装配式钢结构工程ALC条板墙及外保温一体板施工研究.pdf
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1、第 54 卷第 16 期 2023 年 8 月Vol.54 No.16 Aug.20231973 建 筑 技 术 Architecture Technology装配式钢结构工程 ALC 条板墙及外保温一体板 施工研究李沙沙,刘 斌,刘海涛,张巧茹,高丽云,张金梁(北京建工四建工程建设有限公司,100024,北京)摘要:外墙传给结构构件的荷载易使结构构件产生变形,为了改善传递路径,提出在结构外围建立外墙架的概念,运用结构计算软件 MIDAS、PKPM 等确定外墙架系统的构件尺寸,并对 ALC 加气混凝土条板墙和外墙架系统间的安装节点进行研究,提出了相应节点构造;通过现场试验验证了 II 型保温装
2、饰一体板在使用高度超过 27 m 时的可靠施工技术。关键词:装配式钢结构;ALC 条板墙墙架;ALC 条板安装;保温装饰一体板施工中图分类号:TU 745.5 文献标志码:B 文章编号:1000-4726(2023)16-1973-05STUDY ON THE CONSTRUCTION OF ALC STRIP WALL AND EXTERNAL INSULATION INTEGRATED BOARD IN FABRICATED STEEL STRUCTURE ENGINEERINGLI Sha-sha,LIU Bin,LIU Hai-tao,ZHANG Qiao-ru,GAO Li-yun,
3、ZHANG Jin-liang(BCEG No.4 Construction Engineering Construction Co.,Ltd.,100024,Beijing,China)Abstract:The load transmitted by the external wall to the structural members is easy to cause deformation of the structural members.In order to improve the transmission path,the concept of building the exte
4、rnal wall frame at the periphery of the structure was put forward,and the component size of the wall frame system was determined by using the structural calculation software MIDAS,PKPM,etc.,and the installation node between the ALC aerated concrete strip wall and the external wall frame system was s
5、tudied.Corresponding node structure was put forward.The reliable construction technology of type II facade thermal insulation integrated board when the use height exceeded 27 m had been verified through field tests.Keywords:fabricated steel structure;ALC strip wall frame;ALC strip installation;const
6、ruction of thermal insulation decorative integrated board当前装配式钢结构蓬勃发展,装配式钢结构建筑被认为是实现建筑工业化的最佳结构形式。装配式钢结构建筑是由结构系统、三板系统(内墙板、外墙板和楼承板)、设备管线系统和内装系统四大系统集成的整体。ALC 加气混凝土条板墙作为目前主流的墙板体系之一,在钢结构中得到广泛的应用,同时随着建筑的复杂程度发展,加气混凝土条板墙通常与保温一体板、遮阳构件、玻璃、石材等组合应用。以北京怀柔医院二期扩建工程为例,研究 ALC加气混凝土条板墙如何与结构钢构件连接的问题,并研究 II 型保温装饰一体板在使用高
7、度超过 27 m 时的收稿日期:20230418作者简介:李沙沙(1990),女,河北廊坊人,工程师,硕士,e-mail:.弱下弦”的深化设计原则,根据梁柱间距进行深化设计,腹杆和上弦钢筋的选取可参照表 2 装配式钢结构住宅建筑钢筋桁架楼承板施工阶段深化设计配筋选用(建议型)。(2)采用装配式加固系统时可使上部承拉梁与楼承板设计方向一致,即沿结构短边设置,下部承托梁垂直于钢筋桁架楼承板设置,减小承拉梁的弯曲变形,同时根据结构受力要求调整承拉梁槽钢型号。(3)钢筋桁架的支座竖筋和支座水平筋必须与钢梁和栓钉焊接,确保桁架整体受力刚度。(4)钢梁栓钉必须在钢筋桁架楼承板铺设完成后,根据桁架支座位置进
8、行焊接,严禁提前设置,避免与桁架支座钢筋位置冲突。参考文献1 周海军,杨磊.新型免落地式钢筋桁架楼承板临时支撑设计及布置优化 J.施工技术(中英文),2022,51(16):120124.2 钢筋桁架楼承板:JG/T 3682012S.3 钢筋桁架混凝土板:19G 5221S.建 筑 技 术第 54 卷第 16 期1974施工技术,为 ALC 加气混凝土条板墙和 II 型保温装饰一体板在装配式钢结构上的安装提供技术支持。1 工程概况北 京 怀 柔 医 院 二 期 扩 建 工 程 总 建 筑 面 积99 065 m2,其中地上建筑面积 61 979.44 m2,地下建筑面积 37 085.56
9、m2。地上结合建筑平面布置由防震缝分成门诊大厅、A 区和 B 区 3 个结构单体。北京怀柔医院二期扩建工程的装配率为 75.5%50%,满足装配式建筑评价的基本要求,根据 GB/T 511292017装配式建筑评价标准第 5 条评价等级划分,北京怀柔医院二期扩建工程装配式建筑评价等级划分为 A 级1。2 施工难点北京怀柔医院二期扩建工程地上采用装配式钢框架结构,其中钢框架柱为矩形钢管柱,钢框架梁截面有 H 型钢梁、焊接工字钢梁、焊接箱形梁;楼板为钢筋桁架楼承板;内隔墙、外围护墙体均采用ALC 加气混凝土条板墙,强度等级 A 5.0,密度等级B06;医疗综合楼 A 区一至三层,B 区一至五层外围
10、护墙体上的窗户跨度大,跨度最大的窗户达到了42.5 m,窗户的条板加固不能按照常规方式进行。外幕墙采用由保温装饰一体板、遮阳水泥纤维板(窗间遮阳板)、玻璃窗墙系统、铝单板、铝格栅、铝合金隔热窗、防水百叶、防火窗、石材幕墙等组合而成的复杂外墙体系,工程外立面图(局部)如图 1所示。窗间遮阳板玻璃窗墙系统图 1 工程外立面图(局部)北京怀柔医院二期扩建工程外墙系统复杂,现有图集已经不能满足要求,在处理 ALC 加气混凝土条板墙与复杂外墙系统方面,现阶段国内没有相关的技术积累。若外墙条板安装、建筑外窗、外墙外保温系统安装分别施工,将会导致外墙各个系统的受力骨架体系重复设计和施工,造成不必要的浪费。因
11、此,综合考虑外墙构件和外幕墙的受力体系与 ACL 加气混凝土条板墙安装时的外门窗洞口加固设计,通过一种外墙墙架体系,将外墙构件、外幕墙的设计荷载,传导至主体钢结构上,确保外墙体系受力合理,实现建筑效果,并且减少施工难度,保证其施工质量,这是施工的难点。JG/T 2872013保温装饰板外墙外保温系统材料给出了 I 型保温装饰板的单位面积质量 20 kg/m2,II 型 保 温 装 饰 板 的 单 位 面 积 质 量 为 20 kg/m230 kg/m2,II 型保温装饰板的使用高度不宜高于 27 m,超过 27 m 时应当加强举措且试验其安全水平2。北京怀柔医院二期扩建工程保温装饰一体板厚度为
12、 130 mm,单位面积质量为 22.4 kg/m2,为 II 型保温装饰板,使用高度为48.1 m,超过27 m,超过规范要求。研究出保温装饰一体板在 ALC 墙体上的安装方法,使其满足热工性能,安装牢固,杜绝保温装饰一体板后期发生脱落的风险,也是施工的难点。3 蒸压加气条板在装配式钢框架上的安装技术研究3.1 墙架构件设计北京怀柔医院二期扩建工程外幕墙的墙架系统由墙架、支承件和预埋件组成,根据墙板安装方法的特点,墙架的构件截面为角钢或方管,本工程墙板全部为竖向连接。墙板自重和外荷载通过支承件传递给墙架,再由墙架传递给钢柱,墙板自重的偏心作用使得钢柱承受轴向压力和弯矩的共同作用。因此墙支架需
13、要满足整体稳定、局部稳定的要求和强度、刚度的要求。运用结构计算软件 MIDAS、PKPM 等对墙架进行了建模计算,墙架验算模型和墙架变形图如图 2 和图 3 所示。墙架系统综合考虑外幕墙系统自重、风荷载、地震荷载等作用。经过反复优化,针对不同的外窗洞口采用不同的墙架构件,以保障外墙系统的安全。墙架系统结构尺寸选定见表 1(钢材牌号Q235B。)。3.2 墙架结构节点研究墙架系统根据外立面洞口和建筑做法布置,通过在结构钢梁下挂墙架框梁、结构钢柱上设置墙架框梁钢托座的方式,将外墙荷载传递给主体钢结构,节点如图 4、图 5 所示。墙架系统完成后,再安装墙架中的 ACL 加气混凝土条板墙,ACL 加气
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