模块化建筑结构体系与案例课件.ppt
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- 模块化 建筑结构 体系 案例 课件
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1、二产先行 三产联动 新生产力造城模块化建筑结构体系与案例2019.9二产先行 三产联动 新生产力造城目 录追求卓越 德达天下从工地到工厂、从建造到制造从工地到工厂、从建造到制造三、重钢框架三、重钢框架+SIP或轻钢维护体系简介或轻钢维护体系简介四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介一、冷轧轻钢建筑结构体系简介一、冷轧轻钢建筑结构体系简介二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介五、五、2D模块化建筑简介模块化建筑简介七、集成建筑实践七、集成建筑实践六、预切割建筑简介六、预切割建筑简介八、集成建筑面临的困难八、集成建筑面临的困难二产先行 三产联动 新生产力造城1一、冷轧轻钢建筑结构体系简介
2、一、冷轧轻钢建筑结构体系简介 (一)轻木(或冷弯薄壁轻钢)建筑 现代轻骨架建筑的雏形气球骨架是在19世纪发明的,经过多次改进,直到1850年左右才最终定型。这就是北美经常说的24建筑体系,它的孪生兄弟是薄壁轻钢建筑。 平台骨架气球骨架二产先行 三产联动 新生产力造城2 1、冷弯薄壁轻钢建筑的基本力学思想n 重复与复合作用同样的构件连续排列三件以上为重复。用结构面材把重复构件联系到一起为复合。n 荷载共享有福同享,有难同当,大家共同承担荷载。一、冷轧轻钢建筑结构体系简介一、冷轧轻钢建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城3 2、轻骨架建筑的设计思想 传统的混凝土砌块建筑是燕子衔泥垒窝式的
3、施工,建筑师的工作就像一个雕塑家在做雕塑艺术创作。所以土木建筑师一般不需要懂太多的建筑结构知识,只需要把建筑形状和色彩画出来,交给结构工程师就算完活了。 轻骨架建筑是喜雀叼枝架巢式的施工,往往需要建筑师、结构工程师和装修工程师三位一体,在做建筑设计时必须要同时考虑结构设计和装修设计。所以轻骨架建筑师必须要懂一点建筑结构知识,以及建筑材料的标准模数尺寸。 一、冷轧轻钢建筑结构体系简介一、冷轧轻钢建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城结构龙骨结构龙骨-C型型结构龙骨结构龙骨-U型型非承重墙龙骨非承重墙龙骨3 3、冷弯薄壁轻钢龙骨分类、冷弯薄壁轻钢龙骨分类4一、冷轧轻钢建筑结构体系简介一、
4、冷轧轻钢建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城 卓达先进的冷弯薄壁轻钢构件制造设备,是生产优质产品的基础条件。引进世界先进的冷弯薄壁轻钢制造流水线,所有冷弯薄壁轻钢卷材在电脑的控制下轧制、冲孔成型,精度和长度得到充分保障。是国内轻钢结构建筑领域的 “绝对实力派”。4 4、冷弯薄壁轻钢构件制造、冷弯薄壁轻钢构件制造5一、冷轧轻钢建筑结构体系简介一、冷轧轻钢建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城 制造人员按照图纸采购原材料将卷材放入轧制机将型材按指定长度切割将龙骨按一定数量打包并做标记。6一、冷轧轻钢建筑结构体系简介一、冷轧轻钢建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城执
5、行标准:低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程JGJ227-2011 7一、冷轧轻钢建筑结构体系简介一、冷轧轻钢建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城8 (一)SIP结构保温板建筑 SIP结构保温建筑已经有近80多年历史。 北美、澳大利亚、新西兰、日本都在研发SIP结构保温板建筑技术。 二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城9 1、什么是SIP建筑结构? 国内建筑界目前还很少听说过SIPs这种建筑结构体系。在1990年之前,美国是把SIPs称为预制木基承重应力皮肤板(Prefabricated wood-based loadbearing stres
6、sed skin panels),有时也简称其为应力皮肤板(stressed skin panels)或应力皮肤保温芯板(Stressed-skin insulating core panels,简称SSIC板),1990年之后,该产业已经决定把它命名为结构保温板(Structural insulating panels,简称SIPs)。 早在1930年,美国森林产品实验室(FPL)就开始了结构保温板(SIPs)的长期试验项目,经过几十年的试验,在1979写出了总结报告。但多年来,结构保温板(SIPs)的结构力学理论一直没有什么重大突破。与大多数现代建筑结构理论一样,结构保温板(SIPs)的结
7、构力学要点是计算弹性粘结复合结构系统的组合作用效果(图1a、图1b、图1c)。二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城10 二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城11 如果可以把皮肤考虑为刚性复合单元,就可以按芯的剪切变形,采用古典梁理论计算复合结构的结构保温板(SIPs)的组合作用效果。 也可以采用Kreuzinger method来计算复合结构的结构保温板(SIPs)的组合作用效果,德国Mnchen大学的Kreuzinger教授已经给出了计算复合要素的一般模型。 也可以采用“格子骨架静力学”程序来计算复合结构的结
8、构保温板(SIPs)的组合作用效果,欧洲也有人给出了该模型的计算方法,。 也可以采用弹性粘结的微分方程解或微分法计算复合结构的结构保温板(SIPs)的组合作用效果。二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城12 简单的说,,SIP板工作起来就像I-型梁。面壳作用像I-型梁的边缘,芯作用像I-型梁的腹板(图2)。二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城13 科学实验可以解决设计理论不足的问题,这是我在进行SIP轴向荷载试验。二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城14 2、SIP制造
9、图示为卓达SIP制造车间,以及卓达SIP建筑建造过程。二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城15 3、SIP结构保温板建筑 SIP结构保温建筑是把建筑保温和建筑结构融为一体。 当然,采用卓达新材还可以把建筑保温、建筑结构和建筑美学融为一体。 右图是采用卓达构造板设计建造的SIP建筑即所谓的“免装修”建筑。 二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城16 卓达将实现30天,乃至更短时间内建造。 以及把建筑结构、建筑保温和建筑美学融为一体,实现快速建造。 卓达将利用国内外成熟的模块化住宅设计和制造技术,建成国内和国际一流的
10、模块化住宅生产线。二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城17二、二、SIP建筑结构体系简介建筑结构体系简介执行标准:建筑结构保温复合板JG/T432-2014 注意:1、国际上,SIP板是可以作为承重构件建造3层以下建筑的。2、目前中国规范限定为非承重维护墙。3、我们的一些样板房就是直接采用SIP墙板作为承重构件来建造的。二产先行 三产联动 新生产力造城18 我们不拘泥于采用单一建筑结构体系来设计和建造房屋,更是提倡采用混合结构体系来设计和建造房屋。 例如,外围护墙就可以采用SIP墙板,因为它保温性能好。 内隔墙、楼面系统、屋面系统就采用冷轧轻钢结构系统
11、,因为它便宜,方便施工。三、重钢框架三、重钢框架+SIP或轻钢维护体系简介或轻钢维护体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城19上图是采用混合结构的案例建筑:主框架:H型钢; 外围护墙:SIP; 内隔墙和屋顶:冷轧轻钢三、重钢框架三、重钢框架+SIP或轻钢维护体系简介或轻钢维护体系简介二产先行 三产联动 新生产力造城20三、重钢框架三、重钢框架+SIP或轻钢维护体系简介或轻钢维护体系简介执行标准:轻型钢结构住宅技术规程JGJ209-2010二产先行 三产联动 新生产力造城21三、重钢框架三、重钢框架+SIP或轻钢维护体系简介或轻钢维护体系简介执行标准:钢结构住宅(一)统一编号GJBT-883钢
12、结构住宅(二)统一编号GJBT-884二产先行 三产联动 新生产力造城22三、重钢框架三、重钢框架+SIP或轻钢维护体系简介或轻钢维护体系简介执行标准:装配式玻纤增强无机材料复合保温夹芯墙板2014CPXY-J339总442二产先行 三产联动 新生产力造城一、集成建筑的三个层次(一)初级层次 集成建筑(或住宅产业化)的初级层次又称之为现场“绑棍建筑”,即在房屋制造工厂制造“一根根”建筑构件,运到施工现场,然后把“一根根”建筑构件“钉到一起”,再固定上建筑围护体系,就构成完整的建筑物。(二)第二层次 集成建筑(或住宅产业化)的第二层次又称之为2D模块化建筑,即在房屋制造工厂把“一根根”建筑构件“
13、钉到一起”, 再固定上建筑围护体系,构成“一面面”的墙面、楼面和屋面等二维(2D)建筑系统。然后把这些二维(2D)的墙面、楼面和屋面系统运送到施工现场,再吊装组成完整的建筑物。(三)最高层次 集成建筑(或住宅产业化)的最高层次又称之为3D模块化建筑,即在房屋制造工厂把“一面面”的墙面、楼面和屋面等二维(2D)建筑系统固定到一起, 形成三维(3D)建筑系统。然后把这些三维(3D)建筑系统运送到施工现场,再吊装组成完整的建筑物(图12)。 卓达集团目前主要采用的是2D模块化建筑和3D模块化建筑技术,很少采用“绑棍建筑”技术了。23四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力
14、造城24四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城二、卓达3D模块化住宅设计思想 最近几年,“像造汽车一样造房子”成了一句非常引人注目的“口号”。 但是,如果不能“像设计汽车一样设计房子”,那么“像造汽车一样造房子”就只能是一句空话! 为了确保“像制造汽车一样制造住宅”,卓达集团采取的对策是“像设计汽车一样设计住宅”。 卓达3D模块化住宅是通过先进的模块化设计方法,把一栋住宅分解成若干个模块,然后在卓达全国各地的住宅工厂里分模块制造。 运送到工地的卓达3D模块化住宅既完成了室内外装修,也包括内部的给排水设施、厨房卫生洁具、家用电器、家具、地毯等更多的生活起居设施。
15、 其特色是在卓达住宅工厂里完成了90%以上的工作。25四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城26四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介三、卓达3D模块化住宅的设计方法(一)模块化设计1、3D模块 卓达3D模块化住宅是由若干个如下图所示的3D模块组成。二产先行 三产联动 新生产力造城27四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介2、3D模块钢结构框架 卓达3D模块的钢结构框架如下图所示。二产先行 三产联动 新生产力造城28四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城29四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介3、卓达3D模块外墙构造
16、卓达3D模块外墙构造如图9所示。卓达3D模块化住宅主要依托卓达新材来建造3D模块化住宅的维护结构。n 卓达新材(构造板)在3D模块化住宅中起到了建筑蒙皮(结构承载)和建筑防火双重功能,卓达新材构造板是A1级的耐火材料。n卓达新材(外饰板)展现了卓达3D模块化住宅(室外侧)的建筑美学功能。n卓达新材(内饰板)展现了卓达3D模块化住宅(室内侧)的建筑美学功能。二产先行 三产联动 新生产力造城30四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城31四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介(二)3D模块的装配1、3D模块的定位 卓达3D模块化住宅采用了专门的定位装置,可以把3D
17、模块准确的定位和组装到一起,3D模块的水平位置偏差可以控制在1mm之内,确保外立面整齐划一,不需要再施工现场做二次整形装修。二产先行 三产联动 新生产力造城32四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介2、3D模块的组合 把标准的3D模块进行不同的组合,就可以获得不同的建筑造型(图1117)。二产先行 三产联动 新生产力造城33四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城34四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城35四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城36四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产
18、先行 三产联动 新生产力造城37四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城38四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介3、3D模块的吊装 把运到施工现场的3D模块按照事先设计好的装配顺序进行现场吊装,23个小时就可以组装好一栋3D模块化住宅。二产先行 三产联动 新生产力造城39四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介四、卓达3D模块化住宅的优点 卓达3D模块化住宅是集中在一个环境受到控制的车间里制造而成,真正像造汽车一样在生产线上制造房子。二产先行 三产联动 新生产力造城40四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介在环境受到控制的车间里制造住宅的优点如下:n可以按
19、照工业化大生产方式来招聘工人,并进行高效培训,工人的工作条件和工作技能都有可靠保证。n可以按照工业化大生产方式组织三班倒作业,仅仅这一项就可以提高生产效率3倍,确保按时交付。n可以按照工业化大生产方式进行生产组织管理和质量控制,确保优质交付。n可以采用精密的制造装备,不仅能够快速制造,也能做到很精确。我们是把计算机和激光校准设备连在一起,以确保得到近乎完美的切割和连接。n生产周期短,工地建造一栋住宅可能需要半年以上时间,而工厂制造一栋模块化住宅只需要不到一个月时间,到现场装配一栋模块化住宅只需要几个小时。n能避免建筑材料经受日晒雨淋而损坏。n住宅工厂和施工现场都几乎看不到建筑废料和建筑垃圾。二
20、产先行 三产联动 新生产力造城41四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城42四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城43四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城44四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城45四、四、3D模块化建筑简介模块化建筑简介五、卓达3D模块化住宅带给消费者与全社会的好处n抗震 采用重钢框架+轻钢维护建筑结构体系,可以有效抵抗地震荷载的冲击。n防火 卓达3D模块化住宅采用卓达新材(构造板)作为结构蒙皮,起到了结构承载和建筑防火双重功效。 具有抗
21、震、防火等优良特性的卓达3D模块化建筑,有效缩短了施工工期,节约了建筑成本,完全摆脱了钢筋混泥土建筑的传统建造模式,全面推进了住宅产业现代化的实现,有效实现了居住价值、产业价值与城市价值的三者统一和良性循环。 卓达3D模块化住宅是对住宅设计、制造与建造技术的创新,是对传统住宅设计、制造和建造方式的挑战与革命,开启了绿色建筑一个新的时代。二产先行 三产联动 新生产力造城46 2D模块化住宅又称之为“板式住宅”。 2D模块化住宅(“板式住宅”)就是在工厂车间内制造一面面整体墙板,墙面上通常都带有覆盖物(例如卓达构造板),有时也带有门、窗、电气配线和外饰板等。依照一定的模数在工厂里制造墙板,运输到工
22、地,然后造根据设计施工图,把墙板装配到基础上。 2D模块化住宅(“板式住宅”)比3D模块化住宅需要更多的工地建造时间。 工厂制造一栋2D模块化住宅(“板式住宅”)只需要不到半个月时间,到现场装配一栋2D模块化住宅(“板式住宅”)只需要一个多月。五、五、2D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城47五、五、2D模块化建筑简介模块化建筑简介二产先行 三产联动 新生产力造城48五、五、2D模块化建筑简介模块化建筑简介 2D模块化住宅的优点: 2D模块化住宅是集中在一个环境受到控制的车间里制造而成,真正像造汽车一样在生产线上制造房子。当然,我们也会像设计汽车一样来设计住宅,这才能
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