裝配式建筑設(shè)計存在的錯誤認識;介紹了設(shè)計質(zhì)量要點。 第三篇制作共6章,介紹了混凝土預(yù)制構(gòu)件的制作工藝和工廠布置,模具設(shè)計與制作,原材料制備與配合比設(shè)計,構(gòu)件制作、堆放、運輸,試驗項目和技術(shù)檔案等。 第四篇施工共4章,介紹裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的施工條件、施工材料、構(gòu)件安裝與驗收。 第五篇質(zhì)量與成本共3章,介紹了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量要點、成本分析和BIM系統(tǒng)的應(yīng)用。 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在國際建筑界也被稱為PC(Precast Concrete)建筑,預(yù)制混凝土構(gòu)件被稱為PC構(gòu)件,為表述清晰,本書較多地用PC建筑替代裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑。 前言裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計、制作與施工本書由郭學明任主編,編寫各章概要并撰寫了本書第4章、第5章、第6章及第13章的內(nèi)容。張曉娜參與了設(shè)計篇和質(zhì)量與成本篇的編寫,是第8章、第9章、第10章、第11章和第26章的主要編寫者;李營參與了制作篇與施工篇的編寫,是第14章、第15章、第17章、第20章、第21章、第22章的主要編寫者;黃營參與了設(shè)計篇的編寫,是第7章、第12章的主要編寫者,補充修改或校審了結(jié)構(gòu)設(shè)計各章,設(shè)計繪制了第3章圖樣和第8章、第9章、第10章、第11章、第13章部分圖樣,并校審了全書圖樣;許德民參與了基本知識篇和質(zhì)量與成本篇的編寫,是第1章、第2章、第25章的主要編寫者;張玉波參與了基本知識篇和質(zhì)量與成本篇的編寫,是第3章、第23章、第24章和附錄的主要編寫者,并負責全書的校訂工作;張健參與了制作篇的編寫,是第16章、第18章、第19章的主要編寫者。 除主編外,許德民、李營多年來與國外特別是日本企業(yè)交流較多,搜集、拍攝了一些有價值的資料和照片,本書中多有引用。許德民、李營對其他人主筆的部分章節(jié)也提出了一些有價值的編寫意見。 同時,感謝沈陽兆寰公司田仙花翻譯了有關(guān)日本資料;沈陽兆寰公司孫昊繪制了第5章、第6章、第15章圖樣;石家莊山泰公司梁曉艷繪制了第11章、第13章圖樣。 特別感謝企業(yè)家趙連虎先生,不僅由于他早期對現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)事業(yè)的投資,更主要的是他堅決主張和支持引進日本先進技術(shù)與管理。特別感謝郭學仁先生,他是引進日本先進裝配式建筑技術(shù)的主要策劃師和推動者。 感謝上海城業(yè)管樁構(gòu)件有限公司總經(jīng)理葉漢河先生多年來對本書主要編寫者的指導(dǎo)幫助,對本書部分章節(jié)提出了寶貴的意見。 感謝以下專家對本書的指導(dǎo)與幫助:上海住總工程材料有限公司下沙分公司總經(jīng)理顧建安先生提供了寶貴的意見和資料,審閱了基本知識篇和制作篇各章,提出了重要修改意見;中建東北設(shè)計研究院伍軍教授級高級工程師審核了基本知識篇和設(shè)計篇各章,提出了寶貴的修改意見;上海申通地鐵集團有限公司鞠麗艷博士提供了寶貴的意見和資料;龍信集團有限公司倪雪民先生、戴祝泉先生審核了施工篇各章,提出了寶貴的意見;北京思達建茂科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理錢冠龍先生提供了套筒及灌漿料技術(shù)資料;德國艾巴維/普瑞集團公司俞建章先生提供了全自動流水線及立模生產(chǎn)線的技術(shù)資料;北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司BIM專家董鑫工程師指導(dǎo)了BIM一章的編寫;中建東北設(shè)計研究院BIM專家陳勇先生審閱修改了BIM一章;上海住總住博建筑科技有限公司副總經(jīng)理張元疆先生給予了現(xiàn)場指導(dǎo)。 裝配式建筑在國內(nèi)是剛起步發(fā)展中的行業(yè),很多課題正在研究探索之中;加上編寫者理論水平和實踐經(jīng)驗有限,本書會存在差錯和不足,懇請并感謝讀者給予批評指正。 編者2016年11月
郭學明,男,高級工程師,現(xiàn)任全國裝飾混凝土分會專家委員會主任。1954年生,祖籍山東,1976年畢業(yè)于大連理工大學土木系,始于某大型國企從事建筑設(shè)計及管理工作,后創(chuàng)辦自己的公司,歷經(jīng)多年,考察了世界上發(fā)達國家裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展狀況和數(shù)十家建筑公司先進的預(yù)制混凝土生產(chǎn)技術(shù),同時與世界500強的日本鹿島株式會社合作,全線引進了其先進的PC生產(chǎn)線,開啟了我國從事預(yù)制混凝土構(gòu)件制作的新篇章,為我國裝配式混凝土建筑的推廣、普及發(fā)揮了很好的技術(shù)引領(lǐng)和示范效應(yīng)
目錄前言第一篇基本知識1 第1章什么是裝配式建筑1 1.1什么是裝配式建筑1 1.2裝配式建筑的歷史沿革1 1.3什么是PC與PCa5 1.4PC化的意義6 1.5PC建筑主要技術(shù)7 1.6PC預(yù)制率8 1.7PC建筑適用范圍8 第2章PC建筑利弊分析9 2.1概述9 2.2PC建筑的優(yōu)勢9 2.3PC建筑的不足14 2.4我國PC化難點14 2.5建設(shè)單位在PC化中的作用18 第3章PC建筑材料20 3.1概述20 3.2連接材料20 3.3結(jié)構(gòu)主材34 3.4輔助材料40 第二篇設(shè)計50 第4章設(shè)計概述50 4.1概述50 4.2關(guān)于PC建筑設(shè)計的錯誤認識50 4.3設(shè)計責任51 4.4PC建筑的限制條件52 4.5PC建筑主要設(shè)計內(nèi)容53 4.6設(shè)計依據(jù)與原則55 4.7PC建筑設(shè)計的中國課題56 4.8裝配式設(shè)計意識58 4.9設(shè)計質(zhì)量要點58 第5章建筑設(shè)計60 5.1概述60 5.2建筑師的作用60 5.3裝配式對建筑風格的影響60 5.4PC建筑適用高度與高寬比64 5.5PC化與模數(shù)化67 5.6建筑平面設(shè)計70 5.7建筑立面設(shè)計與外墻拆分72 5.8層高與內(nèi)墻設(shè)計76 5.9外墻保溫設(shè)計80 5.10建筑表皮質(zhì)感設(shè)計83 5.11PC幕墻建筑設(shè)計90 5.12建筑構(gòu)造設(shè)計99 5.13裝飾設(shè)計107 5.14水暖電設(shè)計協(xié)同108 第6章結(jié)構(gòu)設(shè)計概述115 6.1概述115 6.2裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的定義116 6.3結(jié)構(gòu)體系與裝配式117 6.4PC建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理與規(guī)定122 6.5裝配式結(jié)構(gòu)連接方式127 6.6結(jié)構(gòu)拆分設(shè)計138 6.7預(yù)埋件設(shè)計141 6.8夾芯保溫構(gòu)件外葉板與拉結(jié)件設(shè)計145 6.9日本PC建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計做法149 第7章PC樓蓋設(shè)計151 7.1概述151 7.2樓蓋類型151 7.3樓蓋設(shè)計內(nèi)容153 7.4樓蓋預(yù)制范圍與拆分154 7.5普通疊合樓板設(shè)計154 7.6預(yù)應(yīng)力疊合樓板設(shè)計162 7.7預(yù)應(yīng)力空心樓板簡介164 第8章框架結(jié)構(gòu)及其他柱、梁(板) 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計166 8.1概述166 8.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本規(guī)定167 8.3框架結(jié)構(gòu)承載力計算167 8.4柱、梁體系拆分設(shè)計原則169 8.5框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計174 8.6多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計188 8.7預(yù)應(yīng)力PC框架結(jié)構(gòu)194 8.8PC筒體結(jié)構(gòu)196 8.9裝配整體式PC無梁樓板結(jié)構(gòu)197 第9章剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計200 9.1概述200 9.2裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)類型200 9.3設(shè)計一般規(guī)定202 9.4設(shè)計計算204 9.5拆分設(shè)計原則206 9.6預(yù)制剪力墻構(gòu)造設(shè)計206 9.7連接設(shè)計208 9.8疊合板式剪力墻設(shè)計215 9.9預(yù)制圓孔板剪力墻設(shè)計216 9.10型鋼混凝土剪力墻設(shè)計219 9.11PC剪力墻結(jié)構(gòu)須解決的問題222 第10章多層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計223 10.1概述223 10.2一般規(guī)定223 10.3結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計223 10.4拆分設(shè)計原則224 10.5連接設(shè)計224 10.6遼寧省地方標準關(guān)于螺栓連接的規(guī)定226 目錄裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計、制作與施工第11章外掛墻板結(jié)構(gòu)設(shè)計228 11.1概述228 11.2PC墻板結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容228 11.3一般規(guī)定229 11.4拆分原則230 11.5作用及作用組合230 11.6連接節(jié)點的原理與布置234 11.7墻板結(jié)構(gòu)計算239 11.8連接節(jié)點設(shè)計245 第12章非結(jié)構(gòu)PC構(gòu)件設(shè)計251 12.1概述251 12.2基本設(shè)計規(guī)定251 12.3樓梯設(shè)計251 12.4陽臺板設(shè)計258 12.5空調(diào)板、遮陽板、挑檐板設(shè)計261 12.6女兒墻設(shè)計261 12.7整體飄窗設(shè)計263 第13章PC構(gòu)件制作圖設(shè)計265 13.1概述265 13.2PC構(gòu)件制作圖設(shè)計內(nèi)容265 13.3脫模設(shè)計266 13.4吊點設(shè)計268 13.5堆放、運輸設(shè)計277 13.6施工設(shè)置設(shè)計285 13.7構(gòu)件制作圖設(shè)計細目288 第三篇制作292 第14章PC制作工藝與工廠布置292 14.1概述292 14.2制作工藝綜述293 14.3PC構(gòu)件工廠生產(chǎn)規(guī)模與基本設(shè)置299 14.4固定模臺工藝及其車間布置304 14.5流水線工藝及其車間布置308 14.6立模工藝簡介317 14.7預(yù)應(yīng)力工藝及其車間布置318 14.8各種工藝比較320 14.9生產(chǎn)靈活性320 第15章模具設(shè)計與制作322 15.1概述322 15.2模具分類與適用范圍322 15.3模具材料324 15.4模具設(shè)計要求與內(nèi)容327 15.5模具制作原則329 15.6流水線工藝配套模具330 15.7固定臺式工藝模具331 15.8獨立模具334 15.9預(yù)應(yīng)力構(gòu)件模具335 15.10集約式立模工藝模具335 15.11模具構(gòu)造336 15.12復(fù)雜模具設(shè)計339 15.13模具標識與存放340 15.14模具質(zhì)量與驗收340 15.15模具維修與改用342 第16章PC原材料制備與配合比設(shè)計343 16.1概述343 16.2原材料采購343 16.3原材料入廠檢驗343 16.4原材料儲存344 16.5計量管理345 16.6混凝土配合比設(shè)計345 第17章PC構(gòu)件制作347 17.1概述347 17.2PC構(gòu)件制作的依據(jù)347 17.3PC構(gòu)件制作的準備348 17.4制作工藝運行與調(diào)整351 17.5模具組裝351 17.6涂刷脫模劑(或緩凝劑)353 17.7表面裝飾354 17.8鋼筋制作356 17.9鋼筋入模358 17.10預(yù)埋件、連接件、孔眼定位359 17.11鋼筋和預(yù)埋件隱蔽工程檢查360 17.12混凝土攪拌與運送361 17.13混凝土澆筑363 17.14養(yǎng)護367 17.15脫模368 17.16表面檢查368 17.17表面處理與修補369 17.18成品保護370 17.19構(gòu)件制作質(zhì)量要點370 17.20構(gòu)件標識371 17.21安全生產(chǎn)要點372 17.22節(jié)能環(huán)保要點372 第18章PC構(gòu)件吊運、堆放與運輸373 18.1概述373 18.2PC構(gòu)件脫模、翻轉(zhuǎn)與吊運373 18.3PC構(gòu)件廠內(nèi)運輸374 18.4質(zhì)檢、修補區(qū)375 18.5場地堆放376 18.6PC構(gòu)件裝車377 18.7PC構(gòu)件運輸378 18.8吊運、堆放、運輸質(zhì)量要點378 18.9吊運、堆放、運輸安全要點378 第19章PC構(gòu)件質(zhì)量檢驗379 19.1概述379 19.2PC構(gòu)件質(zhì)量檢驗內(nèi)容379 19.3PC工廠質(zhì)量檢驗程序387 19.4PC構(gòu)件驗收文件與記錄388 19.5PC工廠試驗室配置388 第四篇施工390 第20章PC施工條件390 20.1概述390 20.2施工管理人員與技術(shù)工人配置390 20.3起重機械配置392 20.4灌漿設(shè)備與工具393 20.5施工工具與設(shè)施配置395 20.6吊具設(shè)計396 20.7現(xiàn)場道路與場地398 20.8施工安全條件399 第21章PC施工材料400 21.1概述400 21.2PC施工材料制備400 21.3PC構(gòu)件進場檢驗401 21.4PC構(gòu)件場地存放405 21.5關(guān)于后澆混凝土的提醒405 第22章PC裝配式建筑施工406 22.1概述406 22.2施工工藝流程406 22.3施工組織設(shè)計與施工技術(shù)方案406 22.4構(gòu)件進場順序415 22.5前道工序檢查415 22.6構(gòu)件吊裝416 22.7安裝誤差檢查與調(diào)整418 22.8灌漿作業(yè)418 22.9臨時支撐拆除419 22.10構(gòu)件安裝縫施工419 22.11現(xiàn)場修補420 22.12表面處理420 22.13冬期施工措施420 22.14施工質(zhì)量要點421 22.15安全施工要點421 第23章PC工程驗收422 23.1概述422 23.2工程驗收的依據(jù)、劃分422 23.3PC工程驗收的主控項目424 23.4PC工程驗收的一般項目425 23.5PC結(jié)構(gòu)實體檢驗427 23.6分項工程質(zhì)量驗收427 23.7PC工程驗收需提供的文件與記錄428 第五篇質(zhì)量與成本430 第24章PC質(zhì)量要點430 24.1概述430 24.2PC建筑常見質(zhì)量問題430 24.3PC質(zhì)量管理要點434 第25章PC建筑成本分析436 25.1概述436 25.2設(shè)計環(huán)節(jié)成本分析436 25.3PC建筑增加的材料437 25.4制作環(huán)節(jié)成本分析437 25.5運輸成本分析439 25.6安裝成本分析439 25.7業(yè)主管理費用成本分析440 25.8我國PC建筑成本高的原因分析440 25.9降低PC建筑成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)441 第26章BIM簡介442 26.1概述442 26.2什么是BIM442 26.3BIM的特點442 26.4BIM在PC建筑中的應(yīng)用443 26.5如何啟動BIM的應(yīng)用444 附錄PC有關(guān)國家標準或行業(yè)標準目錄447
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