预制型钢桁架双皮墙高效安装技术

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大型工业厂房类建筑有大量挡土墙和水池等墙类构件,为解决传统现浇工艺施工中,现场劳动力投入大、钢管架料和模板消耗多的缺点,采用预制型钢桁架双皮墙,以装配式工艺建造工业水池和挡土墙,将钢筋绑扎和模板支设工作转移至构件厂,在现场实现免模、免支撑的高度机械化施工,既能大幅提高劳动效率,又降低建筑垃圾排放,提高施工安全水平,是绿色、高效的施工方式.
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以浙江省湖州市东升和府10号楼为例,对装配式钢-混组合结构建筑基于全生命周期评价(LCA)碳排放方法进行研究,先设定建筑碳排放计算阶段,确定碳排放因子,再计算碳排放界限、数据来源、全生命周期生产阶段、运输阶段、建造阶段、运行阶段、拆除阶段的碳排放量,之后计算并分析各阶段碳排放量,并提出针对性的减排策略.
东升和府10号楼项目中,为研究PC外挂墙板组合系统外墙保温及防水构造的设计及施工技术,从装配式外挂混凝土组合外墙系统特点出发,阐述板分缝的设置原则及尺寸规格要求,介绍外墙系统组合的构造层次及节能参数,根据导水为主、防水为辅、防排结合的防水设防原则,从水平缝和竖直缝的构造处理、窗台节点构造方式、防水密封胶的选择等方面展开论述,最后介绍外挂墙板体系施工要点.通过此项目实践,证明夹心外挂墙板体系能满足保温及防水设计要求,同时具有较高的可实施性和较好的成本控制,有利于装配式建筑的推广应用.
在东升和府10号楼PEC装配式建筑项目施工中,为实现施工阶段跨中全截面承担荷载,进行无支撑施工,对新型装配整体式预制局部叠合板提出两阶段设计方法,并描述局部叠合区域、全厚度预制区两阶段施工成型过程,对两阶段设计必要性、局部叠合区长度取值、内力设计、长期刚度计算、竖缝界面抗裂设计进行说明.将该方法应用于预制局部叠合板项目中,并计算楼面荷载,验算受弯承载力、裂缝宽度、挠度,取到良好的应用效果.
因L形部分包覆钢-混凝土组合柱设有成熟的承载力计算公式,根据国内外相关研究成果,计算钢贡献率、轴压比后,利用Xtract软件建立计算模型,绘制4种角度的轴力-弯矩曲线,并验算L形PEC柱双向压弯稳定承载力与受剪承载力.在东升和府10号楼项目中,通过承载力验算,采用轴力-弯矩曲线包络设计法,计算L形柱Z4,Z5的最不利工况,符合规范,使高层住宅中避免出现凸梁凸柱的情况.
东升和府10号楼住宅项目采用部分包覆钢-混凝土组合框架-支撑结构的装配式成套技术体系,因《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》于2021年1月1日实施,相关设计软件并未开发对应模块,故通过构件建模、选择计算软件及分析方法进行计算模型假定,比较两款计算软件的周期和阵型后,进行质量分析,并对比位移比、层间位移比、层间位移角,分析楼层侧向刚度比及剪重比,评价整体指标计算结果.再对PEC梁、PEC柱、钢支撑进行验算.结合我国建筑工业化的发展趋势,阐明构件工厂全预制化生产过程、现场全装配化施工流程,介绍装配式部分包
装配式复合模壳墙结构的内力、变形及承载力可按现浇混凝土结构进行计算.以现浇混凝土、大体积混凝土浇筑、超深振捣及高浇筑速度等工况为条件,与其他文献中的各类模壳墙侧压力进行对比,通过对试验数据进行拟合与分析,将所得影响因子比对已发表文献结论,优化影响因子大小并进行排列,得到与装配式复合模壳墙结构侧压力最相关的影响因素为初凝时间、温度及浇筑速度.结合现有装配复合模壳体系结构相关规范,将混凝土浇筑方式、高度及振捣方式等工况作为条件,设计以初凝时间、温度及浇筑速度为主要影响因素的试验方案,为现场试验提供理论支撑.
工程实践中,装配式建筑预制PEC梁和预制PEC柱通过牛腿焊接或栓焊连接,导致预制PEC柱的生产、运输、堆放及安装环节生产效率降低、成本增高,为解决该问题,通过多组足尺模拟试验,观察试件在焊接过程中的混凝土温度变化情况,研究焊接产生的局部高温对PEC构件混凝土强度的影响程度,并对试验后的试件进行混凝土抗压试验,分析不同板厚焊接、温度变化和焊接工艺对PEC构件中混凝土性能的影响,为优化PEC预制构件节点连接提供理论和实践经验的技术支撑,给PEC结构工程带来较大经济效益.
为解决低层框架结构构件截面尺寸小、节点钢筋密集、模架搭设多、未发挥装配式施工优势的缺点,以3层别墅建筑为研究对象,进行结构布置、构件深化设计和施工安装试验研究,探索低层框架结构中,对柱-基础、梁-柱节点部位以螺栓连接代替常规湿法连接的可行性,并总结柱基础施工、预制桩安装、叠合梁安装、预制板安装技术.结果表明,螺栓连接技术可大幅降低现场模架搭设和湿作业等劳动量,减少现场工人数量65%,实现3d/层的建造速度.但螺栓连接技术应重视统筹设计、施工一体化,从方案阶段解决构件生产和施工阶段面临的问题.
为解决超高、超大、超跨度及施工周期短的建筑幕墙安全快速安装难题,采用BIM构建模拟和MATHCAD结构计算分析技术,大板块装配式建筑幕墙生产组装技术及装配式幕墙整体提升安装技术,进行理论技术分析.建筑单元幕墙部品工厂工业化生成后,运至施工现场采取机械行车整体滑移提升安装.此项技术在确保施工安全的前提下,实现高效快速绿色智能建造.通过工程实际应用,验证此技术的可行性、合理性与先进性,缩短工期、获得较好收益.
The traditional automated guided vehicle ( AGV) on goods delivery faces the challenges when task space expands beyond 2D plans. 3D environments such as uneven terrain, ramps, and staircase are typical in construction site. Thus, the key to introducing thi