裝配式結(jié)構(gòu)的案例
裝配式框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是什么？
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因其具有取材方便、成本低、剛度大及耐久性好的優(yōu)點(diǎn)，在建筑結(jié)構(gòu)以及土木工程中的應(yīng)用非常廣泛，目前我國(guó)80%以上的中、高層建筑都是混凝土結(jié)構(gòu)的，具體的結(jié)構(gòu)形式有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)等。
推進(jìn)建筑工業(yè)化，首先就是要發(fā)展工廠化和裝配化，而混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件非常有利于預(yù)制化生產(chǎn)和裝配化施工。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)可以將大量的濕作業(yè)施工轉(zhuǎn)移到工廠內(nèi)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，并將保溫、裝飾整合在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)完成，原材料和施工水電消耗大幅下降，能有效提高工程質(zhì)量、加快工期、節(jié)約成本、降低污染。我國(guó)在建國(guó)初期發(fā)展最為成熟的建筑工業(yè)化體系就是裝配式混凝土大板住宅，在工廠預(yù)制好內(nèi)、外墻板、樓板、屋面板以及樓梯等構(gòu)件，運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配和連接。雖然裝配式混凝土建筑中間經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展停滯時(shí)期，但隨著向節(jié)約型社會(huì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的可持續(xù)發(fā)展方向的逐步明確，在國(guó)家與地方政府的支持下，我國(guó)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系在近十年來重新迎來發(fā)展契機(jī)，形成了如裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配式框架結(jié)構(gòu)、裝配式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等多種形式的裝配式建筑技術(shù)，完成了如 《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》( JGJ 1—2014) 、《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》( JGJ 355—2015) 、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集《裝配式剪力墻住宅》等相應(yīng)技術(shù)規(guī)程的編制。全國(guó)各地都加大了預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系的試點(diǎn)推廣應(yīng)用工作，在部分工程項(xiàng)目中嘗試將裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和裝配式內(nèi)裝相結(jié)合，為進(jìn)一步推進(jìn)建筑工業(yè)化，實(shí)現(xiàn)一體化的系統(tǒng)集成進(jìn)行了有益的嘗試。
目前，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最大的特點(diǎn)是等同于現(xiàn)澆。
展開 裝配式住宅建筑施工工藝，你一定要知道
文章針對(duì)產(chǎn)業(yè)化裝配式住宅建筑體系及其施工技術(shù)進(jìn)行研究，立志于推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化，為相關(guān)行業(yè)人士提供參考。當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們對(duì)建筑的要求不再局限于安全性與功能性，更要求綠色與環(huán)保，因此，傳統(tǒng)施工技術(shù)向環(huán)保施工技術(shù)轉(zhuǎn)變是大勢(shì)所趨，且建筑工業(yè)化的變化趨勢(shì)也是其他行業(yè)發(fā)展的大方向。裝配式框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與現(xiàn)階段建筑業(yè)發(fā)展方向一致，但根據(jù)發(fā)展情況來看，由于我國(guó)建筑行業(yè)受傳統(tǒng)思想和模式的影響較大，所以在建設(shè)階段仍需要大量人力，特別是裝配生產(chǎn)的整體水平以及工業(yè)化推進(jìn)速度亟待提高。對(duì)此，根據(jù)我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究產(chǎn)業(yè)化住宅整體裝配式框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)非常必要。
產(chǎn)業(yè)化裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)劃分及技術(shù)要點(diǎn)分析
1.1 裝配式框架結(jié)構(gòu)劃分
在現(xiàn)階段的建筑領(lǐng)域，裝配式框架結(jié)構(gòu)大致分為三類：框架類裝配式、剪力墻式、框剪裝配式。其中，框架類裝配式結(jié)構(gòu)的組成主要有預(yù)制梁構(gòu)件、板構(gòu)件和填充墻等，各結(jié)構(gòu)之間通過澆混凝土連接。這類結(jié)構(gòu)具有操作簡(jiǎn)單、建設(shè)成本低、建設(shè)效率高的特點(diǎn)，一般常在辦公樓、住宅、商業(yè)樓建設(shè)中應(yīng)用，缺點(diǎn)是抗震能力較差、安全性較低。剪力墻結(jié)構(gòu)的組成主要有板構(gòu)件與裝配式墻體兩部分，設(shè)計(jì)要靈活，以確保結(jié)構(gòu)順暢連接。該結(jié)構(gòu)具有分隔不同戶型的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)階段普遍應(yīng)用于高層建筑中。框剪結(jié)構(gòu)則結(jié)合了上述兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，具備極強(qiáng)的靈活性和優(yōu)秀的抗震性能，但站在整體的角度上考慮，該結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接部分的建設(shè)要求較高、工藝復(fù)雜，因此對(duì)施工技術(shù)的要求較高。
1.2 裝配式結(jié)程度劃分
在現(xiàn)階段的產(chǎn)業(yè)化住宅整體裝配式框架結(jié)構(gòu)建設(shè)中，根據(jù)裝配式結(jié)構(gòu)體系的區(qū)別，可以將裝配程度劃分為全裝配和部分裝配兩種。全裝配工藝的所有施工構(gòu)件由專業(yè)廠家設(shè)計(jì)完成，并交由專業(yè)人員安裝。
展開 裝配式框架混凝土結(jié)構(gòu)安裝方法
裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般在固定的工廠預(yù)制，然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。
裝配式框架結(jié)構(gòu)安裝的特點(diǎn)：
①房屋高度大而占地面積較小
②構(gòu)件類型多
③數(shù)量大
④接頭復(fù)雜、技術(shù)要求高等。
因此，在考慮結(jié)構(gòu)安裝方案時(shí)，應(yīng)著重解決起重機(jī)械的選擇和布置、預(yù)制構(gòu)件的供應(yīng)、現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件的布置、吊裝順序和吊裝方法等問題。
1.起重機(jī)械的選擇
目前，裝配式框架結(jié)構(gòu)安裝常用的起重機(jī)械有三類：自行式起重機(jī)、軌道式塔式起重機(jī)和自升式塔式起重機(jī)。
（1）5層以下的民用建筑和高度在18m以下的多層工業(yè)廠房及外形不規(guī)則的房屋，多采用自行式起重機(jī)。
（2）10層以下或高度在25m以下，寬度在15m以內(nèi)，構(gòu)件重量在2——3t以內(nèi)，一般可采用QT1-6型塔式起重機(jī)或具有相同性能的其他輕型塔式起重機(jī)。
（3）10層以上的高層裝配式結(jié)構(gòu)，一般采用自升式塔式起重機(jī)。
選擇塔式起重機(jī)型號(hào)時(shí)，主要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、平面尺寸、高度、構(gòu)件重量和大小及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件、現(xiàn)有的技術(shù)力量和機(jī)械設(shè)備等選擇。
選擇時(shí)，首先分析結(jié)構(gòu)情況，繪出剖面圖，確定起重機(jī)的最高起升高度，在圖上注明各種主要構(gòu)件的重量Q，及吊裝時(shí)所需的起重半徑R（如圖）；然后根據(jù)起重機(jī)械性能，驗(yàn)算其起重量、起重高度和起重半徑是否滿足要求。
2.起重機(jī)械的布置
塔式起重機(jī)的布置由建筑物的平面形狀、構(gòu)件重量、起重機(jī)工作性能及施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件等因素確定。其布置方式有單側(cè)布置、雙側(cè)布置、跨內(nèi)單側(cè)布置、跨內(nèi)環(huán)形布置，見圖所示。
塔式起重機(jī)布置方案
(a)、(b)單側(cè)布置；(c)雙側(cè)布置；(d)跨內(nèi)單側(cè)布置
（1）單側(cè)布置
單側(cè)布置是最常用的布置方案。
展開 盤點(diǎn)中國(guó)最具代表性的裝配式建筑
是深圳市質(zhì)量最好的保障房，也是深圳市首個(gè)裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)高層建筑，還是深圳市預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)體系預(yù)制率及裝配率最高的項(xiàng)目。
4.長(zhǎng)春一汽技術(shù)中心乘用車所——全裝配式立體預(yù)制停車樓
長(zhǎng)春一汽技術(shù)中心乘用車所建設(shè)項(xiàng)目停車樓，位于長(zhǎng)春市汽車產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，總建筑面積約7.9萬㎡，共7層，地下部分為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，地上部分采用預(yù)制裝配式大跨雙T板-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，該樓裝配率達(dá)90%以上，為全國(guó)首例預(yù)制裝配式立體停車樓。
5.北京成壽寺鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目
北京成壽寺鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目位于北京市豐臺(tái)區(qū)方莊南路18號(hào)院項(xiàng)目工地，項(xiàng)目總建筑面積3.17萬平方米，其中地上建筑面積2.01萬平方米，地下建筑面積為1.16萬平方米，綠地率達(dá)30%。
該項(xiàng)目采用裝配化全鋼結(jié)構(gòu)，所有鋼柱、鋼梁及鋼筋桁架樓承板均為工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)裝配化安裝，比傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)縮短工期50%以上，是北京首例裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目。
6.山東建筑大學(xué)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓
山東建筑大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合樓項(xiàng)目位于山東建筑大學(xué)新校區(qū)內(nèi)信息樓南側(cè)，緊鄰雪山東麓，規(guī)劃建筑面積11936平方米，為我國(guó)首個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)+被動(dòng)式超低能耗建筑。
7.深圳萬科云城項(xiàng)目
萬科云城一期03地塊為研發(fā)型產(chǎn)業(yè)用房，該項(xiàng)目采用內(nèi)澆外掛體系，所有建筑外墻采用預(yù)制外墻構(gòu)件，樓梯采用預(yù)制樓梯，主體結(jié)構(gòu)采用鋁模現(xiàn)澆，室內(nèi)隔墻采用輕質(zhì)混凝土條板，并運(yùn)用自升式爬架等裝配式施工技術(shù)，預(yù)制率約為17%，裝配率約60%。
8.上海世博會(huì)遠(yuǎn)大館及遠(yuǎn)大建設(shè)的高層項(xiàng)目
上海世博會(huì)遠(yuǎn)大館僅用24小時(shí)時(shí)間安裝完成，其主體分別為一幢“L”形和一幢金字塔形的建筑。
展開 
裝配式剪力墻有哪幾種？
目前工程中常用的裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)有三種：全部或部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配整體式雙面疊合混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、內(nèi)澆外掛剪力墻結(jié)構(gòu)。
裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)種類
（1）全部或部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)
全部或部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)通過豎縫節(jié)點(diǎn)區(qū)后澆混凝土和水平縫節(jié)點(diǎn)區(qū)后澆混凝土帶或圈梁實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體連接（圖2-30）。這種剪力墻結(jié)構(gòu)工業(yè)化程度高，預(yù)制內(nèi)外墻均參與抗震計(jì)算，但對(duì)外墻板的防水、防火、保溫的構(gòu)造要求較高，是《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 1-2014）中推薦的主要做法。
圖2-30 預(yù)制剪力墻
（2）裝配整體式雙面疊合混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)
裝配整體式雙面疊合混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)將剪力墻從厚度方向劃分為三層，內(nèi)外兩側(cè)預(yù)制，通過桁架鋼筋連接，中間現(xiàn)澆混凝土，墻板豎向分布鋼筋和水平部分鋼筋通過附加鋼筋實(shí)現(xiàn)間接連接（圖2-31）。
裝配整體式雙面疊合混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的豎向受力鋼筋布置于預(yù)制雙面疊合墻內(nèi)，在樓層接縫處布置上下搭接受力鋼筋，并在預(yù)制雙面間隙內(nèi)澆筑混凝土形成雙面疊合剪力墻。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51231-2016）中明確該結(jié)構(gòu)適用于抗震設(shè)防烈度8度及以下地區(qū)、建筑高度不超過90m的裝配式房屋。
展開 裝配式鋼結(jié)構(gòu)桁架梁承載力性能研究
在經(jīng)濟(jì)減速、增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)變化，主要用鋼行業(yè)需求放緩的情況下，鋼產(chǎn)量居高不下，抑制了鋼材價(jià)格。在鋼材產(chǎn)量上升、價(jià)格下降，國(guó)家倡導(dǎo)建設(shè)新型城鎮(zhèn)化的背景下，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅必將得到迅速發(fā)展。
一、有限元模型
第一，幾何模型。為了對(duì)比不同跨度下、不同弦桿尺寸下鋼桁架梁的受力性能，我們分別建立3300毫米、3600毫米、3900毫米、4060毫米、4200毫米5種跨度下的鋼桁架梁，鋼桁架梁均采用Q235鋼材，有限元模型采用solid187實(shí)體單元。
第二，材料本構(gòu)模型。應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用三折線模型來模擬，它可以模擬多線性隨動(dòng)強(qiáng)化效應(yīng)，考慮包辛格效應(yīng)，模型分析采用Mises屈服準(zhǔn)則及相關(guān)流動(dòng)準(zhǔn)則。
第三，網(wǎng)格劃分。本鋼桁架梁模型的主體部分桿件多、形狀不規(guī)則，采用solid187四面實(shí)體單元，它是高階3維10節(jié)點(diǎn)固體結(jié)構(gòu)單元，在二次位移模式下可以更好地模擬不規(guī)則桁架梁。選擇合理網(wǎng)格密度進(jìn)行自由網(wǎng)格劃分；為防止過渡部分單元畸形，彈性墊塊同樣選用自由網(wǎng)格，劃分為四面體單元，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算效率和精度的平衡。
第四，邊界條件。桁架梁兩端柱座底下分別添加剛性墊塊，為了模擬梁兩端柱座底下的鉸接支座，對(duì)剛性墊塊進(jìn)行鉸接線約束，對(duì)墊塊底部面中軸線上所有節(jié)點(diǎn)的x、y、z 方向平動(dòng)自由度進(jìn)行約束。
第五，加載制度。對(duì)桁架梁進(jìn)行非線性靜力分析，求解采用力收斂準(zhǔn)則，應(yīng)用Newton-Raphson平衡迭代法激活弧長(zhǎng)法進(jìn)行非線性求解，打開自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)控制及線性搜索利用建立的有限元模型，對(duì)桁架梁施加均布面荷載，整個(gè)加載分施加重力荷載、在桁架梁上弦上表面施加均布面荷載兩個(gè)荷載步。
展開 裝配式建筑研究報(bào)告
附4：住建部關(guān)于2020年度全國(guó)裝配式建筑發(fā)展情況的通報(bào)
附5：《關(guān)于2021年上海市裝配式住宅施工圖設(shè)計(jì)深度專項(xiàng)治理的情況通報(bào)》節(jié)選
附6：《通報(bào)裝配式建筑結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量專項(xiàng)檢査情況》節(jié)選 —上海市建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站
附7：國(guó)內(nèi)首家！
關(guān)于2020年度全國(guó)裝配式建筑發(fā)展情況的通報(bào)
2020年，全國(guó)31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)新開工裝配式建筑共計(jì)6.3億㎡，較2019年增長(zhǎng)50%，占新建建筑面積的比例約為20.5%，完成了《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》確定的到2020年達(dá)到15%以上的工作目標(biāo)。
02
區(qū)域發(fā)展情況
2020年，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū)新開工裝配式建筑占全國(guó)的比例為54.6%，積極推進(jìn)地區(qū)和鼓勵(lì)推進(jìn)地區(qū)占45.4%，重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū)所占比重較2019年進(jìn)一步提高。其中，上海市新開工裝配式建筑占新建建筑的比例為91.7%，北京市40.2%，天津市、江蘇省、浙江省、湖南省和海南省均超過30%。
03
不同結(jié)構(gòu)類型發(fā)展情況
從結(jié)構(gòu)形式看，新開工裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑4.3億㎡，較2019年增長(zhǎng)59.3%，占新開工裝配式建筑的比例為68.3%；裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑1.9億㎡，較2019年增長(zhǎng)46%，占新開工裝配式建筑的比例為30.2%。其中，新開工裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅1206萬㎡，較2019年增長(zhǎng)33%。裝配式鋼結(jié)構(gòu)集成模塊建筑得到快速推廣，為新冠肺炎疫情防控發(fā)揮了重要作用。
展開 裝配式鋼結(jié)構(gòu)+BIM技術(shù)在高層住宅中的應(yīng)用（多圖詳解）
其結(jié)構(gòu)高度179.6m，結(jié)構(gòu)高寬比10.1，地上55層，層高3.1m(避難層4.0m)。平面尺寸投影尺寸23.1m×42.1m，其中標(biāo)準(zhǔn)層面積約710㎡，每層6戶(3種戶型)，地上總面積約4萬㎡。
深圳南山區(qū)抗震設(shè)防烈度7度(0.1g)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地類別Ⅱ類，場(chǎng)地特征周期Tg=0.35s。10年一遇風(fēng)荷載0.45kN/㎡，50年一遇風(fēng)荷載0.75kN/㎡，100年一遇風(fēng)荷載0.9kN/㎡。
▼ 注：本文圖片較大，可雙擊圖片，放大后查看。
▲ 4號(hào)建筑平面圖
▲ 4號(hào)建筑立面圖
結(jié)構(gòu)體系
由于本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)高寬比達(dá)到10.1，且水平風(fēng)荷載大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度很大。針對(duì)這類高層住宅建筑，傳統(tǒng)做法是采用混凝土結(jié)構(gòu)，通過增大構(gòu)件截面、設(shè)置剪力墻等方法來增加結(jié)構(gòu)剛度，以滿足結(jié)構(gòu)安全性與舒適性的需求。但是傳統(tǒng)做法對(duì)建筑品質(zhì)有較大影響，且施工工期較長(zhǎng)，無法實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的目標(biāo)。
為解決以上難點(diǎn)，同濟(jì)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的限制，采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足業(yè)主高標(biāo)準(zhǔn)的要求。
鋼結(jié)構(gòu)方案的結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成：CFT柱型鋼框架+支撐+黏滯阻尼墻。支撐布置于公共交通區(qū)域與建筑隔墻的位置，黏滯阻尼墻布置于結(jié)構(gòu)的中上部，共72片。
▲ 鋼結(jié)構(gòu)方案結(jié)構(gòu)體系組成
▲ 鋼結(jié)構(gòu)方案結(jié)構(gòu)平面布置
▲ 黏滯阻尼墻構(gòu)造圖
▲ 某項(xiàng)目黏滯阻尼墻安裝示意圖
采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
相比于傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)，本項(xiàng)目采用鋼結(jié)構(gòu)體系具有多個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。
結(jié)構(gòu)抗震性能
由于采用消能減震鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系，上部結(jié)構(gòu)重量約降低34%，這有助于：（1） 降低基礎(chǔ)造價(jià)(約25%)；（2） 降低地震作用，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
建筑品質(zhì)
由于住宅類建筑對(duì)建筑使用功能要求高，通過采用鋼結(jié)構(gòu)體系，有效地提升了建筑品質(zhì)。
展開 知道為什么大力推廣裝配式建筑嗎？看完日本的50層裝配式住宅工地你會(huì)明白！
提示：
點(diǎn)擊↑上方"
愛上土木
"關(guān)注加入
這是日本五洋建設(shè)的一個(gè)50層裝配式住宅的工地，作為日本裝配式建筑發(fā)展的一個(gè)縮影，看完有諸多感受，這樣的工業(yè)化制作真的令人感嘆！更讓我們明白了我國(guó)大力推廣裝配式建筑的意義！
干凈整潔的工地：剛到工地會(huì)議室，看到主人為參觀者準(zhǔn)備的安全帽，帽子是嶄新的，內(nèi)部還配置了一次性的衛(wèi)生護(hù)圈，很是衛(wèi)生和貼心啊! 不像國(guó)內(nèi)建筑工地常看到的那種黑糊糊、汗膩膩、沾滿灰塵的安全帽。主人還為參觀者準(zhǔn)備了手套和一次性襪套。
▲ 運(yùn)至工地內(nèi)的預(yù)制構(gòu)件
▲ 梁的上排鋼筋隨預(yù)制構(gòu)件在工廠綁扎好，在現(xiàn)場(chǎng)樓板安裝完成后會(huì)有一層樓板鋼筋錨入后澆砼板。
▲ 正式的樓梯是裝配式鋼結(jié)構(gòu)的，施工安裝比樓層結(jié)構(gòu)快兩層，以便于施工人員上下通行，既節(jié)省了臨時(shí)通道費(fèi)用，又很安全。
▲ 預(yù)制柱安裝，現(xiàn)場(chǎng)安裝支撐的預(yù)埋件提前已在工廠留置好。
▲外墻面磚已隨預(yù)制構(gòu)件在工廠完成，與中國(guó)通常外墻外保溫的習(xí)慣做法不同，外墻面磚是直接粘貼在預(yù)制砼構(gòu)件上。
▲ 日本是個(gè)多地震的國(guó)家，抗震技術(shù)非常先進(jìn)，本工程是一座50層的裝配式超高層住宅，這是柱抗震節(jié)點(diǎn)，神奇不?
展開 MSC Apex Grizzly——? 大規(guī)模裝配體的結(jié)構(gòu)分析
像大型起重機(jī)、船體、船塢等結(jié)構(gòu)通常是具有代表性的大規(guī)模裝配體，一般包括上千件焊接在一起的零部件，并對(duì)有限元建模、模型驗(yàn)證和仿真提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。由于零部件數(shù)量龐大，用戶需要幾個(gè)星期到幾個(gè)月的時(shí)間來構(gòu)建有限元模型（如果可能的話），常常為了若干設(shè)計(jì)迭代而奮力運(yùn)行仿真。因此，工程師們往往依賴于更近似的方法來評(píng)估這些大型裝配式結(jié)構(gòu)。
伴隨最新版本Grizzly的發(fā)布，MSC Apex提供了獨(dú)特的解決方案，在集成和衍生性的工作流程中加快建模和驗(yàn)證任務(wù)，從而在設(shè)計(jì)中快速迭代以驗(yàn)證大型裝配件的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。MSC Apex的產(chǎn)品經(jīng)理Jeancolas說，“MSC Apex Grizzly讓我們得以見證beta測(cè)試者在一天內(nèi)就可建立和驗(yàn)證上千個(gè)零部件的設(shè)計(jì)。” Apex Grizzly將于2017年6月上市。
建模效率 – 新版本引入新的幾何清理和刪除特征工具以減少手動(dòng)修改，并允許用戶自動(dòng)處理模型制備任務(wù)。實(shí)施全新的粘接和綁定連接可加速裝配體的構(gòu)建（從幾小時(shí)到幾分鐘），并允許用戶在保持產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的同時(shí)，使用基于連接的網(wǎng)格構(gòu)建大型裝配體。
完整的結(jié)構(gòu)分析 – 新版本具備支持多事件屈曲分析的能力，其允許用戶管理多個(gè)載荷工況。Grizzly通過集成快速傅里葉變換具備了全新的動(dòng)態(tài)能力，其允許用戶輸入隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。最后，通過對(duì)截面力和連接力的處理使得結(jié)果處理能力得到了增強(qiáng)，可以支持對(duì)加載路徑的分析。
集成性和衍生性 –除了建模的高效性和結(jié)構(gòu)分析的完整性，在Grizzly中，MSC Apex仍繼續(xù)構(gòu)建其集成性和衍生性的框架，其利用全新的分析準(zhǔn)備工具和用戶體驗(yàn)，用于分析場(chǎng)景的設(shè)置、模型驗(yàn)證、仿真運(yùn)算，這些對(duì)于增量式驗(yàn)證，和對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行快速迭代計(jì)算都是有利的。
展開 
基于型鋼-鋼絞線的新型預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究
基于型鋼-鋼絞線的新型預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究
1 引言
近年來，預(yù)制裝配式建筑隨著新建筑技術(shù)和材料的不斷發(fā)展與進(jìn)步，預(yù)制裝配式建筑得到了廣泛的應(yīng)用。在許多建筑工業(yè)化發(fā)達(dá)的國(guó)家，預(yù)制裝配式建筑經(jīng)歷了長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用，現(xiàn)代化的預(yù)制裝配式建筑產(chǎn)品已經(jīng)可以高度集成建筑的各種功能，而且建筑的形式和構(gòu)件非常精致。
我國(guó)建設(shè)需求量大、建設(shè)速度快，很有必要發(fā)展預(yù)制裝配式建筑，那么對(duì)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求及吊裝工藝也越來越高。傳統(tǒng)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)吊裝成本較高，吊裝速度與精度低，這給建筑施工帶來了很大的困難，預(yù)制裝配式建筑吊裝要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，對(duì)吊裝方法及連接節(jié)點(diǎn)等細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)還需進(jìn)一步創(chuàng)新研究，為此本發(fā)明在此問題的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際施工的創(chuàng)新作出了相關(guān)創(chuàng)造。
結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)而言，目前的裝配建筑預(yù)制型鋼混凝土中間柱梁節(jié)點(diǎn)預(yù)應(yīng)力筋交錯(cuò)張拉錨固構(gòu)造主要存在的問題是：未開發(fā)及采用疊合預(yù)應(yīng)力技術(shù)，無法有效改善梁柱節(jié)點(diǎn)受力特性，無法保證梁柱節(jié)點(diǎn)整體性受力要求，且節(jié)點(diǎn)抗負(fù)彎矩效果較差；目前的裝配建筑預(yù)制型鋼混凝土中間柱梁節(jié)點(diǎn)預(yù)應(yīng)力筋交錯(cuò)張拉錨固構(gòu)造的施工方法存在的問題是：吊裝成本較高，吊裝速度與精度低，這給建筑施工帶來了很大的困難。
在許多實(shí)際工程中，比如固體力學(xué)中的位移場(chǎng)分析、流體力學(xué)中流體的場(chǎng)分析等等都可以看作是在一定邊界條件下求解微分方程的問題。但是由于控制微分方程的復(fù)雜程度或者邊界條件和初始條件確定的復(fù)雜性，我們一般不易求得精確的解析解。解析解是一種精確的行為，但是數(shù)值解是在節(jié)點(diǎn)的離散點(diǎn)上近似于解析解。為了解決這類問題，我們通常都是保留這種問題的復(fù)雜性，然后借助于各種有效的數(shù)值計(jì)算的方法來獲得符合工程實(shí)際的數(shù)值解，此類方法稱為數(shù)值模擬技術(shù)。目前實(shí)際工程應(yīng)用中，運(yùn)用最廣泛的數(shù)值求解方法可以劃分為：有限單元法、有限差分法。
展開 基于型鋼-鋼絞線的新型預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究
基于型鋼-鋼絞線的新型預(yù)制裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究
1 引言
近年來，預(yù)制裝配式建筑隨著新建筑技術(shù)和材料的不斷發(fā)展與進(jìn)步，預(yù)制裝配式建筑得到了廣泛的應(yīng)用。在許多建筑工業(yè)化發(fā)達(dá)的國(guó)家，預(yù)制裝配式建筑經(jīng)歷了長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用，現(xiàn)代化的預(yù)制裝配式建筑產(chǎn)品已經(jīng)可以高度集成建筑的各種功能，而且建筑的形式和構(gòu)件非常精致。
我國(guó)建設(shè)需求量大、建設(shè)速度快，很有必要發(fā)展預(yù)制裝配式建筑，那么對(duì)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求及吊裝工藝也越來越高。傳統(tǒng)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)吊裝成本較高，吊裝速度與精度低，這給建筑施工帶來了很大的困難，預(yù)制裝配式建筑吊裝要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，對(duì)吊裝方法及連接節(jié)點(diǎn)等細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)還需進(jìn)一步創(chuàng)新研究，為此本發(fā)明在此問題的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際施工的創(chuàng)新作出了相關(guān)創(chuàng)造。
結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)而言，目前的裝配建筑預(yù)制型鋼混凝土中間柱梁節(jié)點(diǎn)預(yù)應(yīng)力筋交錯(cuò)張拉錨固構(gòu)造主要存在的問題是：未開發(fā)及采用疊合預(yù)應(yīng)力技術(shù)，無法有效改善梁柱節(jié)點(diǎn)受力特性，無法保證梁柱節(jié)點(diǎn)整體性受力要求，且節(jié)點(diǎn)抗負(fù)彎矩效果較差；目前的裝配建筑預(yù)制型鋼混凝土中間柱梁節(jié)點(diǎn)預(yù)應(yīng)力筋交錯(cuò)張拉錨固構(gòu)造的施工方法存在的問題是：吊裝成本較高，吊裝速度與精度低，這給建筑施工帶來了很大的困難。
在許多實(shí)際工程中，比如固體力學(xué)中的位移場(chǎng)分析、流體力學(xué)中流體的場(chǎng)分析等等都可以看作是在一定邊界條件下求解微分方程的問題。但是由于控制微分方程的復(fù)雜程度或者邊界條件和初始條件確定的復(fù)雜性，我們一般不易求得精確的解析解。解析解是一種精確的行為，但是數(shù)值解是在節(jié)點(diǎn)的離散點(diǎn)上近似于解析解。為了解決這類問題，我們通常都是保留這種問題的復(fù)雜性，然后借助于各種有效的數(shù)值計(jì)算的方法來獲得符合工程實(shí)際的數(shù)值解，此類方法稱為數(shù)值模擬技術(shù)。目前實(shí)際工程應(yīng)用中，運(yùn)用最廣泛的數(shù)值求解方法可以劃分為：有限單元法、有限差分法。
展開 裝配式結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)到底是啥樣的？
框架結(jié)構(gòu)由梁和柱以剛接或鉸接的形式相連而成，梁、柱單元相對(duì)于墻單元，更加易于模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化和定型化，有利于采用統(tǒng)一性的模具在工廠進(jìn)行流水化制造；同時(shí)裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)空間布置更加靈活，構(gòu)件連接形式多樣，有利于在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行機(jī)械化高效率的吊裝。可以說，裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)在建筑工業(yè)化進(jìn)程中，具有得天獨(dú)厚的推廣應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、辦公寫字樓等公共建筑和民用住宅建筑中。
由于我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的特點(diǎn)和習(xí)慣，目前大范圍推廣建造的裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)主要是采用疊合現(xiàn)澆方式進(jìn)行連接的裝配式整體式混凝土框架，主要構(gòu)件有預(yù)制梁、預(yù)制柱、預(yù)制外掛墻板、預(yù)制內(nèi)墻隔板、預(yù)制樓板、預(yù)制陽臺(tái)板、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制樓梯等。裝配整體式混凝土框架結(jié)構(gòu)樓板與裝配式整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)一樣采用預(yù)制混凝土疊合板，預(yù)制陽臺(tái)板、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制樓梯等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件也與裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的構(gòu)件相似。
相對(duì)于裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式更加規(guī)則，連接形式卻更加多樣化。
l 結(jié)構(gòu)性節(jié)點(diǎn)
裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)性節(jié)點(diǎn)主要有柱-柱連接、梁-柱連接、主-次梁連接節(jié)點(diǎn)。
（1）柱-柱連接
裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中，預(yù)制柱之間的連接往往關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)的抗震性能和結(jié)構(gòu)抗倒塌能力，是框架結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的最后一道防線，及其重要。預(yù)制柱之間的連接常采用灌漿套筒連接的方式實(shí)現(xiàn)，灌漿套筒預(yù)埋與上部預(yù)制柱的底部（見圖1（a）），下部預(yù)制柱的鋼筋伸出樓板現(xiàn)澆層之上，預(yù)留長(zhǎng)度保證鋼筋在灌漿套筒內(nèi)的錨固長(zhǎng)度加上預(yù)制柱下拼縫的寬度。現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，通過“定位鋼板”等裝置固定下部伸出鋼筋，使得下部伸出鋼筋與上部預(yù)制柱的套筒位置一一對(duì)應(yīng)，如圖1（b）所示。待樓層現(xiàn)澆混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)完畢后，吊裝上部預(yù)制柱，下部鋼筋伸入上部預(yù)制柱的灌漿套筒內(nèi)，預(yù)制柱經(jīng)過臨時(shí)調(diào)整和固定后，進(jìn)行灌漿作業(yè)。
展開 裝配式鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)有限元模型仿真(abaqus) ￥280
螺栓有限元模型
1.4 接觸設(shè)置
在低多層裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的有限元分析中，接觸設(shè)置是模擬結(jié)構(gòu)實(shí)際行為的關(guān)鍵。由于這種結(jié)構(gòu)類型涉及多種部件，如梁、柱、柱底板、連接件、夾板和高強(qiáng)螺栓等，因此確保這些部件之間的接觸關(guān)系準(zhǔn)確模擬是至關(guān)重要的。接觸設(shè)置主要分為焊接和摩擦接觸兩種方式。
1.5 邊界條件
有限元模型的邊界設(shè)置
2 仿真結(jié)果
梁翼緣處微小裂縫的有限元云圖
梁翼緣處屈曲有限元位移云圖
梁翼緣處螺栓孔開裂有限元云圖
荷載-位移曲線
荷載-位移骨架曲線
剛度退化曲線
耗能能力
