本書從混凝土裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀、技術特點入手,結合國際先進技術和國內(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構的材料特點、設計原則、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構設計、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.結合國際先進技術和國內(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)化水平的關鍵一步
2016年2月6日《中共中央國務院關于進一步加強城市規(guī)劃建設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型和產(chǎn)業(yè)升級壓力。
發(fā)達國家裝配式建筑技術是經(jīng)歷了半個多世紀發(fā)展起來的,是技術理論、技術實踐和管理經(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)技術人員、技術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構建筑研發(fā)、設計、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制構件的技術與管理工作,專門去日本鹿島集團和一些PC構件工廠接受系統(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)負責技術的副總;參編者張曉娜和黃營是結構設計師,有多年建筑結構的設計經(jīng)驗,近年來專門從事裝配式混凝土結構研發(fā)和設計;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)代建筑構件有限公司董事長;參編者張健多年從事混凝土構件制作的技術與管理工作,現(xiàn)為PC構件廠廠長。
本書以裝配式混凝土結構現(xiàn)行行業(yè)標準和遼寧省地方標準為基礎,系統(tǒng)介紹了裝配式混凝土結構建筑的基本知識、設計、制作與安裝,介紹了國外特別是日本裝配式建筑的技術與工藝。本書既是裝配式混凝土結構建筑的入門讀物和培訓教材,也是設計、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構建筑的建筑設計、結構設計、拆分設計、預制構件設計和各專業(yè)設計協(xié)同;介紹了日本裝配式建筑基本設計方法;指出了裝配式建筑設計存在的錯誤認識;介紹了設計質量要點。
第三篇制作共6章,介紹了混凝土預制構件的制作工藝和工廠布置,模具設計與制作,原材料制備與配合比設計,構件制作、堆放、運輸,試驗項目和技術檔案等。
第四篇施工共4章,介紹裝配式混凝土結構的施工條件、施工材料、構件安裝與驗收。
第五篇質量與成本共3章,介紹了裝配式混凝土結構建筑的質量要點、成本分析和BIM系統(tǒng)的應用。
裝配式混凝土結構建筑在國際建筑界也被稱為PC(Precast Concrete)建筑,預制混凝土構件被稱為PC構件,為表述清晰,本書較多地用PC建筑替代裝配式混凝土結構建筑。
前言裝配式混凝土結構建筑的設計、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。張曉娜參與了設計篇和質量與成本篇的編寫,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構設計各章,設計繪制了第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的主要策劃師和推動者。
感謝上海城業(yè)管樁構件有限公司總經(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;中建東北設計研究院伍軍教授級高級工程師審核了基本知識篇和設計篇各章,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)線的技術資料;北京首鋼國際工程技術有限公司BIM專家董鑫工程師指導了BIM一章的編寫;中建東北設計研究院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。
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構建筑的發(fā)展狀況和數(shù)十家建筑公司先進的預制混凝土生產(chǎn)技術,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,開啟了我國從事預制混凝土構件制作的新篇章,為我國裝配式混凝土建筑的推廣、普及發(fā)揮了很好的技術引領和示范效應
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7
1.6PC預制率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結構主材34
3.4輔助材料40
第二篇設計50
第4章設計概述50
4.1概述50
4.2關于PC建筑設計的錯誤認識50
4.3設計責任51
4.4PC建筑的限制條件52
4.5PC建筑主要設計內(nèi)容53
4.6設計依據(jù)與原則55
4.7PC建筑設計的中國課題56
4.8裝配式設計意識58
4.9設計質量要點58
第5章建筑設計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建筑平面設計70
5.7建筑立面設計與外墻拆分72
5.8層高與內(nèi)墻設計76
5.9外墻保溫設計80
5.10建筑表皮質感設計83
5.11PC幕墻建筑設計90
5.12建筑構造設計99
5.13裝飾設計107
5.14水暖電設計協(xié)同108
第6章結構設計概述115
6.1概述115
6.2裝配式混凝土結構的定義116
6.3結構體系與裝配式117
6.4PC建筑結構設計的基本原理與規(guī)定122
6.5裝配式結構連接方式127
6.6結構拆分設計138
6.7預埋件設計141
6.8夾芯保溫構件外葉板與拉結件設計145
6.9日本PC建筑結構設計做法149
第7章PC樓蓋設計151
7.1概述151
7.2樓蓋類型151
7.3樓蓋設計內(nèi)容153
7.4樓蓋預制范圍與拆分154
7.5普通疊合樓板設計154
7.6預應力疊合樓板設計162
7.7預應力空心樓板簡介164
第8章框架結構及其他柱、梁(板)
體系結構設計166
8.1概述166
8.2框架結構設計的基本規(guī)定167
8.3框架結構承載力計算167
8.4柱、梁體系拆分設計原則169
8.5框架結構構造設計174
8.6多層框架結構設計188
8.7預應力PC框架結構194
8.8PC筒體結構196
8.9裝配整體式PC無梁樓板結構197
第9章剪力墻結構設計200
9.1概述200
9.2裝配整體式剪力墻結構類型200
9.3設計一般規(guī)定202
9.4設計計算204
9.5拆分設計原則206
9.6預制剪力墻構造設計206
9.7連接設計208
9.8疊合板式剪力墻設計215
9.9預制圓孔板剪力墻設計216
9.10型鋼混凝土剪力墻設計219
9.11PC剪力墻結構須解決的問題222
第10章多層剪力墻結構設計223
10.1概述223
10.2一般規(guī)定223
10.3結構分析和設計223
10.4拆分設計原則224
10.5連接設計224
10.6遼寧省地方標準關于螺栓連接的規(guī)定226
目錄裝配式混凝土結構建筑的設計、制作與施工第11章外掛墻板結構設計228
11.1概述228
11.2PC墻板結構設計內(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墻板結構計算239
11.8連接節(jié)點設計245
第12章非結構PC構件設計251
12.1概述251
12.2基本設計規(guī)定251
12.3樓梯設計251
12.4陽臺板設計258
12.5空調(diào)板、遮陽板、挑檐板設計261
12.6女兒墻設計261
12.7整體飄窗設計263
第13章PC構件制作圖設計265
13.1概述265
13.2PC構件制作圖設計內(nèi)容265
13.3脫模設計266
13.4吊點設計268
13.5堆放、運輸設計277
13.6施工設置設計285
13.7構件制作圖設計細目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構件工廠生產(chǎn)規(guī)模與基本設置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預應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預應力構件模具335
15.10集約式立模工藝模具335
15.11模具構造336
15.12復雜模具設計339
15.13模具標識與存放340
15.14模具質量與驗收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混凝土配合比設計345
第17章PC構件制作347
17.1概述347
17.2PC構件制作的依據(jù)347
17.3PC構件制作的準備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預埋件、連接件、孔眼定位359
17.11鋼筋和預埋件隱蔽工程檢查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構件制作質量要點370
17.20構件標識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構件吊運、堆放與運輸373
18.1概述373
18.2PC構件脫模、翻轉與吊運373
18.3PC構件廠內(nèi)運輸374
18.4質檢、修補區(qū)375
18.5場地堆放376
18.6PC構件裝車377
18.7PC構件運輸378
18.8吊運、堆放、運輸質量要點378
18.9吊運、堆放、運輸安全要點378
第19章PC構件質量檢驗379
19.1概述379
19.2PC構件質量檢驗內(nèi)容379
19.3PC工廠質量檢驗程序387
19.4PC構件驗收文件與記錄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工人配置390
20.3起重機械配置392
20.4灌漿設備與工具393
20.5施工工具與設施配置395
20.6吊具設計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構件進場檢驗401
21.4PC構件場地存放405
21.5關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施工組織設計與施工技術方案406
22.4構件進場順序415
22.5前道工序檢查415
22.6構件吊裝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結構實體檢驗427
23.6分項工程質量驗收427
23.7PC工程驗收需提供的文件與記錄428
第五篇質量與成本430
第24章PC質量要點430
24.1概述430
24.2PC建筑常見質量問題430
24.3PC質量管理要點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建筑中的應用443
26.5如何啟動BIM的應用444
附錄PC有關國家標準或行業(yè)標準目錄447