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《集装箱建筑的施工应用》概括:关于免费集装箱建筑论文范文在这里免费下载与阅读,为您的集装箱建筑相关论文写作提供资料。

摘 要:对集装箱建筑的国内外研究状况进行了论述,从集装箱建筑施工过程中的基础、运输、安装等方面进行了分析.将这些资料整理归纳,总结了集装箱建筑的技术特点,就集装箱搭建过程中的某些问题进行分析并提出了优化措施.对集装箱建筑的施工应用方面的研究有一定参考价值.

关键词:集装箱 集装箱建筑 施工应用

中图分类号:F280文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2015)03-291-02

关于建筑的设计原则,一般是安全、美观、适用和经济.近些年来,随着社会对生态的进一步认识,提出了第五大原则——可持续.可持续、绿色建筑逐渐成为今后的主流,新型集装箱建筑作为其代表,成本低廉,环保性能好,将得到迅速发展,具有广阔的市场前景.

一、集装箱建筑研究状况

1.国外研究状况.国外对于集装箱建筑的研究较系统,涉及其结构设计、性能构造等方面.

1986年,美国出现了有关集装箱建筑的专利,如《modular container system》主要针对单个集装箱,从结构、性能等方面提出了改造方法.

2005年,英国布莱顿大学J.D.Smith的硕士论文《Shipping Containers as Building Components》主要研究了集装箱建筑的适用范围及在应用过程中存在的问题,提出集装箱建筑最重要的就是解决它的保温问题.

  2002-2013年,纽约LOT-EK事务所陆续出版了《Mobile the Art of Portable Architecture》《LOT-EK:Mobile Dwelling Unit》《Ex-container》等一系列著作,提出了移动式单元住宅的概念,介绍了其建造架构和安装过程.

2.国内研究状况.集装箱建筑在国内处于起步阶段,外观形态的设计较单一,主要是在结构和功能方面取得了一些进展.

2002年,蔡伟杰申报的专利《快速安装集装箱式建筑物》中提出以集装箱为建筑单元,安装固定构成建筑物,以及其具体搭建的实施办法.

2004年,柏庭卫的《香港集装箱建筑》一书,是国内专门针对集装箱建筑进行分析的工具性图书.它主要调查了香港集装箱建筑的现状,对涉及到集装箱的建筑进行归类总结,并深入研究了其组合形式.

2011年,查晓雄所著《轻钢活动房计算理论——静动力、优化、性能化防火、集装箱改造房》中,主要从整体静力分析、整体和局部优化及保温、防火等方面对集装箱建筑进行研究,总结了集装箱建筑设计和计算的相关理论.

二、集装箱建筑生产施工

1.建筑材料来源.集装箱建筑的主要建筑材料是废弃集装箱,其中最常见的是通用型集装箱.国际标准化组织ISO/TC104确定的通用型集装箱有两种——IAA型(40ft)和ICC型(20ft),具体规格见表1.

通用型集装箱是集装箱运输的主要力量,直接决定了其数量的庞大,适合大规模建造使用.同时,通用型集装箱的规格尺寸均为模数300的接近数,有利于集装箱建筑标准化、工业化的设计,也有利于集装箱的运输和安装吊装.

2.现场施工.(1)地基与基础施工.集装箱建筑宜采用天然地基,基础形式宜采用扩展基础,其埋深不应小于冰冻线深度或0.5m,地面应有素混凝土垫层.单层集装箱建筑的地基土满足承载力时,可将集装箱底地基土夯实、平整后,以素混凝土基础承载箱体;多箱叠置荷载较大时,箱底四角可以角件底座与基础连接.

集装箱建筑的兴起带动了施工技术上的变革,就基础施工来说,新兴的型钢混凝土单双柱及四柱基础,与传统的现浇式基础相比,结构强度高且发展时间短,便于运输、施工,低碳环保.具体施工步骤如下:

步骤一,按照预制基础底板(见图1)绑扎基础钢筋,并在拟浇筑的基础底板顶面预埋吊环,在底面预埋T型和不对称工字型预埋件,支设模板.

步骤二,按设计高度切割方钢柱脚(见图2)备用,在上盖板开设连接栓孔,在下连接板开设螺栓孔,然后在方钢柱脚顶面和底面分别连接上盖板和下连接板.

步骤三,浇筑预制底板的混凝土.

步骤四,待浇筑预制基础底板的混凝土成型后,通过起吊设备钩住吊环将成型的预制基础底板吊起脱模.

步骤五,采用切割设备将吊环切除,并将预制基础底板翻转.

步骤六,将预制基础底板放置在集装箱式活动房拟安装位置,并将方钢柱脚通过螺栓与预制基础底板上的不对称工字型预埋件连接.

(2)运输安装过程.通用型集装箱具有标准化、拆装方便的特点,由此构成的集装箱建筑的运输不同于以往建筑构件的运输,依据规模的大小,大致有两种形式:微小型集装箱建筑,运输时可直接采取整体单元运输;大中型建筑,运输时需将建筑拆分为折叠单元的形式,一方面提高装卸效率,另一方面节省运输成本.

现在的箱式建筑节点拼接有角件连接构造和垫件连接构造两种形式见图3、图4.角件连接构造分为焊接连接、高强度螺栓连接;垫件连接构造分为短柱垫件连接、H型钢垫件连接.一是焊接连接.最主要的连接方法.构造简单,制作加工方便,结构刚度大.但焊接结构对裂纹很敏感,容易扩展到整体,低温冷翠问题较为突出.二是高强度螺栓连接.施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳、在动力荷载作用下不致松动.有时为了保证容器的密封,需要施以较大的预应力.三是短柱垫件连接.主要指箱体间通过类似于短柱的垫件构造实现可靠连接的形式.四是H型钢垫件连接.施工方法与短柱垫件连接大致相同.

集装箱:《集装箱建筑》

上述四种集装箱建筑节点连接,根据各自特点适用于不同范围.焊接连接结构简单,刚度大,节省材料,但现场施工的工作量较大,且不便拆除,不符合工业化建筑的发展需求.高强度螺栓连接及垫件连接现场拼接操作简单,拆换方便,但承载能力较小,一般应用于低层集装箱建筑中.

吊装使用的吊具主要有钢丝绳、卸扣、吊钩等.吊装过程中,可按建筑物的结构形式、安装机械规格和现场施工条件等因素划分,宜划分成流水区段,各区段按照流水线作业,提高施工效率.箱体吊装与安装过程中除了应保证箱体结构的稳定性,还要确保整体形成稳定的结构体系,必要时采取增加临时支撑结构等措施.

三、施工过程中存在的问题与优化

集装箱建筑最重要的地方就是节点处的连接.目前市场上的集装箱建筑在节点连接的安全、施工等方面还有一些待解决的问题.想要解决这些问题,就得以强度、刚度及稳定性为约束条件,以总重量最轻为目标函数,运用专业的优化软件对节点受力处进行线性和非线性的分析优化,得到更理想的结构.

现阶段,集装箱建筑的搭建主要是先通过集装箱的堆叠组合形成主体框架,再打通内部墙体或切割出开口作为门窗,然后布设管线,将家具搬至箱体内便可开始使用了.此种施工方式在后期存在一些不足,一方面管线布设、防水、隔音处理等施工过程较繁琐复杂,工序构不成流水作业,施工效率低;另一方面内部的装修由于集装箱规格尺寸限制,不能完全符合客户的精细要求.针对此问题,可以采用集装箱内墙单元板预设管线的方式,将内墙单元板分为底面单元板、侧面单元板及顶面单元板.先建立建筑主体框架,箱房外部框架的内部安装可以直接将内墙单元板吊装放入箱房外部框架内部,进行拼搭固定完成.而且可以在外部框架内侧设水平和竖直的导向槽,一方面可以方便内墙单元板在吊装过程中进入箱房外部框架内部;另一方面可以使内墙单元板在安装过程中不致发生倾倒.

四、结论与展望

集装箱建筑拥有三大特点.第一,规格尺寸标准化,可建立流水作业线,有利于建筑工业化生产,低碳环保,符合可持续的发展方向;第二,构件运输时采用折叠单元的方式,有利于海路、陆路运输,且运输形式经济灵活,节省运输成本;第三,现场安装方便快捷,由于构件的预制,减少了大量的前期施工论文范文和时间,提高了施工效率,缩短了建设工期.总体来说,集装箱建筑要比传统建筑经济适用,可作为建设节约型社会发展趋势的应对策略,为社会的可持续发展做出贡献.

随着我国经济贸易的逐渐发展与繁荣,生活节奏随之加快,不断有外来人口涌入大城市,首当其冲的就是住房问题.传统建筑工期长、成本高,难以短时间解决庞大的人口问题.此时集装箱建筑应运而生,虽然其内部空间较为局促,但它具有经济实惠、坚固耐用及移动方便等特点,正在被越来越多的人所接受.而且随着施工装修技术的进一步提升,它的居住环境和空间品质将随之提高.此外,中国对于集装箱建筑的应用和发展逐渐重视起来,只要进一步加强对于集装箱建筑改造的研究,凭借我们过硬的技术保障和低廉的产品论文范文,就可以为中国集装箱建筑的发展提供更为广阔的平台,让中国的集装箱建筑真正进入国际.

参考文献:

[1] 查晓雄.轻钢活动房计算理论——静动力、优化、性能化防火、集装箱改造房[M].北京:科学出版社,2011

[2] 赵鹏.集装箱建筑适应性设计与建造研究[D].长沙:湖南大学硕士学位论文,2011

[3] 劳开拓.集装箱建筑在中国的应用和发展研究[M].天津:天津大学硕士论文,2013

[4] 集装箱检验规范[Z].中国船级社,2008

[5] CECS334-2013,集装箱模块化组合房屋技术规程[S].北京:中国计划出版社,2013

[6] 刘康,宋中南等.集装箱式活动房装配式型钢混凝土四柱基础及施工方法[P].中国专利:103343547A,2013.10.09

(作者单位:东北林业大学土木工程学院 黑龙江哈尔滨 150040;通讯作者:贾杰,博士,讲师,主要研究方向:非线性系统的动力学振动与控制.)

(责编:贾伟)

总结:

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