一級注冊建造師繼續(xù)教育建筑工程專業(yè)技術(shù).ppt

1、建筑工程專業(yè)技術(shù),一級注冊建造師繼續(xù)教育（2012）,主 要 內(nèi) 容,一,前言建筑的起源與管理出路,1.1 建筑業(yè)是一個古老的行業(yè),約公元前4000年仰韶文化,約公元前6000年河姆渡文化,約公元前3500年蘇格蘭Knap of Howar,千百年來，建筑之“本”功能變化不大，主要改變的是建筑之“質(zhì)”性能提升，這主要依賴于科學技術(shù)的發(fā)展和進步。,今天,千百年來，建筑業(yè)現(xiàn)場手工作業(yè)的方式依舊傳統(tǒng)，相對于制造業(yè)，高度機械化、模塊化的程度仍然不夠。,1.2 建筑業(yè)是一個傳統(tǒng)的行業(yè),古代,1.3 建筑業(yè)是一個勞動密集型的行業(yè),尤其在中國城市化高速發(fā)展的今天，城市建設(shè)離不開建筑業(yè)。,圖片來源： 新財富2

2、010.11,1.4 建筑業(yè)項目管理已取得的成就,目前，國內(nèi)外項目管理主要集中在項目的“人與組織”上，經(jīng)過多年的發(fā)展，取得了較大的成就，且人力管理的潛力挖掘已逐漸殆盡。但在效率的提高上仍未得到應(yīng)有的發(fā)展，為什么？,1.5 建筑業(yè)項目管理的特點,國內(nèi)：三七開,國外：五五開,建造成本的一般構(gòu)成,目前項目 管理重點,目前 技術(shù)重點,勞動力效率大幅下降,在工資不斷上漲的趨勢下，建筑工人勞動生產(chǎn)的效率下降必將導致建筑人工成本的實際增幅大于工資反映的表面增幅。,建筑業(yè)是一個勞動強度高、工作環(huán)境差、手工作業(yè)多的勞動密集型行業(yè)。完善的社會福利和保障制度、不斷提高的生活水平，使得人們追求“享受”、“安逸”的社會

3、屬性逐漸顯現(xiàn)和強化，建筑工人越來越不能夠在“艱苦”的建筑行業(yè)表現(xiàn)出“吃苦耐勞”的特點。,1.6 建筑業(yè)國內(nèi)外項目管理的困境,被遺忘了嗎？,70%的成本直接與技術(shù)資源相關(guān),“馬克思說過，科學技術(shù)是生產(chǎn)力事實證明這話講得很對。依我看，科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力。”鄧小平,鄧小平同志的講話為我們指出了項目管理的金山發(fā)展建筑技術(shù)！,1.7 建筑業(yè)項目管理的出路,建筑工程技術(shù)不同于建筑施工技術(shù)，它是興建房屋建筑的規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工技術(shù)的總稱。,2.1 何為建筑工程技術(shù)？,2.2 建筑技術(shù)發(fā)展趨勢,1947年11月 解放石家莊時的中山路,今日中山路,石家莊河北環(huán)球中心希爾頓酒店 效果圖,再來看看世界高樓！,

4、盤點世界高樓top10 中國占六席( 圖),第一名：哈利法迪拜塔（Burj Khalifa ） 地點：阿聯(lián)酋迪拜 高度：2010世界新高度，828.14 用途：寫字樓，住宅，酒店。,第二名：臺北101大廈 地點：臺北 高度：508.1米 用途：寫字樓,第三名：上海環(huán)球金融中心 地點：上海 高度：492米 用途：酒店，寫字樓,位于浦東區(qū)的上海環(huán)球金融中心是中國內(nèi)地的最高建筑。該建筑由美國Kohn Pedersen Fox建筑師事務(wù)所設(shè)計，可以從1555英尺（約474米）的高度鳥瞰上海城市風光。該建筑樓高492米，內(nèi)設(shè)購物區(qū)、辦公區(qū)、會議區(qū)、以及云中酒店上海柏悅酒店（Park Hyatt Shan

5、ghai）。該酒店共有35層，174間客房，在全球最高云中酒店中排名第二。,第四名：香港環(huán)球貿(mào)易廣場 地點：香港 高度：484米 用途：酒店，寫字樓,第五名：吉隆坡雙子塔 地點：馬來西亞吉隆坡高度：452米 用途：寫字樓,第六名：紫峰大廈 地點：南京， 高度：450米， 用途：酒店，寫字樓,第七名：韋萊集團大廈 地點：美國伊利諾斯州 芝加哥 高度：442.3米（108層） 用途：寫字樓,韋萊集團大廈，也就是原來的西爾斯大廈（Sears Tower）。該樓建成于1973年，是當時世界上的最高建筑，目前，該樓為商住兩用，并設(shè)有零售區(qū)域。盡管早在2003年，該建筑的命名權(quán)就已經(jīng)到期，但直到2009年

6、倫敦保險經(jīng)紀商韋萊集團（Willis Group Holdings）同意租用部分樓層時，該樓才正式更名為韋萊集團大廈。在大廈的觀景臺上，可以鳥瞰風之城（芝加哥的別稱）的全貌，因此，來韋萊集團大廈觀光的游客常年絡(luò)繹不絕。,第八名：京基100 地點：深圳 高度：441.7米 用途：酒店，寫字樓,第九名：廣州國際金融中心 地點：廣州 高度：438米,第十名：紐約特朗普國際酒店； 高度：423米,在最高建筑榜單前十名中，除了韋萊集團大廈（Willis Tower）和紐約特普朗國際酒店，其余的 建筑全部來自于亞洲，中國占據(jù)了其中六席，無 人能及?。?。,曾經(jīng)被譽為上海人驕傲的金茂大廈（高度420米）已黯然

7、失色，退出前十的行列！,據(jù)福布斯中文網(wǎng)報道，對于美國人而言，沒有什么比新世貿(mào)中心一號樓的落成更為意義重大的了，因為新世貿(mào)中心是專門為了紀念9.11事件而重建的。2012年4月30日，尚未建成的新世貿(mào)中心已經(jīng)成為紐約最高的建筑物了。建成后，這座位于曼哈頓的大廈將最終高達1,776英尺（約541.3米），直沖云霄。數(shù)字1776正是獨立宣言簽署的年份，頗具象征意義。該樓擬于2013年竣工，屆時將成為世界最高建筑第三名，并高居西半球最高建筑榜首。 不過在新世貿(mào)中心落成之前，根據(jù)高層建筑與城市住宅委員會（Council on Tall Buildings and Urban Habitats）的官方統(tǒng)計

8、，在目前西半球已經(jīng)建成的建筑中，第一高樓還當屬芝加哥的韋萊集團大廈。高層建筑與城市住宅委員會所測量的樓高，是指從建筑物入口的最低處到建筑物頂部（包括尖頂）的高度，不包括天線、標示、旗桿、或其他功能技術(shù)設(shè)備的高度。目前，世界第一高樓是坐落在沙漠之國迪拜的建筑奇跡哈利法迪拜塔。,不過，上海環(huán)球金融中心的風光遲早會被別的建筑物蓋過的。目前，上海中心大廈正在建設(shè)中，預計將于2014年竣工。屆時，該大廈將憑借2,073英尺（約631.9米）的驚人高度，躍居世界最高建筑第二位。大廈共配有106臺電梯，可以讓您體驗直沖云霄的感覺，電梯最高運行速度可達3,281英尺（約1000米）每分鐘。,就在最近一段時間，

9、又有高樓、高塔不斷建成，高度前10的排名又要調(diào)整！,總結(jié)：可見建筑的高度越來越高！,當今建筑工程： 建筑高度不斷攀升 跨度不斷增大 建設(shè)規(guī)模不斷擴大 施工難度不斷增加,迅猛發(fā)展，集中體現(xiàn)： 工程材料 結(jié)構(gòu)工程體系 施工技術(shù),發(fā)展方向：高、大、輕、柔 發(fā)展特點：更安全、更經(jīng)濟、更環(huán)保、更高效，“四節(jié)一環(huán)?！?科學 Science,技術(shù) Technology,工程 Engineering,三,建筑工程新材料及發(fā)展趨勢,常用建筑材料有：,砌筑材料 鋼材（鋼筋） 混凝土 防水材料 裝飾材料等,（一）砌筑材料,1、磚 標準磚多孔磚、空心磚灰砂磚等 （以節(jié)約用地、廢物利用為原則） 2、砌塊 加氣混凝土砌塊

10、、陶?；炷疗鰤K、粉煤灰砌塊空心砌塊夾保溫的砌塊,（二）鋼材的使用和改進 在傳統(tǒng)工程中，鋼材主要是用于鋼筋混凝土工程中的鋼筋，現(xiàn)在也包括許多鋼結(jié)構(gòu)工程中的用鋼。,鋼材的高強度化、高耐久性，成為鋼材技術(shù)的主要發(fā)展目標。其使用不但有利于節(jié)省鋼材，提高材料利用率和結(jié)構(gòu)安全程度，而且在經(jīng)濟上也有較大優(yōu)勢。目前，歐洲國家發(fā)達地區(qū)鋼筋的主力級別已達到500MPa，且780MPa級的鋼材也在積極推廣。,鋼材機械（力學）性能包括屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎性能。,鋼材雖然屬于不燃性材料，但耐火性能卻很差。這是因為鋼材在高溫下強度降低很快，如普通低碳鋼的溫度在50C時，抗拉強度約為常溫時的1/2，溫度約60

11、0C時，為常溫時強度的1/3；屈服強度在500C時約為常溫下的1/3。此外，鋼材在高溫下塑性增大，引起較大變形。所以，突發(fā)火災(zāi)對建筑具有災(zāi)難性。,鋼材的耐火性能為什么很差？,高強鋼筋,國內(nèi)現(xiàn)狀：HRB335級（II級）鋼筋使用量超60% HRB400級（III級）鋼筋使用量約30% 國外現(xiàn)狀： 發(fā)達國家400600MPa級鋼筋使用量超95%,鋼筋高強化意義：節(jié)約資源，提高效率 HRB335HRB400，理論上節(jié)約用鋼16.67% HRB400HRB500，理論上進一步節(jié)約用鋼14.53%,發(fā)達國家 主力鋼筋級別： 400、500MPa級 780MPa級在推廣,鋼材的改進,取HRB335鋼筋設(shè)計

12、強度,普通民用建筑： 含鋼量取50kg/m2，鋼筋按5000元/噸估算：,HRB335 HRB400，理論節(jié)省8.3kg/m2 成本節(jié)省41.5元/m2 HRB335 HRB500，理論節(jié)省14.3kg/m2 成本節(jié)省71.5元/m2,鋼筋高強化帶來的經(jīng)濟效益顯著,高強鋼筋,鋼材的改進,低合金高強度鋼的技術(shù)經(jīng)濟性,高強度鋼筋中微合金總量不超5%，添加的釩V、鈮Nb、鈦Ti等一般在0.020.15%。雖然量不大，但鋼材強度改變很多，作用很大！,不同等級鋼筋的強度價格比,V-N微合金化技術(shù)還可使釩合金消耗量最大節(jié)約50%,價值工程VF（強度）/C（成本）,高強鋼筋,鋼材的改進,我國鋼筋成分發(fā)展,高

13、強化的主要途徑,注意：RRB和HRBF系列鋼筋都存在強屈比低，焊接性不佳等缺點,冷加工技術(shù)：CRB550，主要用于板筋,微合金化技術(shù)： 添加合金元素，釩V或鈮Nb HRB400/HRB500,余熱處理技術(shù)： RRB400 RRB500,晶粒細化技術(shù)： HRBF335 HRBF400 HRBF500,高強鋼筋,鋼材的改進,發(fā)展趨勢：高強化高性能化,良好的抗震性： HRBE系列鋼筋（強屈比1.25，總伸長率9% ）。 日本：USD685和USD980超高強度抗震鋼筋,良好的施工性： 焊接性好 （HRB） 機械連接性好 （HRBF）,良好的耐火性、耐蝕性： V-N合金鋼筋（600強度降低不大）。 歐

14、美：不銹鋼鋼筋已開始應(yīng)用,技術(shù)先進、經(jīng)濟合理,高強鋼筋,鋼材的改進,新規(guī)范（GB50010-2010）提出了“優(yōu)先使用400MPa級鋼筋，積極推廣500MPa級鋼筋”。但還是落后于西方發(fā)達國家。,高強鋼筋,鋼材的改進,耐火耐候鋼材,耐火鋼要求在高溫下（600）13小時內(nèi)，其屈服強度不低于常溫的2/3的鋼材。 美國的USS公司首先研制成功了抗腐蝕高抗拉性能的低合金鋼COR-TEN鋼。,鋼材的改進,（三）混凝土,混凝土工程是鋼筋混凝土工程中的主要部分，它的施工質(zhì)量好壞將直接影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性與整體性。 混凝土最終應(yīng)具有足夠的均勻性、完整性和整體性，符合設(shè)計要求。,混凝土的發(fā)展史上經(jīng)

15、歷了如下一 些重要的階段：,1824年英國里茲的Aspdin.J取得了波特蘭水泥的專利。六十二年后1886年美國首先用回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料，使波特蘭水泥進入了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)階段，混凝土的使用范圍也日益擴大。起初是素混凝土，為了彌補素混凝土抗拉強度和抗折強度低的缺陷，出現(xiàn)了鋼筋混凝土，并得以快速發(fā)展。,1928年法國人Fregssinet.E天才地創(chuàng)造了預應(yīng)力鋼筋混凝土技術(shù)，它充分利用了近代科技提供的混凝土和鋼筋的高強度等優(yōu)越性能，發(fā)揮了兩種材料共同作用的復合功能，為減小結(jié)構(gòu)斷面、增大荷載能力、提高抗裂和耐久性能等起了作用，使長跨、高聳、重載等結(jié)構(gòu)混凝土作為主體材料成為可能。這是混凝土技術(shù)的一 次飛

16、躍，大大推動了建筑工程的進步。,混凝土外加劑的使用在混凝土發(fā)展史上占有重要地位。 如20世紀30年代末期，美國發(fā)明的松脂類引氣劑和紙漿廢液減水劑使混凝土的耐久性、流動性得到前所未有的提高，特別是70年代以來萘磺酸鹽甲醛縮合物、三聚氰胺甲醛縮合物等高效減水劑的研制成功和推廣應(yīng)用，使得混凝土的施工技術(shù)，如泵送混凝土這一現(xiàn)代化的施工技術(shù)得到飛速發(fā)展，成為混凝土施工技術(shù)發(fā)展的主要方向，并且也為90年代以來高性能混凝土的發(fā)展奠定了一個很好的基礎(chǔ)。 目前外加劑已成為混凝土的必要組分，被認為是繼預應(yīng)力混凝土技術(shù)以后的又一次技術(shù)大突破。,混凝土化學外加劑，除了自身必須具有良好的性能外，一個非常重要的問題即是與

17、水泥的相容性，對于九十年代以來發(fā)展的高性能混凝土（HPC），相容性的問題就更顯突出。,提高混凝土強度的辦法除采用高標號水泥外，更多的是增加單方水泥用量，降低水灰比和單方用水量。 這些措施所帶來的后果是：混凝土的可施工性能下降，甚至必須要求強力振搗才能保證混凝土的密實和均勻。 裂縫出現(xiàn)幾率增加，混凝土耐久性變差。因混凝土材質(zhì)劣化和環(huán)境因素的侵蝕作用，常出現(xiàn)混凝土建筑破壞失效甚至崩塌等事故，造成巨大損失。因此對混凝土的工作和耐久性提出了愈來愈高的要求。,高性能混凝土,1）美國國家標準與技術(shù)研究所（NIST）與美國混凝土協(xié)會（ACI）于1990年5月召開的討論會上提出：高性能混凝土是具有高性能要求的

18、均勻混凝土，必須采用嚴格的施工工藝，采用優(yōu)質(zhì)材料配制的，便于澆搗，不離析，力學性能穩(wěn)定，早期強度高，具有韌性和體積穩(wěn)定性等性能優(yōu)異的耐久的混凝土，特別適用于高層建筑、橋梁以及暴露于嚴酷環(huán)境中的建筑結(jié)構(gòu)。,2）1990年美國P.K.Mehta認為：高性能混凝土不僅要求高強度，還應(yīng)具有高耐久性（抵抗化學腐蝕）等其它重要性能。例如高體積穩(wěn)定性（高彈性模量、低干縮率、低徐變和低溫度應(yīng)變）、高抗?jié)B性和高工作性。,我國吳中偉院士在綜合國內(nèi)外各種論點和研究的基礎(chǔ)上，對高性能混凝土提出如下定義：,高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土，它以耐久性

19、作為設(shè)計的主要指標。 針對不同用途要求，高性能混凝土對下列性能有重點地予以保證：耐久性、工作性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性、經(jīng)濟性。 為此，高性能混凝土在配制上的特點是低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，并且除水泥、水、集料外，必須摻加足夠數(shù)量的礦物細摻料和高效外加劑。,水泥與化學外加劑的相容性典型的工程問題,北京國賓花園工程,此工程采用了北京房山某水泥廠的水泥，海淀區(qū)某外加劑廠的高效復合減水劑，開始效果不錯，后來有一批水泥拌制的摻同樣外加劑的混凝土發(fā)生急凝現(xiàn)象，導致混凝土結(jié)構(gòu)疏松，最后是將已澆筑完成的800m混凝土全部砸掉。 查其原因，水泥按水泥標準檢驗合格，減水劑標準檢驗亦合格，但二者配合制得的混凝土

20、卻有嚴重質(zhì)量問題。 為了查清原因，作者用出事的水泥、減水劑做了試驗，確實有急凝現(xiàn)象，但在水泥中摻入0.5-1.0%二水石膏后，則得到了有良好工作性和強度的砂漿與混凝土。證明該水泥由于石膏摻入量不足（但達到水泥標準性能）而與減水劑不相容。,水泥中石膏的作用,水泥粉磨時加入石膏是為了控制熟料中的水化而調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間。 盡管在制定標準時研究過石膏摻量對強度和凝結(jié)時間的影響，但在實際生產(chǎn) ，石膏一般只按符合水膠比為0.5左右的混凝土所需凝結(jié)時間的最佳滲量加入，此后幾乎是不變的，而并不考慮熟料化學成分和細度。,北京西客站工程,北京西客站工程是90年代北京最大的土建工程之一，地下結(jié)構(gòu)防水混凝土達20萬

21、，要求摻加UEA膨脹劑制備補償收縮防水混凝土。擬用水泥8萬噸，原計劃由北京兩個廠供應(yīng)，但經(jīng)過大量試驗，琉璃河水泥滿足要求，而原定的北京另一個水泥廠水泥與UEA共同使用后強度約降低40%左右，完全不相容，最后不得不退出西客站工程。,高強高性能砼（簡稱HSC/HPC） 混凝土的高強高性能化成為混凝土技術(shù)的重要發(fā)展方向。這有助于減小結(jié)構(gòu)截面尺寸、減輕自重，增大空間。 高強高性能混凝土不僅要強度高，同時還用具有高工作性、高耐久性。 目前，在國內(nèi)工程中應(yīng)用成功的高強高性能砼已達C120. （深圳京基100大廈）,建筑材料的綠色環(huán)?；l(fā)展,在“四節(jié)一環(huán)?！钡臅r代背景下，建筑材料的“4R”（可更新renew

22、 、再循環(huán)recycle、可再利用reuse、減少能耗reduce）特性越來越受到人們重視，由此發(fā)展起來的綠色高性能混凝土、再生骨料混凝土等材料。,高強高性能混凝土（HSC/HPC）,高強度：國內(nèi)一般認為是強度等級超過C50的砼，美國認為是單軸抗壓強度超過8000psi（55.16MPa，相當于約C65）的砼。,國內(nèi)：150150150立方體,國外：直徑6inch(152)12inch(305) 圓柱體,兩者比值約0.790.875,國內(nèi)現(xiàn)狀：梁、板多為C30C40，柱多為C30C60，目前，建筑上應(yīng)用最高達C120 國外現(xiàn)狀：發(fā)達國家20世紀80、90年代，建筑用混凝土抗壓強度已達100MP

23、a（約C115）以上，最高已超過150MPa（約C170） 混凝土高強化的意義：節(jié)約資源，提升功能,混凝土的改進,混凝土高強化對梁、板等受彎構(gòu)件承載力貢獻不大，主要在柱這類受壓為主的構(gòu)件中發(fā)揮作用。,HRB400,高強高性能混凝土（HSC/HPC）,混凝土的改進,鋼筋混凝土柱在設(shè)計時主要由軸壓比控制,C30C50，單柱截面積減少0.11m2，理論增加有效面積共47.39m2 C30C60，單柱截面積減少0.14m2，理論增加有效面積共59.71m2 C30C80，單柱截面積減少0.16m2，理論增加有效面積共68.24m2,以14層，35.5m高的 民用建筑為例，框-剪結(jié)構(gòu)，二級抗震，總建筑面

24、積5000m2，單柱柱底軸力最大為3600kN，柱共30根,高強高性能混凝土（HSC/HPC）,混凝土的改進,C30C50，單柱理論節(jié)省鋼筋251.54kg，全樓共省鋼筋7.55噸 C30C60，單柱理論節(jié)省鋼筋316.94kg，全樓共省鋼筋9.51噸 C30C80，單柱理論節(jié)省鋼筋362.21kg，全樓共省鋼筋10.87噸,鋼筋混凝土柱設(shè)計由軸壓比控制后，多按最小配筋率進行的構(gòu)造配筋，柱截面的減小有利于減少鋼筋用量。最小配筋率按0.8%取,高強高性能混凝土（HSC/HPC）,混凝土的改進,高強混凝土的技術(shù)經(jīng)濟性,添加外加劑（減水劑）摻量一般不超5%，節(jié)約用水530%， 強度提高525%；添加

25、摻合料摻量一般大于水泥重量的5%,價值工程VF（強度）/C（成本）,不同等級混凝土的強度價格比,混凝土的改進,高強化的主要途徑,減水劑技術(shù)： 降低水灰（膠）比 提高強度 降低用水量,礦物摻合料： 改善和易性 提高耐久性（抗凍性、抗?jié)B性等） 降低水泥用量,鮑羅米公式,硅灰,提高早期強度,提高后期強度,高強高性能混凝土（HSC/HPC）,混凝土的改進,發(fā)展趨勢：高強化高性能化,高工作性：可泵性 免振/微振搗性,高耐久性： 抗?jié)B性、抗凍性 抗碳化,“三高”混凝土 高強度+高工作性+高耐久性,目前常用的泵送混凝土 坍落度范圍：120180mm,C100級超高強混凝土（UHPC）,高強高性能混凝土（HS

26、C/HPC）,混凝土的改進,輕骨料混凝土,輕骨料混凝土的干表觀密度不超過1950kg/m3，表觀密度限 制1900kg/m3；普通混凝土的密度約為2400-2500kg/m3 。,混凝土的改進,重慶大學建設(shè)管理與房地產(chǎn)學院,纖維混凝土（FRC）,普通鋼纖維混凝土的纖維體積率在1%2%之間，較之普通混凝土，抗拉強度提高40%80%，抗彎強度提高60%120%，抗剪強度提高50%100%，抗壓強度提高幅度較小，一般在05%之間，但韌性卻大幅度提高,國內(nèi)纖維混凝土工程應(yīng)用實例,混凝土的改進,（四）新型結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn),近年來，以纖維增強復合材料（簡稱FRP）為代表的新型結(jié)構(gòu)材料不斷涌現(xiàn)，包括碳纖維布、

27、玻璃纖維等復合材料。,碳纖維布,FRP筋（或稱玻璃纖維筋、玻璃鋼筋 ）,與傳統(tǒng)工程材料相比，新型結(jié)構(gòu)材料具有質(zhì)量更輕、抗拉強度更高、耐腐蝕性更好的特點。,常用纖維增強材料物理及力學性能與鋼材的比較,輕質(zhì)高強，比強度高，但延伸率低,纖維增強復合材料（FRP）,纖維增強水泥基復合材料（Engineered Cementitious Composites， 簡稱 ECC） 。其生產(chǎn)工藝類似與纖維混凝土，但不使用粗骨料，纖維體積含量一般不超過 2%,前沿纖維增強水泥基復合材料,ECC材料 像金屬一樣變形,抗震性能試驗,普通RC,ECC,普通砼,ECC,應(yīng)力應(yīng)變曲線對比,四,工程新結(jié)構(gòu)趨勢,引言結(jié)構(gòu)工程

28、技術(shù)是建筑工程的安全保障,引言結(jié)構(gòu)工程技術(shù)是建筑工程的安全保障,工程新結(jié)構(gòu)趨勢,（一）高層 / 超高層建筑為什么要修建？,目前，在國內(nèi)，一般認為層數(shù)超過10層，高度超過24m的建筑為高層建筑；高度超過100m的建筑為超高層建筑。,高層建筑英語為“skyscraper”，直譯是“摩天大樓”。摩天大樓是20世紀的里程碑，是打破傳統(tǒng)高度界限實現(xiàn)人類通天宏愿的奇跡。自1885年美國興建第一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑芝加哥家庭保險公司大樓（10層，高55米）以來，高層建筑的發(fā)展非?？臁Ｔ诘诙问澜绱髴?zhàn)前，超過200米的高層建筑已有10幢，其中最為突出是1931年建成的紐約帝國大廈（102層，高381米），它保持世

29、界最高建筑的記錄達41年之久。其后在1972年，美國在紐約建造了兩幢世界貿(mào)易中心大廈（110層，分別高417米、415米），打破了帝國大廈高度的記錄。在全世界前十大建筑中，美國占據(jù)8幢。但美國的優(yōu)勢正逐漸被打破，而新興的亞洲超高層建筑正方興未艾，后來居上，馬來西亞于1996年建成的雙塔大廈為88層，高452米，成為當時世界最高建筑。在香港，1988年建成的中國銀行大廈為72層，高368米，位于世界十大建筑之列。我國的高層建筑在80年代初開始，上海于1997年動工興建的浦東環(huán)球金融中心為94層，高460米，建成后將成為世界最高樓，高出美國芝加哥西爾斯大廈17米。,高層、超高層建筑物結(jié)構(gòu)體系的類型

30、 1框架結(jié)構(gòu)體系（15層以下） 2框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系（1020層） 3剪力墻結(jié)構(gòu)體系（50層以內(nèi)） 4筒體結(jié)構(gòu)體系（1030層多框筒、3050多筒中筒結(jié)構(gòu)）,已建成的國內(nèi)高樓排名 如果有導演想翻拍好萊塢名片金剛中大猩猩從381米高的帝國大廈墜落的經(jīng)典場景，將來沒準能在中國任何一個省份輕松找到相似的外景地。調(diào)查顯示未來3年，平均每5天就有一座摩天大樓在中國封頂。而5年后，中國的摩天大樓數(shù)量將超過800座，達到現(xiàn)今美國總數(shù)的4倍。,江南大樓數(shù)據(jù) 長江以南重點城市的在建以及建成的高樓數(shù)據(jù),五,綠色環(huán)保建筑、裝飾材料,ALC（Autoclaved Lighweight Concrete，蒸壓輕質(zhì)加氣混

31、凝土）墻板技術(shù)及應(yīng)用，制作簡單、規(guī)模生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保ALC墻板：可規(guī)模生產(chǎn)，工藝成熟，質(zhì)量僅為混凝土預制板的1 /3，減少了資源損耗。,5.1 綠色墻體材料,建設(shè)項目的生命周期評價（LCA）,經(jīng)濟賬不能只算眼前，必須立足長遠可持續(xù)發(fā)展,建筑材料作為工程建設(shè)基礎(chǔ)，其生產(chǎn)、運輸、維護的能耗巨大。,5.2 建筑工程材料的綠色環(huán)?；l(fā)展,傳統(tǒng)工程材料的環(huán)境負荷,HRB400、HRB500鋼筋用量不到鋼筋總用量的50% 高強混凝土累計使用量不到1500萬m3,不足混凝土年消耗總量的1%,不同等級混凝土內(nèi)含環(huán)境負荷,鋼材內(nèi)含環(huán)境負荷,粉煤灰混凝土,發(fā)展高強材料，有利于實現(xiàn)材料的減量。,5.2 建筑工程材料的

32、綠色環(huán)?；l(fā)展,傳統(tǒng)工程材料的環(huán)境負荷,以鳥巢工程為例，消耗混凝土18萬m3，鋼材4.2萬t，則對環(huán)境的負荷按上表中數(shù)據(jù)估算,5.2 建筑工程材料的綠色環(huán)?；l(fā)展,混凝土,鋼材,工程材料的綠色環(huán)?；?人類期待“3R”的建筑材料： Reduce減量化原則：減少各種資源和不可再生能源的使用； Reuse再利用原則：在結(jié)構(gòu)允許的條件下重新使用舊材； Recycle再循環(huán)原則：利用回收材料，設(shè)置廢棄物回收系統(tǒng)。,5.2 建筑工程材料的綠色環(huán)?；l(fā)展,工程材料的綠色環(huán)?；?普通混凝土：不可再生，回收困難，附加效應(yīng)（大量木模的使用） 綠色化途徑：提高材料利用率（高強高性能化），發(fā)展外加劑和摻合料（工業(yè)廢料

33、的利用），發(fā)展再生混凝土。,鋼材：不可再生，可回收，無需模板 綠色化途徑：提高材料利用率（高強高性能化），發(fā)展耐侯耐火鋼，增加鋼結(jié)構(gòu)建筑比例（鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化）。,5.2 建筑工程材料的綠色環(huán)?；l(fā)展,綠色高性能混凝土（GHPC）,吳偉中院士（1997）認為GHPC 應(yīng)具有下列特征: （1）熟料水泥不再成為最大的膠凝組分； （2）更多地摻加工業(yè)廢渣為主的細摻料； （3）更大地發(fā)揮高性能的優(yōu)勢，減少水泥與混凝土用量； （4）擴大 GHPC 的應(yīng)用范圍。,新規(guī)范（GB50010-2010） ：“水灰比”變化為“水膠比”，說明摻合料所占膠凝組分的比例越來越大。,國內(nèi)粉煤灰利用率約為60%，而歐美國家

34、已經(jīng)達到8090%,普通建材偏多 結(jié)構(gòu)材料偏少,國內(nèi)粉煤灰使用情況,5.2 建筑工程材料的綠色環(huán)?；l(fā)展,再生骨料混凝土（RAC）,再生骨料混凝土（(Recycled Aggregate Concrete）指將廢棄混凝土塊、砌塊等經(jīng)過破碎、清洗與分級后，按一定的比例與級配混合形成再生混凝土骨料，部分或全部代替砂石等天然骨料（主要是粗骨料）配制而成新的混凝土。,目前應(yīng)用主要集中在非承重構(gòu)件、混凝土樓面、道路路面等.,5.2 建筑工程材料的綠色環(huán)保化發(fā)展,輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)能耗對比,5.3 綠色裝飾材料,綠色裝飾材料，其實就是指在對房屋進行裝修時采用環(huán)保型的材料來進行房屋裝飾，使用

35、有助于環(huán)境保護的材料，把對環(huán)境造成的危害降低到最小。,通常，由建筑裝飾材料帶來的空氣污染物質(zhì)主要有：甲醛、揮發(fā)性有機物、氡氣、石棉等。,建筑裝飾材料的污染源,隨著生活水平的提高，對裝飾裝修提出了更高的要求。新的裝飾材料不但要有良好的裝飾性和使用性，而且對人體無害、無污染。,發(fā)展綠色建筑裝飾材料的主要方向包括： 1、發(fā)展低毒、無毒、低污染的建筑涂料； 2、發(fā)展無毒、無污染、無異味的墻紙、壁布； 3、發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)品石膏建材制品； 4、發(fā)展綠色木質(zhì)人造板材和綠色非木質(zhì)人造板材； 5、發(fā)展微晶玻璃裝飾板； 6、發(fā)展綠色塑料門窗、綠色管材、綠色地面裝飾材料； 7、發(fā)展綠色防火材料,建筑施工新工藝,六,（

36、一）焊接鋼筋網(wǎng)片技術(shù),焊接鋼筋網(wǎng)是一種在工廠用專門的焊網(wǎng)機焊接成型的網(wǎng)狀鋼筋制品。其全部交叉點均采用電阻電焊，采用多頭焊機用計算機自動控制生產(chǎn)，焊接前后鋼筋的力學性能幾乎沒有變化。 目前，主要采用CRB550級冷軋帶肋鋼筋和HRB400級熱軋鋼筋制作焊接網(wǎng)。 優(yōu)點：采用焊接網(wǎng)可顯著提高鋼筋工程質(zhì)量，大量降低現(xiàn)場鋼筋安裝工時，縮短工期，適當節(jié)省鋼材，具有較好的綜合經(jīng)濟效益，特別適用于大面積混凝土工程。,（二）建筑用成型鋼筋制品加工與配送技術(shù),建筑用成型鋼筋制品加工與配送是指在固定的加工廠，利用盤條或直條鋼筋經(jīng)過一定的加工工藝程序，由專業(yè)的機械設(shè)備制成鋼筋制品供應(yīng)給項目工程。包括： 線材專業(yè)加工：

37、鋼筋強化加工、箍筋加工成型等； 棒材專業(yè)化加工：定尺切斷、彎曲成型、直螺紋 加工成型等； 鋼筋組件專業(yè)化加工：鋼筋焊接網(wǎng)、鋼筋籠等。,（三）預制砼裝配整體式結(jié)構(gòu)施工技術(shù),指采用工業(yè)化生產(chǎn)方式，將工廠生產(chǎn)的主體構(gòu)配件（梁、板、柱、墻以及樓梯、陽臺等）運到現(xiàn)場，使用起重機械將構(gòu)配件吊裝到設(shè)計指定的位置，再用預留插筋孔壓力注漿、鍵槽后澆筑混凝土或后澆疊合層混凝土等方式將構(gòu)配件及節(jié)點連成整體的施工方法。 優(yōu)點：建造速度快、質(zhì)量易于控制、節(jié)省材料、減少現(xiàn)場濕作業(yè)、低碳環(huán)保等優(yōu)點。,預制砼裝配整體式結(jié)構(gòu)施工技術(shù)目前應(yīng)用的主要結(jié)構(gòu)形式有： （1）預制預應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)； （2）預制預應(yīng)力混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)； （3）預制預應(yīng)力混凝土疊合梁、板、樓蓋結(jié)構(gòu)； （4）預