卢清刚ALC外围护系统研究PPT资料.pptx
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卢清刚ALC外围护系统研究PPT资料.pptx
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纤维水泥板轻质灌浆墙;
汉德邦CCA板灌浆墙;
围护体系应用情况调研,主流:
单一材料的加气混凝土外墙板(日本、昆山中南世纪城),加气混凝土墙板,优点:
高耐久性、防火性、保温性、高性价比短板:
板块小,板缝多,主流:
加气混凝土外墙板+一体化装饰板(天津中建钢构绿建楼),复合墙板:
加气混凝土墙板+一体化装饰板,优点:
保温装饰一体化短板:
耐久性尚需改进,主流:
ECP外墙板+保温材料+ALC板内墙(通州副中心),复合墙板:
ECP外墙板+保温材料+ALC板内墙,优点:
施工工艺复杂,造价高,复合墙板:
PC复合挂板+内保温,建谊成寿寺B5地块工程,优点:
高强度、高耐久性,大单元板块短板:
施工工艺复杂,造价高,预制砼外挂墙板(蚌埠市大禹家园公租房),“三明治”预制砼墙板,优点:
高强度、高耐久性、大单元板块短板:
重量大、保温性能低、存在冷热桥、易结露主要适用于钢砼结构建筑,龙骨组合保温体系(积水姑苏裕沁庭项目联排别墅),龙骨组合保温体系,优点:
保温装饰一体化,外观效果好短板:
提高耐久性,造价高,发泡水泥复合外墙板(门头沟铅丝厂公租房1号楼),发泡水泥复合外墙板(太空板),优点:
轻质、热工性能高、施工效率高短板:
钢框与水泥弹性模量不匹配,冷热交替剧烈区易导致开裂,纤维水泥板轻质灌浆墙,杭州钱江世纪诚人才专项用房,水泥浆胶结聚苯颗粒灌浆墙体(CCA板),包头万郡大都城,几种外墙板材性能对比,主流外墙板造价对比,近期部分钢结构住宅项目,近期钢结构住宅项目,建筑外围护系统通用性能需求,保温性能:
满足节能标准耐久性能:
主体宜与建筑同寿命防火性能:
主体应为不可燃无机物防水抗渗:
多道防线,拼缝密实抗震性能:
小震完好,主体中震不坏,大震不掉抗风性能:
正常使用下变形小,无开裂装饰围护性能:
表面美观,无可见裂缝,厚度适中。
钢结构住宅外围护系统的独特性能需求,钢结构住宅外墙的独特性能需求:
1、外墙板结构具备高耐久性,与主体同寿命;
2、良好的防火性能、隔声性能、防渗漏、热工性能;
3、钢结构体系变形大,小震下容许层间位移角1/250,要求外围护体系具备高变形适应特性;
4、钢结构住宅的优势是自重轻、基础投资小,建筑外墙轻量化,宜控制外围护体系重量低于150kg/m2;
ALC条板的主要性能优势,轻质:
密度500-700kg/m3,容重为混凝土1/5,空心砖1/3;
热工性能:
导热系数可达到0.11W/mk;
耐火性能:
无机材料,100厚板材耐火极限达到4小时;
隔声性能:
隔音吸音,150厚可达45分贝,300厚可达60分贝;
承载力、抗震性能:
优越;
高耐久性:
高于50年需求;
呼吸功能绿色建材:
调节“小气候”,改善人居环境,绿色环保,无放射性;
小结:
ALC板材为钢结构建筑的最佳配套部品之一,钢结构住宅建筑外墙围护系统的选择,钢结构住宅外墙独特性能需求,性价比最优原则市场选择加气混凝土外墙体系:
并非性能全优,存在短板,加气混凝土外墙体系,性价比最高市场导向,钢结构住宅主流外墙系统之一,科研技术路线,面向需求的性能化研究思路,02,ALC条板用于钢结构住宅存在的技术难题,客观情况:
1、ALC条板规格小(600),拼缝较多;
2、为适应钢结构体系变形较大的特点,需采用摇摆节点;
3、为适应钢结构体系变形较大的特点,板缝需采用性能匹配的结构胶。
4、热工指标75%,可选择单一墙板300厚,或复合墙板,因地制宜选择;
应用技术难题:
1、外墙板缝多,用胶量大,内、外均用,造价较高,造价80-120元/m2;
2、外墙板板缝多,衰减热工性能和隔声性能;
3、外墙板板缝多,控制环节多,易出现渗漏薄弱部位,增加了管理难度;
4、板材强度低,运输过程中易损伤。
钢结构住宅建筑围护外墙的选择,如何做好钢结构住宅加气混凝土外墙体系?
扬长避短构建配套外墙体系,构建配套ALC外墙系统,材料性能,配筋模式,板缝构造,ALC外墙板应用体系,节点连接,辅材匹配,面向需求的性能化研究思路,科研技术路线,需求,方法,手段,材料升级,构造升级,节点升级,配筋升级,保温性能耐久性能防火性能防水性能抗震性能抗风性能装饰围护性能,施工升级,高性能材料研发热工和耐候性实验细部构造推敲板材力学性能研究模型振动台实验新型节点研发施工流程控制,发展方向:
条板技术单元体技术,发展方向:
条板技术单元体技术,已取得的研究成果,03,已经取得的研究成果,创新形成高性能加气砼制备方法开发了加气墙板笼式配筋技术开发了一种自复位减震连接节点优化升级ALC墙板防水构造体系创新形成ALC墙板拼装单元体技术开发了ALC复合墙板粘锚连接新节点,试验验证工程示范,形成ALC外墙围护技术体系编制国标图集,已经取得的研究成果,创新形成高性能加气砼制备方法开发了加气墙板笼式配筋技术开发了一种自复位减震连接节点优化升级ALC墙板防水构造体系创新形成ALC墙板拼装单元体技术,试验验证工程示范,形成ALC外墙围护技术体系编制图集和工法,通过配方改进、生产技术优化等措施,成功研制轻质、高强、导热系数小的B04A3.0级和B05A3.5级加气混凝土墙板,检测达标,B04A3.0级墙板导热系数0.10W/mk,B05A3.5级墙板导热系数0.11W/mk。
1创新形成高性能加气砼制备方法,2、研发加气墙板笼式配筋技术,笼式配筋条板比普通配筋条板抗弯极限承载力提高约10%。
大震风载中震小震,2、研发加气墙板笼式配筋技术,纯弯破坏(脆性破坏),弯剪破坏(延性破坏),剪切破坏(脆性破坏),钢筋缺少(0.10%),钢筋适中(0.12%)钢筋间距150mm左右,钢筋过多(0.20%),2、研发加气墙板笼式配筋技术,3、研发自复位减震连接节点,3、研发自复位减震连接节点,验证工作1、数值模拟分析;
2、节点承载力试验;
3、两层足尺拟静力推覆试验;
4、两层足尺振动台试验(内嵌式、外挂式);
验证结论:
自复位摇摆减震节点具备满足中震、大震作用下适应主体结构层间变形的能力;
采用自复位摇摆减震节点的板材可以保证小震完好、中震主体不坏,大震局部损伤;
加载装置,加载制度,有窗口模型,无窗口模型,3、研发自复位减震连接节点框架静力推覆实验:
外挂板两层框架,外挂板特殊铰接框架,足尺震动台实验,内嵌板两层框架,内嵌板特殊铰接框架,3、研发自复位减震连接节点,构造防水+材料防水板材表面防水封闭;
迎水面错缝处理;
表缝打胶密闭+下口缝内无机材料(专用砂浆)塞实;
表缝打胶密闭+上口错缝内柔性材料(耐火岩棉)塞实;
板材与楼面交接部位防水封闭,4、ALC墙板防水构造体系,内嵌板,构造防水+材料防水板材表面防水封闭;
板材与楼面交接部位防水封闭,4、ALC墙板防水构造体系,外挂板,构造防水+材料防水,4、ALC墙板防水构造体系,4、ALC墙板防水构造体系,防水界面剂界面封闭-封闭ALC表面气孔,增加涂料、密封胶的粘结性防水抗渗-防止外部湿气和水分向内渗透腐蚀隔离-碱性ALC材料与有机嵌缝材料隔离,防止腐蚀污染隔离-防止有机嵌缝材料中的增塑剂向基材渗透污染,4、ALC墙板防水构造体系,4、ALC墙板防水构造体系,4、ALC墙板防水构造体系,ALC墙板板缝处理措施性能实验(拟静力推覆试验):
实验目的:
以ALC条板板缝为研究对象,考察条板在地震作用下的板缝变形能力。
实验结论:
采用专用砂浆填缝,在位移角小于1/400时,板缝性能可以保证。
5、ALC墙板拼装单元体技术,改变外墙运动机制:
条板摇摆运动,单元刚体平动,5、ALC墙板拼装单元体技术,实验结论:
采用单元体技术、专用砂浆挤浆填缝,外墙性能在中震下完好,具备可靠性。
工程应用,04,ALC墙板在国内钢结构住宅建筑的应用,江苏昆山中南世纪城在建项目(33层钢框架-支撑体系,150厚ALC墙板),ALC墙板在国内钢结构住宅建筑的应用,首钢铸造村项目在建项目(15层钢框架-支撑体系),ALC条板+自复位减震摇摆节点+100厚外保温岩棉板,ALC墙板在国内钢结构住宅建筑的应用,北京建谊成寿寺钢构住宅项目,1、150厚ALC板+50厚一体华保温板,钢管锚连接法2、300厚ALC板,自复位减震摇摆节点3、150厚ALC板组装单元体,300厚ALC外墙板,单元体外墙,除南立面及注明外均为150厚ALC外墙板+装饰保温一体化板,150mm厚ALC板+钢管锚连接,楼层节点详图,顶层节点详图,底层节点详图,150mm厚ALC板+钢管锚连接,钢管锚配件2,钢管锚安装中,150mm厚ALC板+50厚一体华保温板,150mm厚ALC板+50厚一体华保温板,150mm厚ALC板+钢管锚连接,300mm厚ALC板+自复位摇摆减震连接,300mm厚ALC板+自复位摇摆减震连接,楼层节点详图,150mm厚ALC板拼装单元体,拼装单元体,节点详图,150mm厚ALC板拼装单元体,外墙内侧封闭,石膏板封闭,B04级加气混凝土板的主要性能指标,B05级加气混凝土板的主要性能指标,钢结构住宅设计案例,05,钢结构住宅主要包括四个系统:
沧州市天成岭秀岭樾府钢构住宅项目设计项目,结构体系设计参数:
结构体系:
钢框架支撑体系矩形钢管混凝土柱地上27层,最大高度78.3m设计基准期:
50年安全等级:
二级抗震设防类别:
丙类抗震设防烈度:
7度(0.15g,第二组,III类场地)基本风压:
0.40kN/m2,三板选型120厚可拆底模钢筋桁架楼承板+120厚地板采暖建筑做法,楼板,外墙,半内嵌300厚B05级优等品ALC外墙板+8厚水泥纤维板,75%节能隔声50DB,分户墙:
150厚ALC外墙板+两侧8厚水泥纤维板,内墙户内隔墙:
轻钢龙骨石膏板隔断内嵌岩棉,隔声45DB,沧州市天成岭秀岭樾府钢构住宅项目设计项目,可拆底模楼承板,外墙,分户内墙,沧州市天成岭秀岭樾府钢构住宅项目设计项目,沧州市天成岭秀岭樾府钢构住宅项目设计项目,沧州市天成岭秀岭樾府钢构住宅项目设计项目,外围护体系设计,1、热工性能设计,B055253.50.11,300mm,金隅B05级加气板300厚即可满足河北地区9层以上75%节能要求。
2、隔声性能设计住宅建筑外墙隔声要求不低于45dB。
外墙采用300厚B05加气板,隔声性能达到60分贝,满足规范要求;
室内分户墙采用150厚B05加气板,隔声性能达到45分贝,满足规范要求,外围护体系设计,2、隔声性能设计提高建筑密闭性,墙板拼接挤浆密闭、节点缝隙塞实,所有墙体侧面8厚水泥纤维板封闭。
结构上减少刚性接触,钢梁钢柱防火涂料+岩棉+水泥纤维板包覆,避免声桥;
管道、门窗是隔声重点环节,选用高性能双层中空窗;
外围护体系设计,3、防渗漏设计多重措施:
构造防水+材料防水,外围
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- 卢清刚 ALC 外围 系统 研究