美日歐預(yù)制混凝土建筑技術(shù)及項(xiàng)目案例

裝配式建筑設(shè)計(jì)面臨問題與解決方案研討會(huì)美日歐預(yù)制混凝土建筑技術(shù)及項(xiàng)目案例考察回顧目

錄國(guó)建筑工業(yè)化考國(guó)/丹麥/芬蘭考本裝配式技術(shù)考察回顧1.1

美國(guó)考察行程的選擇

結(jié)合中國(guó)國(guó)情，為了解美國(guó)抗震地區(qū)的建筑工業(yè)化發(fā)展以及預(yù)制混凝土建筑技術(shù)應(yīng)用，本次考察專門選擇了環(huán)太平洋地震帶的美國(guó)西部城市作為考察地

考察行程：洛杉磯鳳凰城圖森薩克拉門托舊金山世界三大地震帶分布圖美國(guó)地震烈度分布圖1.2

裝配式混凝土建筑---多層停車場(chǎng)

美國(guó)的多層立體停車場(chǎng)是預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣泛的建筑類型

停車場(chǎng)常采用干法連接的預(yù)制剪力墻-梁柱體系，由預(yù)制剪力墻承擔(dān)全部的水平力，梁柱鉸接形成的排架部分只承擔(dān)豎向力

預(yù)制墻板的上下和左右均采用預(yù)埋件+后焊鋼板連接，預(yù)制柱與預(yù)制梁普遍采用牛腿擱置的做法（鉸接）

預(yù)制雙T板的擱置節(jié)點(diǎn)一般采用牛腿擱置或倒T梁擱置的做法（簡(jiǎn)支）1.2

裝配式混凝土建筑---多層停車場(chǎng)

干法連接的預(yù)制剪力墻-梁柱體系的停車場(chǎng)，常利用樓梯間交通核、分區(qū)隔墻和坡道側(cè)墻的位置，布置抗側(cè)力的預(yù)制剪力墻1.2

裝配式混凝土建筑---裝飾混凝土外墻板

南加州大學(xué)新校區(qū)教學(xué)辦公樓，采用PC結(jié)構(gòu)+預(yù)制裝飾混凝土外墻板，其高品質(zhì)的建筑外立面效果，依賴建筑設(shè)計(jì)+結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)+工藝設(shè)計(jì)的緊密配合1.2

裝配式混凝土建筑---裝飾混凝土外墻板

豐富變化的預(yù)制混凝土裝飾外墻是美國(guó)建筑物的一大特色，預(yù)制混凝土外墻板除了在預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用外，在鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)中，也都有廣泛的應(yīng)用。高層住宅中也普遍采用預(yù)制混凝土外墻板

預(yù)制混凝土外墻板飾面可采用面磚、石材、彩色混凝土、清水混凝土、露骨料混凝土及圖案混凝土等類型外墻板，為建筑師提供了耐久性好且靈活多變的外墻材質(zhì)選擇賭場(chǎng)建筑的預(yù)制外墻板學(xué)校教學(xué)樓的預(yù)制外墻板辦公樓的預(yù)制外墻板1.2

裝配式混凝土建筑---多層酒店建筑

鳳凰城的一棟采用全預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)+預(yù)制空心板+預(yù)制外墻板的多層酒店建筑

設(shè)計(jì)通過橫跨酒店兩單元為一跨，布置無次梁的預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板

預(yù)制空心板的拼縫外露，拼縫倒角后只在凹口內(nèi)角打膠進(jìn)行了封縫處理1.2

裝配式混凝土建筑---高層建筑

美國(guó)舊金山的派拉蒙大廈，39層，于2002年建成，是目前在高烈度地震區(qū)高度最高的預(yù)制混凝土建筑

預(yù)制混凝土建筑在低多層甚至高層住居建筑中具有廣泛的市場(chǎng)接受度，主要是其良好的防火和隔聲性能，因此消防保險(xiǎn)的費(fèi)率可以降低

高質(zhì)量的PC墻板和預(yù)應(yīng)力空心板除了提供良好的防火和隔聲性能，還可減少房屋使用過程中的維修費(fèi)用1.3

裝配式高層住宅（公寓）建筑

在美國(guó)這樣充分市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)家，最終采用何種結(jié)構(gòu)體系，取決于該體系在具體項(xiàng)目中的適應(yīng)性和競(jìng)爭(zhēng)力，高層建筑的建造成本和施工周期是重要的考量因素

近年來高層住宅中采用全PC結(jié)構(gòu)的比例并不高，主要原因：在60m高度以上的高層建筑中，塔吊的吊裝能力受限且吊裝效率不高，采用全預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)體系缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力1.4

現(xiàn)澆混凝土高層建筑---現(xiàn)澆工業(yè)化

高層或超高層的辦公、酒店或豪宅中，現(xiàn)澆混凝土板柱-剪力墻（或核心筒）結(jié)構(gòu)也是美國(guó)主要的結(jié)構(gòu)體系之一，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

在現(xiàn)澆的建造工藝中，爬架、工具式支架和模板、飛模、成型鋼筋等工業(yè)化施工技術(shù)被廣泛地應(yīng)用現(xiàn)澆高層辦公樓（一）現(xiàn)澆高層辦公樓（二）飛?，F(xiàn)澆工藝1.5

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系

美國(guó)發(fā)展裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化，最可借鑒的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該是設(shè)計(jì)體系標(biāo)準(zhǔn)化

裝配式住宅相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)區(qū)別在于更加需要建立一套相對(duì)完整的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系。美國(guó)裝配式建筑大多數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系由標(biāo)準(zhǔn)化戶型模塊及標(biāo)準(zhǔn)化交通核模塊共同構(gòu)成，以統(tǒng)一的建筑模數(shù)為基礎(chǔ)，形成標(biāo)準(zhǔn)化的建筑模塊，促進(jìn)專業(yè)化構(gòu)配件的通用性和互換性

美國(guó)盡管有些地方仍在自行制定規(guī)范，但大多數(shù)美國(guó)境內(nèi)的州、市和縣都選擇采用相關(guān)機(jī)構(gòu)制定的行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這些規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)還作為聯(lián)邦地產(chǎn)在美國(guó)境外建造建筑時(shí)的依據(jù)，而且世界上有很多國(guó)家也參考使用這些行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：1）IBC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；2）ASTM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；3）ASCE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；4）ACI技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；5）PCI

設(shè)計(jì)手冊(cè)1.6

美國(guó)預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)ACI550為預(yù)制混凝土系列標(biāo)準(zhǔn)，通過具有法律地位的IBC標(biāo)準(zhǔn)的引用確定標(biāo)準(zhǔn)地位，是具有國(guó)際影響力的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)依托堅(jiān)實(shí)的科研工作并緊密結(jié)合市場(chǎng)需求，更新周期5~6年，對(duì)預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性很強(qiáng)

美國(guó)PCI協(xié)會(huì)全稱為“預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)”，長(zhǎng)期研究預(yù)制混凝土與推廣裝配式預(yù)制建筑，該協(xié)會(huì)以“PCI

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”制定頒發(fā)的《PCI設(shè)計(jì)手冊(cè)》，不僅在美國(guó)，而且在整個(gè)國(guó)際上也具有非常廣泛的影響力。從1971年的第1版開始，《PCI設(shè)計(jì)手冊(cè)》至今已經(jīng)編制到第8版ACI

550系列設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)PCI設(shè)計(jì)手冊(cè)封面PCI設(shè)計(jì)手冊(cè)目錄PCI手冊(cè)的相關(guān)內(nèi)容目

錄國(guó)建筑工業(yè)化考國(guó)/丹麥/芬蘭考本裝配式技術(shù)考察回顧2.1

德國(guó)預(yù)制建筑特點(diǎn)體量較小一般為多層建筑風(fēng)格簡(jiǎn)約平面布置規(guī)則鋁合金型材窗框內(nèi)開內(nèi)倒基本沒有PC陽(yáng)臺(tái)多用涂料外飾面一般沒有窗臺(tái)線腳采用成品披水板2.1

德國(guó)預(yù)制建筑特點(diǎn)2.2

預(yù)制公共建筑項(xiàng)目案例2.2

預(yù)制公共建筑項(xiàng)目案例---現(xiàn)澆工業(yè)化帶外架和爬梯的工具式模板拼裝式大模板成型鋼筋籠成品安全圍擋工具式模板和可調(diào)支架2.3

預(yù)制工業(yè)建筑項(xiàng)目案例（杜塞爾多夫，德國(guó)）2.3

預(yù)制工業(yè)建筑項(xiàng)目案例（杜塞爾多夫，德國(guó)）預(yù)制工業(yè)廠房建造產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)節(jié)2.4

哈芬公司總部大樓（杜塞爾多夫，德國(guó)）2.5

雙面疊合墻板與疊合樓板2.6

預(yù)制裝配式住宅項(xiàng)目（哥本哈根，丹麥）三明治外墻住宅樓施工現(xiàn)場(chǎng)2.7

預(yù)制三明治外墻住宅＋鋼陽(yáng)臺(tái)（歐登塞，丹麥）2.8

預(yù)制雙面疊合墻多層建筑（哥本哈根，丹麥）密拼雙面疊合剪力墻在建項(xiàng)目2.9

預(yù)制雙T板多層停車庫(kù)（歐登塞，丹麥）預(yù)制鉸接框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系2.10

預(yù)制裝配式酒店（米澤爾法特，丹麥）預(yù)制框架+預(yù)應(yīng)力空心板2.11

Ambercon預(yù)制工廠（奧爾堡，丹麥）預(yù)制雙T板工業(yè)廠房2.12

預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)公寓樓（赫爾辛基，芬蘭）螺栓連接PC剪力墻+預(yù)應(yīng)力空心板2.13

佩克公司總部大樓（拉赫迪，芬蘭）佩克?鋼-砼組合梁混合框架結(jié)構(gòu)2.14

預(yù)制停車庫(kù)和訓(xùn)練場(chǎng)看臺(tái)（拉赫迪，芬蘭）雙T板停車場(chǎng)、后張預(yù)應(yīng)力預(yù)制看臺(tái)目

錄國(guó)建筑工業(yè)化考國(guó)/丹麥/芬蘭考本裝配式技術(shù)考察回顧3.1

日本PC技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介

日本PC技術(shù)發(fā)展大致經(jīng)過三個(gè)階段：第一階段：1955~1960

萌芽期。年代日本的住宅政策及工業(yè)化城市再生機(jī)構(gòu)的歷史1955年為了向中產(chǎn)階級(jí)提供高質(zhì)量的住宅，成立了日本住宅公園1960-日本進(jìn)入高度成長(zhǎng)期，國(guó)家推行住宅普及政策工熟在東京和大阪等大都市的郊外建造了很多團(tuán)地（類似國(guó)內(nèi)的保障房)國(guó)內(nèi)目前的狀況與之類似需要提高生產(chǎn)力來解決這些問題使反復(fù)生產(chǎn)成為可能推進(jìn)建筑工業(yè)化3.1

日本PC技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介3.1

日本PC技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介

日本PC技術(shù)發(fā)展大致經(jīng)過三個(gè)階段：第二階段：1960~1990

快速擴(kuò)張期。年代日本的住宅政策及工業(yè)化城市再生機(jī)構(gòu)的歷史1964年~政府推進(jìn)的工業(yè)化保障性住宅，產(chǎn)能爆

工業(yè)化住宅占政府投資住宅的發(fā)性增長(zhǎng)：比例為：1963年

3萬戶1964年

30萬戶1970年

70萬戶1964年

38%1970年

44%1970年代1980年代經(jīng)濟(jì)繼續(xù)高速擴(kuò)張政府開始著手城市再開發(fā)事業(yè)政府推進(jìn)的保障性住宅=便宜的住宅得到大量的普及經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入穩(wěn)定期，住宅普及之后需

政府再生機(jī)構(gòu)與住宅開發(fā)公司求開始多樣化合并成為住宅、城市整備公團(tuán)，統(tǒng)一開展住宅的研究和開發(fā)購(gòu)買者需求=》高品質(zhì)住宅開發(fā)商需求=》用最快的速度建造出高品質(zhì)住宅3.1

日本PC技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介3.1

日本PC技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介3.1

日本PC技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介

日本PC技術(shù)發(fā)展大致經(jīng)過三個(gè)階段：第三階段：1990~至今

高品質(zhì)成熟期。年代日本的住宅政策及工業(yè)化城市再生機(jī)構(gòu)的歷史住宅向城市中心發(fā)展，向高層化發(fā)展客戶對(duì)品質(zhì)、環(huán)境問題關(guān)注度提升將城市整備放在比住宅供應(yīng)更高的位置，因此改組為城市整備公團(tuán)政府供應(yīng)住宅占整個(gè)住宅市場(chǎng)的比例開始下降：住宅開發(fā)關(guān)注以下需求：高品質(zhì)住宅2000年

27%2007年

21%1990年~盡量減少工期減少環(huán)境負(fù)擔(dān)工業(yè)化開始向高品質(zhì)發(fā)展3.1

日本PC技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介

日本PC技術(shù)發(fā)展大致經(jīng)過三個(gè)階段：第三階段：1980~至今

高品質(zhì)成熟期。3.2

PC幕墻在辦公建筑中的應(yīng)用3.3

超高層公共建筑的應(yīng)用案例

這棟樓目前是全日本最高的全PC建筑（58層的東京塔），由前田建設(shè)施工，于2008年竣工交付的

主體結(jié)構(gòu)砼標(biāo)號(hào)為C120，鋼筋強(qiáng)度545ＭＰａ

施工期間構(gòu)件的供應(yīng)動(dòng)用了全日本最大的二十幾家ＰＣ構(gòu)件廠，部分構(gòu)件甚至從北海道船運(yùn)到東京3.4

高層辦公建筑項(xiàng)目案例（東京）3.4

高層辦公建筑項(xiàng)目案例采用隔震技術(shù)的混合結(jié)構(gòu)：PC框架柱+現(xiàn)澆核心筒+水平鋼梁+鋼筋桁架樓承板3.4

高層辦公建筑項(xiàng)目案例3.4

高層辦公建筑項(xiàng)目案例3.4

高層辦公建筑項(xiàng)目案例3.4

高層辦公建筑項(xiàng)目案例3.4

高層辦公建筑項(xiàng)目案例

The

prefabrication

of

concretestructures

is

an

industrializedprocess

with

great

potential

for

thefuture

.

Uninitiated

designers

often

see

it

asan

execution

techniquethatis

a

merevariant

of

cast

in-situ

construction

,

where

thenotionof

prefabrication

meansthatparts

of

the

constructionare

precast

in

specialized

plants

,to

be

assembled

afterwardson

site

in

such

a

way

that

theinitialconcept

of

cast

in-situstructures

is

obtained

again

.This

is

incorrect

.

Every

construction

system

has

its

own

characteristics

that,to

a

greater

orlesser

extent

,

influence

structural

layout,span

and

width

,

thestability

system

,

and

so

forth.

Forthebest

results

a

design

should

,

from

the

veryoutset

,

respectthe

specific

and

particulardemands

of