一、组织机构
创新工作室以郝志强为带头人,成员有14人,共分为三个攻关小组,分别为装配式施工技术应用研发小组,专利、工法、QC研发小组和装配式建筑经济分析小组,其中高级工程师4人,研究生3人。
二、科研条件
创新工作室设立独立的办公场所和实验场所,投入资金十余万元购置实验仪器及相关数百种实验材料。先后完善了内部软件和硬件设备,配备了电脑、打印机、试验设备等用品。
三、研究方向
1.装配式剪力墙结构研发
依托泰瑞城住宅项目,围绕施工过程中的叠合板施工、预制外墙板施工装换层钢筋定位、灌浆套筒连接等多项关键施工节点技术进行攻关。
2.装配式钢结构研发
依托晋建∙迎曦园项目,加大创新研发力度,对装配式结构体系、外墙体系、楼板及附属构件等进行研究;对体系结构的合理性、抗震性能和工业化技术集成等方面不断创新。
3.新型建造方式的研发
积极与院校合作,引进研发先进建造理念、技术,完善管理制度和体系,促进建造方式升级换代。
四、校企合作科研
开展校企合作,建立装配式建筑实训基地。已经与浙江大学、山西大学、太原理工大学、太原科技大学等五所高校签署校企合作协议书。培养大批毕业生到施工一线进行项目实践,逐步对接装配式建筑变革的新潮。借助高校的科研人才力量,共同致力于科技攻关和课题研究。
五、关键技术及重要成果
1.重点课题开展情况
(1)装配式剪力墙节点抗弯承载力试验
反力架由7根矩形冷弯空心型钢组成,并对横梁受力处进行了加强,以减少钢材受力后的挠度及对实验的影响。测试样板间节点的抗弯承载力和滞回特性;研究竖向连接节点的破坏形态;验证节点真实承载性能和检验工程质量。
通过现场试验数据,得知装配式剪力墙的开裂弯矩是设计开裂弯矩的132%,极限弯矩是设计值的138%。
(2)装配式叠合楼板承载力试验
在样板间选取两块相邻预制板,安装传感器,逐级堆载,静力试验。获取荷载-位移,荷载-应变关系曲线,分析叠合板承载能力和变形情况。
现场试验数据得知叠合楼板裂缝少,加载至7.5kPa叠合板出现少量裂缝;挠度小,加载至8.9kPa时最大挠度为短方向计算跨度的14/10000;叠合楼板在8.9kPa持荷数天,工作状态良好,大于设计荷载2kPa。
(3)冬季施工装配式剪力墙抗弯性能实验
在剪力墙构件的两面,高于楼板25cm处的位置上,设置6个千分表,用于记录剪力墙构件底部在实验过程中的位移数值。
试验结果得知剪力墙底部与楼板拼缝处在加载弯矩为52.5kNm时出现初始裂缝;构件底部测点骨架曲线的线性段末端所对应的加载弯矩为60kNm,当荷载无法再增加时,弯矩为82.5kNm;滞回曲线呈“反S”型,构件开裂前未出现明显的不可恢复的残余变形。
(4)转换层预埋钢筋定位控制技术
装配式混凝土结构建筑工程转换层施工阶段,国内通常采用的定位方式,可调节空间小,施工精度控制难度大,如果监管疏忽,施工中极易出现操作工人切割钢筋的现象,我们自主研究了一项转换层预埋钢筋定位控制技术,解决以上难题。
(5)装配式套筒灌浆平行试件模具应用技术
装配式混凝土结构工程采用普通灌浆套筒,在套筒上下位置各设置一个出浆孔、一个注浆孔,该套筒的灌浆路径比较单一,一旦出现堵塞现象,整个套筒将无法灌浆,从而造成返工现象。基于上述原因,研究了一种装配式多连通腔灌浆套筒施工技术。
(6)“产学研”合作——晋建迎曦园项目
针对山西地区8度抗震设防的特点,对以下几点进行实验:1、装配式钢结构楼板支撑体系监测;2、钢管柱内的混凝土密实度检测;3、强风作用下结构变形分析和高烈度地区抗震性能分析;4.ALC板、H型钢梁侧面填充板与钢结构主体连接的性能检测与试验。
钢筋桁架楼承板、铝模板、木模板支撑体系承载力检测试验
钢管柱混凝土密实度检测
超声波数据显示
(7)装配式钢结构梁柱端板连接
本工程大部分采用宽钢管柱,端板式节点,无隔板无牛腿采用,实现了钢结构住宅建筑各组成部分的全装配化,相比较普通钢结构,隐式框架装配式钢结构体系用钢量更为经济,其户型适应性强、空间更灵活,钢梁和宽钢管柱尺寸较小,便于隐藏在建筑墙体内,建筑空间灵活多变,室内无凸梁凸柱。构件截面尺寸小,填充墙体薄,可增加室内有效使用面积5%以上。
(8)装配式钢结构钢筋桁架楼承板简易支撑
钢筋桁架楼承板简易支撑结构,适用于可拆底模钢筋桁架楼承板的模板加固,它包括底座,底座连接杆,丝套,铝合金立柱,横梁。该体系稳定性好,自重轻,安拆简单,加快了支模和拆模的速度,缩短了工期。该项技术已申请专利。
2.所取得的关键技术、重要成果
泰瑞城项目依托郝志强职工创新工作室积极开展各项创新活动,在标准编制、科技项目立项、专利申报等方面都取得成效。
(1)科技项目:立项实施住建部科学技术计划项目2项;合作实施住建部科学技术计划项目1项。
(2)科技成果登记:6项山西省建设科技成果登记予以登记。
(3)编制标准:主编2项山西省地方标准,其中1项已发布。
(4)专利:已授权发明专利1项,实用新型专利20项。
(5)其他:已获批省级工法6篇,国家级QC成果2项,省级QC成果12项。