1、建筑工程專(zhuān)業(yè)技術(shù),一級(jí)注冊(cè)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(gè)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(lái)，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(lài)于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。,今天,千百年來(lái)，建筑業(yè)現(xiàn)場(chǎng)手工作業(yè)的方式依舊傳統(tǒng)，相對(duì)于制造業(yè)，高度機(jī)械化、模塊化的程度仍然不夠。,1.2 建筑業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的行業(yè),古代,1.3 建筑業(yè)是一個(gè)勞動(dòng)密集型的行業(yè),尤其在中國(guó)城市化高速發(fā)展的今天，城市建設(shè)離不開(kāi)建筑業(yè)。,圖片來(lái)源： 新財(cái)富2

2、010.11,1.4 建筑業(yè)項(xiàng)目管理已取得的成就,目前，國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目管理主要集中在項(xiàng)目的“人與組織”上，經(jīng)過(guò)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(xiàng)目管理的特點(diǎn),國(guó)內(nèi)：三七開(kāi),國(guó)外：五五開(kāi),建造成本的一般構(gòu)成,目前項(xiàng)目 管理重點(diǎn),目前 技術(shù)重點(diǎn),勞動(dòng)力效率大幅下降,在工資不斷上漲的趨勢(shì)下，建筑工人勞動(dòng)生產(chǎn)的效率下降必將導(dǎo)致建筑人工成本的實(shí)際增幅大于工資反映的表面增幅。,建筑業(yè)是一個(gè)勞動(dòng)強(qiáng)度高、工作環(huán)境差、手工作業(yè)多的勞動(dòng)密集型行業(yè)。完善的社會(huì)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(huì)

3、屬性逐漸顯現(xiàn)和強(qiáng)化，建筑工人越來(lái)越不能夠在“艱苦”的建筑行業(yè)表現(xiàn)出“吃苦耐勞”的特點(diǎn)。,1.6 建筑業(yè)國(guó)內(nèi)外項(xiàng)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(shuō)過(guò)，科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力事實(shí)證明這話(huà)講得很對(duì)。依我看，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。”鄧小平,鄧小平同志的講話(huà)為我們指出了項(xiàng)目管理的金山發(fā)展建筑技術(shù)！,1.7 建筑業(yè)項(xiàng)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(jì)、施工技術(shù)的總稱(chēng)。,2.1 何為建筑工程技術(shù)？,2.2 建筑技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),1947年11月 解放石家莊時(shí)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(lái)看看世界高樓！,

4、盤(pán)點(diǎn)世界高樓top10 中國(guó)占六席( 圖),第一名：哈利法迪拜塔（Burj Khalifa ） 地點(diǎn)：阿聯(lián)酋迪拜 高度：2010世界新高度，828.14 用途：寫(xiě)字樓，住宅，酒店。,第二名：臺(tái)北101大廈 地點(diǎn)：臺(tái)北 高度：508.1米 用途：寫(xiě)字樓,第三名：上海環(huán)球金融中心 地點(diǎn)：上海 高度：492米 用途：酒店，寫(xiě)字樓,位于浦東區(qū)的上海環(huán)球金融中心是中國(guó)內(nèi)地的最高建筑。該建筑由美國(guó)Kohn Pedersen Fox建筑師事務(wù)所設(shè)計(jì)，可以從1555英尺（約474米）的高度鳥(niǎo)瞰上海城市風(fēng)光。該建筑樓高492米，內(nèi)設(shè)購(gòu)物區(qū)、辦公區(qū)、會(huì)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(chǎng) 地點(diǎn)：香港 高度：484米 用途：酒店，寫(xiě)字樓,第五名：吉隆坡雙子塔 地點(diǎn)：馬來(lái)西亞吉隆坡高度：452米 用途：寫(xiě)字樓,第六名：紫峰大廈 地點(diǎn)：南京， 高度：450米， 用途：酒店，寫(xiě)字樓,第七名：韋萊集團(tuán)大廈 地點(diǎn)：美國(guó)伊利諾斯州 芝加哥 高度：442.3米（108層） 用途：寫(xiě)字樓,韋萊集團(tuán)大廈，也就是原來(lái)的西爾斯大廈（Sears Tower）。該樓建成于1973年，是當(dāng)時(shí)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(xiǎn)經(jīng)紀(jì)商韋萊集團(tuán)（Willis Group Holdings）同意租用部分樓層時(shí)，該樓才正式更名為韋萊集團(tuán)大廈。在大廈的觀(guān)景臺(tái)上，可以鳥(niǎo)瞰風(fēng)之城（芝加哥的別稱(chēng)）的全貌，因此，來(lái)韋萊集團(tuán)大廈觀(guān)光的游客常年絡(luò)繹不絕。,第八名：京基100 地點(diǎn)：深圳 高度：441.7米 用途：酒店，寫(xiě)字樓,第九名：廣州國(guó)際金融中心 地點(diǎn)：廣州 高度：438米,第十名：紐約特朗普國(guó)際酒店； 高度：423米,在最高建筑榜單前十名中，除了韋萊集團(tuán)大廈（Willis Tower）和紐約特普朗國(guó)際酒店，其余的 建筑全部來(lái)自于亞洲，中國(guó)占據(jù)了其中六席，無(wú) 人能及?。?。,曾經(jīng)被譽(yù)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(bào)道，對(duì)于美國(guó)人而言，沒(méi)有什么比新世貿(mào)中心一號(hào)樓的落成更為意義重大的了，因?yàn)樾率蕾Q(mào)中心是專(zhuān)門(mén)為了紀(jì)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(dá)1,776英尺（約541.3米），直沖云霄。數(shù)字1776正是獨(dú)立宣言簽署的年份，頗具象征意義。該樓擬于2013年竣工，屆時(shí)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(guò)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(huì)（Council on Tall Buildings and Urban Habitats）的官方統(tǒng)計(jì)

8、，在目前西半球已經(jīng)建成的建筑中，第一高樓還當(dāng)屬芝加哥的韋萊集團(tuán)大廈。高層建筑與城市住宅委員會(huì)所測(cè)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(xiàn)、標(biāo)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(guó)迪拜的建筑奇跡哈利法迪拜塔。,不過(guò)，上海環(huán)球金融中心的風(fēng)光遲早會(huì)被別的建筑物蓋過(guò)的。目前，上海中心大廈正在建設(shè)中，預(yù)計(jì)將于2014年竣工。屆時(shí)，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(tái)電梯，可以讓您體驗(yàn)直沖云霄的感覺(jué)，電梯最高運(yùn)行速度可達(dá)3,281英尺（約1000米）每分鐘。,就在最近一段時(shí)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(jiàn)建筑的高度越來(lái)越高！,當(dāng)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(kuò)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(diǎn)：更安全、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保、更高效，“四節(jié)一環(huán)?！?科學(xué) Science,技術(shù) Technology,工程 Engineering,三,建筑工程新材料及發(fā)展趨勢(shì),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(biāo)準(zhǔn)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、、陶粒混凝土砌塊、粉煤灰砌塊空心砌塊夾保溫的砌塊,（二）鋼材的使用和改進(jìn) 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(qiáng)度化、高耐久性，成為鋼材技術(shù)的主要發(fā)展目標(biāo)。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(jì)上也有較大優(yōu)勢(shì)。目前，歐洲國(guó)家發(fā)達(dá)地區(qū)鋼筋的主力級(jí)別已達(dá)到500MPa，且780MPa級(jí)的鋼材也在積極推廣。,鋼材機(jī)械（力學(xué)）性能包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)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?yàn)殇摬脑诟邷叵聫?qiáng)度降低很快，如普通低碳鋼的溫度在50C時(shí)，抗拉強(qiáng)度約為常溫時(shí)的1/2，溫度約60

11、0C時(shí)，為常溫時(shí)強(qiáng)度的1/3；屈服強(qiáng)度在500C時(shí)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(duì)建筑具有災(zāi)難性。,鋼材的耐火性能為什么很差？,高強(qiáng)鋼筋,國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：HRB335級(jí)（II級(jí)）鋼筋使用量超60% HRB400級(jí)（III級(jí)）鋼筋使用量約30% 國(guó)外現(xiàn)狀： 發(fā)達(dá)國(guó)家400600MPa級(jí)鋼筋使用量超95%,鋼筋高強(qiáng)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(jìn)一步節(jié)約用鋼14.53%,發(fā)達(dá)國(guó)家 主力鋼筋級(jí)別： 400、500MPa級(jí) 780MPa級(jí)在推廣,鋼材的改進(jìn),取HRB335鋼筋設(shè)計(jì)

12、強(qiáng)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(qiáng)化帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益顯著,高強(qiáng)鋼筋,鋼材的改進(jìn),低合金高強(qiáng)度鋼的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,高強(qiáng)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(qiáng)度改變很多，作用很大！,不同等級(jí)鋼筋的強(qiáng)度價(jià)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(jià)值工程VF（強(qiáng)度）/C（成本）,高強(qiáng)鋼筋,鋼材的改進(jìn),我國(guó)鋼筋成分發(fā)展,高

13、強(qiáng)化的主要途徑,注意：RRB和HRBF系列鋼筋都存在強(qiáng)屈比低，焊接性不佳等缺點(diǎn),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(xì)化技術(shù)： HRBF335 HRBF400 HRBF500,高強(qiáng)鋼筋,鋼材的改進(jìn),發(fā)展趨勢(shì)：高強(qiáng)化高性能化,良好的抗震性： HRBE系列鋼筋（強(qiáng)屈比1.25，總伸長(zhǎng)率9% ）。 日本：USD685和USD980超高強(qiáng)度抗震鋼筋,良好的施工性： 焊接性好 （HRB） 機(jī)械連接性好 （HRBF）,良好的耐火性、耐蝕性： V-N合金鋼筋（600強(qiáng)度降低不大）。 歐

14、美：不銹鋼鋼筋已開(kāi)始應(yīng)用,技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理,高強(qiáng)鋼筋,鋼材的改進(jìn),新規(guī)范（GB50010-2010）提出了“優(yōu)先使用400MPa級(jí)鋼筋，積極推廣500MPa級(jí)鋼筋”。但還是落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。,高強(qiáng)鋼筋,鋼材的改進(jìn),耐火耐候鋼材,耐火鋼要求在高溫下（600）13小時(shí)內(nèi)，其屈服強(qiáng)度不低于常溫的2/3的鋼材。 美國(guó)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(jìn),（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(jì)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(guó)里茲的Aspdin.J取得了波特蘭水泥的專(zhuān)利。六十二年后1886年美國(guó)首先用回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料，使波特蘭水泥進(jìn)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(kuò)大。起初是素混凝土，為了彌補(bǔ)素混凝土抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)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(guó)人Fregssinet.E天才地創(chuàng)造了預(yù)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(qiáng)度等優(yōu)越性能，發(fā)揮了兩種材料共同作用的復(fù)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(zhǎng)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(dòng)了建筑工程的進(jìn)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(jì)30年代末期，美國(guó)發(fā)明的松脂類(lèi)引氣劑和紙漿廢液減水劑使混凝土的耐久性、流動(dòng)性得到前所未有的提高，特別是70年代以來(lái)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(lái)高性能混凝土的發(fā)展奠定了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。 目前外加劑已成為混凝土的必要組分，被認(rèn)為是繼預(yù)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(xué)外加劑，除了自身必須具有良好的性能外，一個(gè)非常重要的問(wèn)題即是與

17、水泥的相容性，對(duì)于九十年代以來(lái)發(fā)展的高性能混凝土（HPC），相容性的問(wèn)題就更顯突出。,提高混凝土強(qiáng)度的辦法除采用高標(biāo)號(hào)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(lái)的后果是：混凝土的可施工性能下降，甚至必須要求強(qiáng)力振搗才能保證混凝土的密實(shí)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(duì)混凝土的工作和耐久性提出了愈來(lái)愈高的要求。,高性能混凝土,1）美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）與美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)（ACI）于1990年5月召開(kāi)的討論會(huì)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(yán)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(xué)性能穩(wěn)定，早期強(qiáng)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(yán)酷環(huán)境中的建筑結(jié)構(gòu)。,2）1990年美國(guó)P.K.Mehta認(rèn)為：高性能混凝土不僅要求高強(qiáng)度，還應(yīng)具有高耐久性（抵抗化學(xué)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(guó)吳中偉院士在綜合國(guó)內(nèi)外各種論點(diǎn)和研究的基礎(chǔ)上，對(duì)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(jì)的主要指標(biāo)。 針對(duì)不同用途要求，高性能混凝土對(duì)下列性能有重點(diǎn)地予以保證：耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。 為此，高性能混凝土在配制上的特點(diǎn)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(xì)摻料和高效外加劑。,水泥與化學(xué)外加劑的相容性典型的工程問(wèn)題,北京國(guó)賓花園工程,此工程采用了北京房山某水泥廠(chǎng)的水泥，海淀區(qū)某外加劑廠(chǎng)的高效復(fù)合減水劑，開(kāi)始效果不錯(cuò)，后來(lái)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格，減水劑標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)亦合格，但二者配合制得的混凝土

20、卻有嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。 為了查清原因，作者用出事的水泥、減水劑做了試驗(yàn)，確實(shí)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(qiáng)度的砂漿與混凝土。證明該水泥由于石膏摻入量不足（但達(dá)到水泥標(biāo)準(zhǔn)性能）而與減水劑不相容。,水泥中石膏的作用,水泥粉磨時(shí)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(shí)間。 盡管在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)研究過(guò)石膏摻量對(duì)強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間的影響，但在實(shí)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(shí)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(xué)成分和細(xì)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(dá)20萬(wàn)

21、，要求摻加UEA膨脹劑制備補(bǔ)償收縮防水混凝土。擬用水泥8萬(wàn)噸，原計(jì)劃由北京兩個(gè)廠(chǎng)供應(yīng)，但經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)，琉璃河水泥滿(mǎn)足要求，而原定的北京另一個(gè)水泥廠(chǎng)水泥與UEA共同使用后強(qiáng)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(qiáng)高性能砼（簡(jiǎn)稱(chēng)HSC/HPC） 混凝土的高強(qiáng)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(qiáng)高性能混凝土不僅要強(qiáng)度高，同時(shí)還用具有高工作性、高耐久性。 目前，在國(guó)內(nèi)工程中應(yīng)用成功的高強(qiáng)高性能砼已達(dá)C120. （深圳京基100大廈）,建筑材料的綠色環(huán)保化發(fā)展,在“四節(jié)一環(huán)保”的時(shí)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(lái)越受到人們重視，由此發(fā)展起來(lái)的綠色高性能混凝土、再生骨料混凝土等材料。,高強(qiáng)高性能混凝土（HSC/HPC）,高強(qiáng)度：國(guó)內(nèi)一般認(rèn)為是強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)C50的砼，美國(guó)認(rèn)為是單軸抗壓強(qiáng)度超過(guò)8000psi（55.16MPa，相當(dāng)于約C65）的砼。,國(guó)內(nèi)：150150150立方體,國(guó)外：直徑6inch(152)12inch(305) 圓柱體,兩者比值約0.790.875,國(guó)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(dá)C120 國(guó)外現(xiàn)狀：發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)80、90年代，建筑用混凝土抗壓強(qiáng)度已達(dá)100MP

23、a（約C115）以上，最高已超過(guò)150MPa（約C170） 混凝土高強(qiáng)化的意義：節(jié)約資源，提升功能,混凝土的改進(jìn),混凝土高強(qiáng)化對(duì)梁、板等受彎構(gòu)件承載力貢獻(xiàn)不大，主要在柱這類(lèi)受壓為主的構(gòu)件中發(fā)揮作用。,HRB400,高強(qiáng)高性能混凝土（HSC/HPC）,混凝土的改進(jìn),鋼筋混凝土柱在設(shè)計(jì)時(shí)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(jí)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(qiáng)高性能混凝土（HSC/HPC）,混凝土的改進(jìn),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(jì)由軸壓比控制后，多按最小配筋率進(jìn)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(qiáng)高性能混凝土（HSC/HPC）,混凝土的改進(jìn),高強(qiáng)混凝土的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,添加外加劑（減水劑）摻量一般不超5%，節(jié)約用水530%， 強(qiáng)度提高525%；添加

25、摻合料摻量一般大于水泥重量的5%,價(jià)值工程VF（強(qiáng)度）/C（成本）,不同等級(jí)混凝土的強(qiáng)度價(jià)格比,混凝土的改進(jìn),高強(qiáng)化的主要途徑,減水劑技術(shù)： 降低水灰（膠）比 提高強(qiáng)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(qiáng)度,提高后期強(qiáng)度,高強(qiáng)高性能混凝土（HSC/HPC）,混凝土的改進(jìn),發(fā)展趨勢(shì)：高強(qiáng)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(qiáng)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(jí)超高強(qiáng)混凝土（UHPC）,高強(qiáng)高性能混凝土（HS

26、C/HPC）,混凝土的改進(jìn),輕骨料混凝土,輕骨料混凝土的干表觀(guān)密度不超過(guò)1950kg/m3，表觀(guān)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(jìn),重慶大學(xué)建設(shè)管理與房地產(chǎn)學(xué)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(qiáng)度提高40%80%，抗彎強(qiáng)度提高60%120%，抗剪強(qiáng)度提高50%100%，抗壓強(qiáng)度提高幅度較小，一般在05%之間，但韌性卻大幅度提高,國(guó)內(nèi)纖維混凝土工程應(yīng)用實(shí)例,混凝土的改進(jìn),（四）新型結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn),近年來(lái)，以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（簡(jiǎn)稱(chēng)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(fù)合材料。,碳纖維布,FRP筋（或稱(chēng)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(qiáng)度更高、耐腐蝕性更好的特點(diǎn)。,常用纖維增強(qiáng)材料物理及力學(xué)性能與鋼材的比較,輕質(zhì)高強(qiáng)，比強(qiáng)度高，但延伸率低,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FRP）,纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料（Engineered Cementitious Composites， 簡(jiǎn)稱(chēng) ECC） 。其生產(chǎn)工藝類(lèi)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(guò) 2%,前沿纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料,ECC材料 像金屬一樣變形,抗震性能試驗(yàn),普通RC,ECC,普通砼,ECC,應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)對(duì)比,四,工程新結(jié)構(gòu)趨勢(shì),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(shì),（一）高層 / 超高層建筑為什么要修建？,目前，在國(guó)內(nèi)，一般認(rèn)為層數(shù)超過(guò)10層，高度超過(guò)24m的建筑為高層建筑；高度超過(guò)100m的建筑為超高層建筑。,高層建筑英語(yǔ)為“skyscraper”，直譯是“摩天大樓”。摩天大樓是20世紀(jì)的里程碑，是打破傳統(tǒng)高度界限實(shí)現(xiàn)人類(lèi)通天宏愿的奇跡。自1885年美國(guó)興建第一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大樓（10層，高55米）以來(lái)，高層建筑的發(fā)展非?？臁Ｔ诘诙问澜绱髴?zhàn)前，超過(guò)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(guó)大廈（102層，高381米），它保持世

29、界最高建筑的記錄達(dá)41年之久。其后在1972年，美國(guó)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(guó)大廈高度的記錄。在全世界前十大建筑中，美國(guó)占據(jù)8幢。但美國(guó)的優(yōu)勢(shì)正逐漸被打破，而新興的亞洲超高層建筑正方興未艾，后來(lái)居上，馬來(lái)西亞于1996年建成的雙塔大廈為88層，高452米，成為當(dāng)時(shí)世界最高建筑。在香港，1988年建成的中國(guó)銀行大廈為72層，高368米，位于世界十大建筑之列。我國(guó)的高層建筑在80年代初開(kāi)始，上海于1997年動(dòng)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(guó)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(lèi)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?xún)?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(guó)內(nèi)高樓排名 如果有導(dǎo)演想翻拍好萊塢名片金剛中大猩猩從381米高的帝國(guó)大廈墜落的經(jīng)典場(chǎng)景，將來(lái)沒(méi)準(zhǔn)能在中國(guó)任何一個(gè)省份輕松找到相似的外景地。調(diào)查顯示未來(lái)3年，平均每5天就有一座摩天大樓在中國(guó)封頂。而5年后，中國(guó)的摩天大樓數(shù)量將超過(guò)800座，達(dá)到現(xiàn)今美國(guó)總數(shù)的4倍。,江南大樓數(shù)據(jù) 長(zhǎng)江以南重點(diǎn)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(jiǎn)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?jī)H為混凝土預(yù)制板的1 /3，減少了資源損耗。,5.1 綠色墻體材料,建設(shè)項(xiàng)目的生命周期評(píng)價(jià)（LCA）,經(jīng)濟(jì)賬不能只算眼前，必須立足長(zhǎng)遠(yuǎn)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(yùn)輸、維護(hù)的能耗巨大。,5.2 建筑工程材料的綠色環(huán)保化發(fā)展,傳統(tǒng)工程材料的環(huán)境負(fù)荷,HRB400、HRB500鋼筋用量不到鋼筋總用量的50% 高強(qiáng)混凝土累計(jì)使用量不到1500萬(wàn)m3,不足混凝土年消耗總量的1%,不同等級(jí)混凝土內(nèi)含環(huán)境負(fù)荷,鋼材內(nèi)含環(huán)境負(fù)荷,粉煤灰混凝土,發(fā)展高強(qiáng)材料，有利于實(shí)現(xiàn)材料的減量。,5.2 建筑工程材料的

32、綠色環(huán)保化發(fā)展,傳統(tǒng)工程材料的環(huán)境負(fù)荷,以鳥(niǎo)巢工程為例，消耗混凝土18萬(wàn)m3，鋼材4.2萬(wàn)t，則對(duì)環(huán)境的負(fù)荷按上表中數(shù)據(jù)估算,5.2 建筑工程材料的綠色環(huán)保化發(fā)展,混凝土,鋼材,工程材料的綠色環(huán)?；?人類(lèi)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)保化,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(qiáng)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(wú)需模板 綠色化途徑：提高材料利用率（高強(qiáng)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)保化發(fā)展,綠色高性能混凝土（GHPC）,吳偉中院士（1997）認(rèn)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?fù)郊庸I(yè)廢渣為主的細(xì)摻料； （3）更大地發(fā)揮高性能的優(yōu)勢(shì)，減少水泥與混凝土用量； （4）擴(kuò)大 GHPC 的應(yīng)用范圍。,新規(guī)范（GB50010-2010） ：“水灰比”變化為“水膠比”，說(shuō)明摻合料所占膠凝組分的比例越來(lái)越大。,國(guó)內(nèi)粉煤灰利用率約為60%，而歐美國(guó)家

34、已經(jīng)達(dá)到8090%,普通建材偏多 結(jié)構(gòu)材料偏少,國(guó)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(guò)破碎、清洗與分級(jí)后，按一定的比例與級(jí)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)?；l(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(duì)比,5.3 綠色裝飾材料,綠色裝飾材料，其實(shí)就是指在對(duì)房屋進(jìn)行裝修時(shí)采用環(huán)保型的材料來(lái)進(jìn)行房屋裝飾，使用

35、有助于環(huán)境保護(hù)的材料，把對(duì)環(huán)境造成的危害降低到最小。,通常，由建筑裝飾材料帶來(lái)的空氣污染物質(zhì)主要有：甲醛、揮發(fā)性有機(jī)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(duì)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(duì)人體無(wú)害、無(wú)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(wú)毒、低污染的建筑涂料； 2、發(fā)展無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)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(mén)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(chǎng)用專(zhuān)門(mén)的焊網(wǎng)機(jī)焊接成型的網(wǎng)狀鋼筋制品。其全部交叉點(diǎn)均采用電阻電焊，采用多頭焊機(jī)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制生產(chǎn)，焊接前后鋼筋的力學(xué)性能幾乎沒(méi)有變化。 目前，主要采用CRB550級(jí)冷軋帶肋鋼筋和HRB400級(jí)熱軋鋼筋制作焊接網(wǎng)。 優(yōu)點(diǎn)：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(chǎng)鋼筋安裝工時(shí)，縮短工期，適當(dāng)節(jié)省鋼材，具有較好的綜合經(jīng)濟(jì)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(chǎng)，利用盤(pán)條或直條鋼筋經(jīng)過(guò)一定的加工工藝程序，由專(zhuān)業(yè)的機(jī)械設(shè)備制成鋼筋制品供應(yīng)給項(xiàng)目工程。包括： 線(xiàn)材專(zhuān)業(yè)加工：

37、鋼筋強(qiáng)化加工、箍筋加工成型等； 棒材專(zhuān)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(zhuān)業(yè)化加工：鋼筋焊接網(wǎng)、鋼筋籠等。,（三）預(yù)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(chǎng)生產(chǎn)的主體構(gòu)配件（梁、板、柱、墻以及樓梯、陽(yáng)臺(tái)等）運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，使用起重機(jī)械將構(gòu)配件吊裝到設(shè)計(jì)指定的位置，再用預(yù)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(diǎn)連成整體的施工方法。 優(yōu)點(diǎn)：建造速度快、質(zhì)量易于控制、節(jié)省材料、減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)、低碳環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。,預(yù)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(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)； （2）預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)； （3）預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土疊合梁、板、樓蓋結(jié)構(gòu)； （4）預(yù)