高层建筑施工：盒子结构及结构体系

2023-08-29 理论教育版权反馈

【摘要】：盒子结构是一种薄壁空间结构，材料用量比传统建筑大大减少。目前，盒子结构已用于建造住宅、旅馆、医院、办公楼等建筑，并从低层发展多层和高层，到已可建造9、11、18、22和25层的住宅和旅馆等建筑，有一百多种体系和制作方法。常用的盒子结构体系有以下几种：全盒子体系[图6-1]。骨架盒子体系由钢筋混凝土或钢骨架承重，盒子结构只承受自重，因此可用轻质材料制作，使运输和吊装更加容易，结构的质量大大减轻。

盒子结构是把整个房间（一个房间或一个单元）作为一个构件，在工厂预制后运送到工地进行整体安装的一种房屋结构。每个盒子构件本身就是一个预制好的，带有采暖、上下水道及照明等所有管线的，装修完备的房间或单元。它是装配化程度最高的一种建筑形式，比大板建筑装配化程度更高、更为先进。其优点如下：

（1）装配化程度可以提高到85%以上，施工现场的工作只剩下平整场地、建筑基础和施工吊装，因此，生产效率大为提高。一般比传统建筑减少用工1/3以上。

（2）盒子结构是一种薄壁空间结构，材料用量比传统建筑大大减少。据统计，每平方米建筑用混凝土只有0.3m2，比传统建筑节约水泥22%，节约钢材20%左右。

（3）由于节约了材料，建筑物自重也随之减轻，与传统建筑相比，建筑物自重可减轻50%。

目前，盒子结构已用于建造住宅、旅馆、医院、办公楼等建筑，并从低层发展多层和高层，到已可建造9、11、18、22和25层的住宅和旅馆等建筑，有一百多种体系和制作方法。国外对盒子结构的研究正趋向于使其质量更小、具有更大的灵活性和更高的适应性。但是，由于盒子结构建筑的大量作业转移到了工厂，因而预制工厂的投资较高，一般比大板厂高8%～10%，而且运输和吊装也需要一些配套的机械。

常用的盒子结构体系有以下几种：

（1）全盒子体系[图6-1（a）]。全盒子体系完全由承重盒子或承重盒子与一部分外墙板组成。其是将承重盒子错开布置，盒子之间的间距与盒子尺寸一致，另配一部分外墙板补齐。这种体系的装配化程度高，刚度好，室内装修基本上在预制厂内完成，但是在拼接处会出现双层楼板和双层墙，构造比较复杂。美国等一些国家常采用这种形式，美国的Shelly体系即属此类，已用此体系建造了18层的旅馆。

（2）板材盒子体系[图6-1（b）]。板材盒子体系是将设备复杂的小开间的厨房、卫生间、楼梯间等做成承重盒子，在两个承重盒子之间架设大跨度的楼板，另用隔墙板分隔房间。这种体系可用于住宅和公共建筑，虽然装配化程度较低，但能使建筑的布局灵活。

（3）骨架盒子体系[图6-1（c）]。骨架盒子体系由钢筋混凝土或钢骨架承重，盒子结构只承受自重，因此可用轻质材料制作，使运输和吊装更加容易，结构的质量大大减轻。该体系宜用于建造高层建筑。日本用来建造高层住宅的CUPS体系即属此类，它由钢框架承重，盒子镶嵌于构架中。

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图6-1　盒子结构体系

（a）全盒子体系；（b）板材盒子体系；（c）骨架盒子体系

除上述三种主要体系外，还有一种中心支承盒子体系。它类似于悬挂结构，即先建造一个钢筋混凝土中央竖筒（其内可设置电梯竖井或设备用房等），再从中央竖筒挑出悬臂，用以悬挂盒子或利用盒子上附设的连系件固定在中央竖筒上。此体系也可用于建造高层建筑。

高层建筑施工：盒子结构及结构体系

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