框架结构由梁和柱以刚接或铰接的形式相连而成,梁、柱单元相对于墙单元,更加易于模数化、标准化和定型化,有利于采用统一性的模具在工厂进行流水化制造;同时装配式混凝土框架结构空间布置更加灵活,构件连接形式多样,有利于在现场进行机械化高效率的吊装。可以说,装配式混凝土框架结构在建筑工业化进程中,具有得天独厚的推广应用优势,广泛应用于学校、医院、办公写字楼等公共建筑和民用住宅建筑中。
由于我国结构设计和施工的特点和习惯,目前大范围推广建造的装配式混凝土框架结构主要是采用叠合现浇方式进行连接的装配式整体式混凝土框架,主要构件有预制梁、预制柱、预制外挂墙板、预制内墙隔板、预制楼板、预制阳台板、预制空调板、预制楼梯等。装配整体式混凝土框架结构楼板与装配式整体式混凝土剪力墙结构一样采用预制混凝土叠合板,预制阳台板、预制空调板、预制楼梯等非结构构件也与装配整体式混凝土剪力墙结构中相应的构件相似。
相对于装配式混凝土剪力墙结构,装配式混凝土框架结构构件形式更加规则,连接形式却更加多样化。
结构性节点
装配式混凝土框架结构中的结构性节点主要有柱-柱连接、梁-柱连接、主-次梁连接节点。
1、柱-柱连接
装配式混凝土框架结构中,预制柱之间的连接往往关系到整体结构的抗震性能和结构抗倒塌能力,是框架结构在地震荷载作用下的最后一道防线,及其重要。预制柱之间的连接常采用灌浆套筒连接的方式实现,灌浆套筒预埋与上部预制柱的底部(见图1(a)),下部预制柱的钢筋伸出楼板现浇层之上,预留长度保证钢筋在灌浆套筒内的锚固长度加上预制柱下拼缝的宽度。现场安装时,通过“定位钢板”等装置固定下部伸出钢筋,使得下部伸出钢筋与上部预制柱的套筒位置一一对应,如图1(b)所示。待楼层现浇混凝土浇筑、养护完毕后,吊装上部预制柱,下部钢筋伸入上部预制柱的灌浆套筒内,预制柱经过临时调整和固定后,进行灌浆作业。预制柱可以制作成方柱或圆柱等多种形式,采用灌浆套筒的柱-柱连接均可以实现较好的连接效果,如图1(c)和(d)所示。
由于灌浆套筒直径大于相应规格的钢筋直径,为了保证混凝土保护层的厚度,预制柱的纵向钢筋相对于普通混凝土柱往往略向柱截面中间靠近,使得有效截面高度略小于同规格的普通混凝土柱,在预制柱计算和设计时,需要额外注意。柱脚
的灌浆套筒预埋区域形成了“刚域”,该处实际截面承载力强于上部非“刚域”部位,在地震荷载下,容易导致“刚域”上部混凝土压碎破坏,故在灌浆套筒上部不高于50mm的范围内必须要设置一道钢筋,提高此处混凝土的横向约束能力,加强此处的结构性能。
(a)套筒预埋于柱脚
(b)下部锚固钢筋定位钢板固定
(c)方柱套筒连接
(d)圆柱套筒连接
图1 装配整体式混凝土框架预制柱连接示例
2、梁-柱连接
在装配式混凝土框架结构体系中,预制梁-柱连接节点对结构性能如承载能力、结构刚度、抗震性能等往往起到决定性的作用,同时深远影响着预制混凝土框架结构的施工可行性和建造方式,故而装配式混凝土框架的结构形式往往决定于预制梁-柱连接节点的形式。
预制梁-柱连接的形式多种多样,目前我国普遍常用的连接主要是节点区现浇的“湿”连接形式。根据预制梁底部钢筋连接方式不同,分为预制梁底筋锚固连接和附加钢筋搭接连接。前者连接中,预制梁底外伸的纵向钢筋直接伸入节点核心区位置进行锚固,这种节点必须有效保证下部纵筋的锚固性能,一般做法是将锚固钢筋端部弯折形成弯钩或者在钢筋端部增设锚固端头来保证锚固质量和减少锚固长度,如图2所示。
(a)钢筋锚固端板锚固连接
(b)钢筋弯钩锚固连接
图2 预制梁底筋锚固式梁-柱连接示例
采用该连接的预制梁下部纵筋往往不伸入节点核心区,而是通过伸入或者跨过节点核心区的附加钢筋与梁端伸出的钢筋进行搭接,再后浇混凝土形成整体结构。该连接形式最常见的做法是预制梁端部预留一小段U形薄壁键槽,梁底纵筋在键槽端部截断,附加钢筋贯穿节点核心区,并置于键槽内,如图3所示。
图3 附加钢筋搭接连接式梁-柱连接示例
3、主-次梁连接
我国常规民用建筑结构中,多采用主、次梁来支撑楼本及承受楼板荷载,故“等同现浇”的装配式混凝土框架结构中也大量存在着预制主-次梁的连接。预制次梁也采用叠合现浇形式,次梁上部受力纵向钢筋在现场绑扎到位后,与楼板上部钢筋一同被浇筑于后浇层内。
预制主-次梁连接节点常采用整浇式或者搁置式连接形式。多数整浇式预制主-次梁连接中,预制主梁中部预留现浇区段,底筋连续,预制次梁底筋伸出端面,伸入预制主梁空缺区段内,再后浇混凝土形成整体连接,如图4(a)所示。由于预制主梁中部预留缺口,增加预制和吊装难度,故也可设置预制主梁不留缺口的整浇主-次梁连接。该连接在主梁的连接位置处设置抗剪钢板,同时预留与次梁下部钢筋连接的短钢筋,预制次梁吊装到位后,下部伸出钢筋与主梁的预留短钢筋通过灌浆套筒进行连接,如图4(b)所示。整浇式预制主-次梁连接将预制次梁下部纵向受力钢筋通过一定的方式与预制主梁下部进行了整体连接,形成类似“刚接”的形式,更加接近于现浇混凝土结构的做法,连接整体性较好,但增加了主梁面外受扭作用,且提高了建造成本。
(a)主梁预留缺口连接
(b)主梁无缺口连接
图4 整浇式预制主-次梁连接示例
搁置式预制主-次梁连接则往往不连接下部次梁钢筋,仅在次梁端部设置突出台阶或者“扁担”钢板,搁置于预制主梁预留的小型缺口上,如图5所示。该连接满足在预制次梁受剪承载力的情况下,形成了“铰接”节点,更加符合一般结构计算假定。
(a)突出台阶式搁置连接
(b)“扁担”钢板式搁置连接
图5 搁置式预制主-次梁连接示例
非结构性节点
框架结构主要的荷载由梁、柱、楼板承担,墙构件主要起到围护、装饰、分隔、保温、隔音、防火等建筑功能,往往对主结构的整体结构性能和抗震性能影响较小。一般情况下,可认为装配式混凝土框架结构中的墙构件与主结构的连接为非
结构性节点,根据墙板的类型不同,主要分为外挂墙板连接以及填充墙与结构连接。
1、外挂墙板连接
框架结构在地震荷载作用下,会发生相应的变形,外挂墙板作为装配式混凝土框架结构的围护结构,一般不作为结构性构件考虑,以减少外挂墙板对主结构受力和变形的影响。从外挂墙板适应主结构在侧向荷载作用下变形的类型不同,可分为转动式、平动式和固定式。根据连接形式不同,又可分为点挂式、线挂式和点线结合式。
预制外挂墙板在合适位置处设置金属制预埋件,仅依靠预埋金属件通过螺栓或者焊接于主结构相连,呈“点式”连接,如图6(a)所示。这种连接方式允许外挂墙板在主结构建造完成后进行安装施工,属于“后挂法”,不影响主结构的施工进度,安装较为灵活,但预埋金属件往往突出楼板,影响了建筑使用。采用线挂式连接的外挂墙板往往在上部预留伸出钢筋,如图6(b)所示。现场安装时,预留钢筋深入楼板或者框架梁的后浇区域,通过预留钢筋和后浇混凝土实现外挂墙板与主结构的“湿连接”,连接性能可靠,整体性较好,但需要与主结构楼层同时安装,施工步骤较为固定。点挂式和线挂式相结合,即形成了点线结合的连接方式,如图6(c)所示。采用该种形式连接的外挂墙板分布式地预留分布钢筋,同时保留预埋金属件;现场安装时,主结构相对应位置处预留局部后浇区,墙板首先通过预埋金属件进行固定,预留钢筋伸入局部后浇区,再对该区域浇筑混凝土,完成整体连接;该连接具有点挂式连接的“后安装”特点,同时局部“湿连接”保证了较好的整体性,但墙板安装步骤略繁琐。
(a)点挂式
(b)线挂式墙板
(c)点线结合
图6 外挂墙板连接示例2、填充墙与结构连接
填充墙板材自重轻,对结构整体刚度影响较小,其与主体结构连接也较为简单,主要在墙与主结构之间的缝隙中填充砂浆,并且间隔布置接缝钢筋或者小型齿块等抗剪件,保证填充墙板与主结构的连接具有一定的强度,如图7(a)所示。填充墙往往在楼层主体结构施工完成后进行安装,近年来,部分企业自主创新,形成了一种“先填充墙后框架梁”的吊装工法。在该工法中,首先吊装填充墙板,然后吊装预制梁,预制梁底部形成“凹”形,将填充墙板“夹”在预制梁底部,如图7(b)所示。
(a)接缝钢筋
(b)“先填充墙后框架梁”工法连接
图7 填充墙与结构连接示例
预制构件的设计—— 装配式结构在进行结构布置时,为了减少装配的数量及减小装配中的施工难度,往往不设置次梁。在进行梁柱等构件布置时,应提前知道工厂生产设备生产构 件截面尺寸的边界条件,否则设计的构件无法生产。在进行剪力墙布置时,墙 的布置应尽量去方便工艺拆分。 板的传力模式应根据产业化公司板的类型确定,如果采用双向叠合板,则可以 不改变受力模式,如果采用单向预应力叠合板或者单向预应力空心板,则应把 板的受力模式改为对边传到,单向传力。楼板的配筋,在非主要受力方向,应 该进行包络设计(构造+现浇厚度双向板该方向计算)。 装配式结构用PKPM 等软件进行计算时,周期折减系数梁刚度增大扭矩折减系 数等与传统设计有细微的差别,在设计中应认真对待。 装配式结构在绘制施工图时,应尽量减少柱或者剪力墙边缘构件中的套筒个数,节省造价。装配式剪力墙结构中剪力墙进行布置时,除了按传统剪力墙结构中 的思维去布置剪力墙外,还应注意如下要点: (1)在对剪力墙结构进行布置时,多布置L、T 型剪力墙,少在L、T 型剪力墙中再加翼缘,特别是外墙,否则拆墙时被拆分的很零散。 (2)剪力墙结构中翼缘长度,有两种不同的思路: 第一种是,对于L 型外墙翼缘长度一般≦600mm,T 型翼缘分长度一般≤ 1000mm(防止边缘构件现浇长度太长而在浇筑中出现问题),在门窗处留出≥200mm 的门垛,如图1 所示: 1、1800mm 为窗宽,200mm 为留出的窗垛(方便拆分),1000mm 为翼缘长度; 2、箭头处在层高方向,只有梁与现浇边缘构件钢筋进行锚固,在其下的200mm 窗垛与现浇边缘构件之间没有钢筋连接,只有预制混凝土与现浇混凝土相连,
装配式建筑设计要点及相关问题之研究卢学芬 摘要:为保证建筑工程的建造质量,降低工程质量风险,应重视对预制装配式 建筑工程的科学性设计,提前完成设计方案,不断提高设计质量,以便为工程施 工提供重要的依据和支撑,从而更大程度上提高建筑工程实施质量。本文主要就 对装配式建筑设计要点及相关问题进行分析和探讨。 关键词:装配式建筑;设计要点;相关问题 1发展装配式建筑对我国建筑业的意义 (1)有效缩短工期,加快推进城市化进程构件大量在工厂批量预制,可于施工现场前期同步进行,无需在施工现场完成大量的浇筑养护过程,缩短工期。(2)借助工业化生产建筑构件,有利于提高建筑工程的质量保障当前建筑行业 发展势头良好。随着建筑工业化,装配式产业化的发展,人为因素的影响逐渐降低。大量的预制构件在工厂批量生产,质量都优于现场施工方式,因此构件质量 更容易得到保证;(3)推广先进的施工方式,有利于降低行业整体能耗,装配 式建筑,主要通过建筑工厂生产大部分建筑构件,项目现场只是完成简单安装, 仅有少量借助脚手架或模板的人工作业,显著减少了包括木材等各种建筑材料的 使用量,降低整个工程造价,也最大程度减小了对周围自然环境的影响,以及对 自然资源的消耗。 1.1预制装配式建筑特点 首先因其中许多建筑配件提前完成,那么现场施工时的垃圾、原材料的浪费 就减少了很多,并且其配件可直接用到建筑中,在建筑施工中就不需要大量的人 员来参与施工,同时在这种情况下建筑施工工期变得较短。而其最大优势在于具 有极强的环保性能,且符合我国持续发展理念,这样的建筑特点对我国建筑的发 展可产生积极的影响,因此采用新形势的建筑也会逐渐成为必然。新型建筑工业 化的主要特征是的工业化,具体体现在5个方面:标准化设计、工厂化生产、装 配化施工、一体化装修和信息化管理,从根本上克服了传统建造方式的不足,打 破了设计、生产、施工、装修等环节各自为战的局限性,实现了建筑产业链上下 游的高度协同。我国建筑行业的转型升级,首先需要升级的是行业思维模式和生 产组织方式,因此在“五化合一”之外,应运用“产业化思维”来实现“专业化协同”。 2装配式建筑设计要点分析 2.1平面设计要点 模数协调是预制装配式建筑平面设计的原则。平面设计应对套型模块的种类 和尺寸进行优化,住宅内装部品与住宅预制构件需实现通用化、标准化和系列化,加强和完善住宅产业化相配套的应用型技术,在降低工程资本投入的同时提升施 工的效率与质量。在布局方式的选择上,应优先选用大空间布局,并对管井及承 重墙的位置进行合理安排布置,实现灵活可变的住宅空间布局,明确套内各功能 空间的分区与布局,套内的承重墙体可通过对结构的合理选型有效减少。 2.2立面设计要点 利用系列化、标准化、模块化的套型组合特点,预制装配式建筑的立面设计 在预制外墙板可以采用不同的饰面材料表现出不同色彩和纹理的变换。预制装配 式建筑住宅大空间的灵活性和可变性,可通过不同外墙组件的灵活组合,呈现出 工业化建筑立面效果的特点。预制装配式建筑的外墙构件,主要包括混凝土预制 组件、外装饰组件、空调板、阳台、门窗等等,可以充分发挥预制混凝土剪力墙 结构住宅外部组件的装饰效果,使其外观设计呈现立面多样化。外门窗以满足通
浅谈装配式结构工程施工过程中的难点和重点
目录 一、设计方面 (1) 二、施工过程方面 (2) 三、材料准备 (4) 四、施工现场平面布置图 (6) 五、施工工艺流程 (6) 六、质量控制 (7) 七、重点难点控制 (10) 八、存在问题及解决办法 (13) 九、装配式方式与传统方式对比分析 (21)
浅谈装配式结构工程 施工过程中的难点和重点 随着时代的进步,住宅产业化已逐步在我国开始普及,学习国外的先进技术、软件发展,我国已开始大跨步的进行。下面我将从……项目整体装配式结构设计——施工方面浅谈一些难点和重点 一、设计方面: 1、首先我们对传统结构的设计和装配式结构设计进行区分。传统式结构在多数情况下,由建设单位委托设计单位进行设计,之后再委托施工企业按图施工,已经相对成熟。而整体装配式结构目前我国大多数设计单位未能涉及,相对比较落后,只有少数有资质有经验的设计单位可以委任,建设单位只能采取设计——施工一体化进行招标,由此带来设计时间对整个项目总工期的重要性。 2、从XXX二期公租房设计时间来看,虽然合同时间只有45天,但实际整个延伸到结构结束,因为整个过程分为初步设计——功能分解——工艺拆分——专家验证——设计修正——图纸评图——最终图纸。其中功能设计和工艺拆分图尤为重要,①功能设计往往需要涉及到地方规范、水、电、气、太阳能等多方面,一次完成!工厂生产成型后就无法改变,不能像传统结构灵活,②工艺拆分图,工厂完全按照此图生产,多数节点只有工厂技术人员清楚,待工厂批量生产成型后,拉入现场进行吊装,并按现场顺序图逐一开始,由此可见功能分解和工艺拆分图的重要性。
框架结构由梁和柱以刚接或铰接的形式相连而成,梁、柱单元相对于墙单元,更加易于模数化、标准化和定型化,有利于采用统一性的模具在工厂进行流水化制造;同时装配式混凝土框架结构空间布置更加灵活,构件连接形式多样,有利于在现场进行机械化高效率的吊装。可以说,装配式混凝土框架结构在建筑工业化进程中,具有得天独厚的推广应用优势,广泛应用于学校、医院、办公写字楼等公共建筑和民用住宅建筑中。 由于我国结构设计和施工的特点和习惯,目前大范围推广建造的装配式混凝土框架结构主要是采用叠合现浇方式进行连接的装配式整体式混凝土框架,主要构件有预制梁、预制柱、预制外挂墙板、预制内墙隔板、预制楼板、预制阳台板、预制空调板、预制楼梯等。装配整体式混凝土框架结构楼板与装配式整体式混凝土剪力墙结构一样采用预制混凝土叠合板,预制阳台板、预制空调板、预制楼梯等非结构构件也与装配整体式混凝土剪力墙结构中相应的构件相似。相对于装配式混凝土剪力墙结构,装配式混凝土框架结构构件形式更加规则,连接形式却更加多样化。 结构性节点 装配式混凝土框架结构中的结构性节点主要有柱-柱连接、梁-柱连接、主-次梁连接节点。 1、柱-柱连接
装配式混凝土框架结构中,预制柱之间的连接往往关系到整体结构的抗震性能和结构抗倒塌能力,是框架结构在地震荷载作用下的最后一道防线,及其重要。预制柱之间的连接常采用灌浆套筒连接的方式实现,灌浆套筒预埋与上部预制柱的底部(见图1(a)),下部预制柱的钢筋伸出楼板现浇层之上,预留长度保证钢筋在灌浆套筒内的锚固长度加上预制柱下拼缝的宽度。现场安装时,通过“定位钢板”等装置固定下部伸出钢筋,使得下部伸出钢筋与上部预制柱的套筒位置一一对应,如图1(b)所示。待楼层现浇混凝土浇筑、养护完毕后,吊装上部预制柱,下部钢筋伸入上部预制柱的灌浆套筒内,预制柱经过临时调整和固定后,进行灌浆作业。预制柱可以制作成方柱或圆柱等多种形式,采用灌浆套筒的柱-柱连接均可以实现较好的连接效果,如图1(c)和(d)所示。 由于灌浆套筒直径大于相应规格的钢筋直径,为了保证混凝土保护层的厚度,预制柱的纵向钢筋相对于普通混凝土柱往往略向柱截面中间靠近,使得有效截面高度略小于同规格的普通混凝土柱,在预制柱计算和设计时,需要额外注意。柱脚的灌浆套筒预埋区域形成了“刚域”,该处实际截面承载力强于上部非“刚域”部位,在地震荷载下,容易导致“刚域”上部混凝土压碎破坏,故在灌浆套筒上部不高于50mm的范围内必须要设置一道钢筋,提高此处混凝土的横向约束能力,加强此处的结构性能。
PKPM微课第12期:装配式混凝土结构设计要点问答分享 1. 结构计算软件PKPMV3.1的PKPM-PC和现在发布的PKPM-PC有什么区别和联系?答:V3.1的PC主要完成装配式的计算分析;现在发布的PKPM-PC可以完成建模,计算,深化设计整个装配式设计流程。前者集成到了后者当中; 2. 装配式建筑与装配式钢结构建筑有哪些区别? 答:装配式建筑是包括混凝土结构、钢结构、木结构;今天介绍的主要是装配式混凝土结构;PKPM-PC可以完成装配式混凝土结构设计; 3. 工期增加多大比例? 答:单考虑施工周期是比传统的要快的,但是前期设计要长; 4. 我国的装配式建筑处于什么阶段?与日本,美国等发达国家差距和区别在哪里?我国装配式建筑又有什么独有的特点呢? 答:这个问题比较大,从我们对国外的调研情况来看,发达国家的装配式应用比较成熟,亚洲日本、新加坡也都比较高。但是国内处于起步和发展阶段,不过国家政策和地方政府都很多政策推动。最大的特点是对于抗震的要求以及相关的节点连接做法; 5. 地下室能做装配式吗? 答:对于高层建筑地下室,不建议做,因为是嵌固部位,如果是纯地下室,可以做; 6. 装配式构件的节点连接是最薄弱环节,而中国的建筑施工第一线仍然是农民工,所以一般人买房仍会优选现浇结构,您如何看待这个问题? 答:现在已经有一些相对成熟的施工队伍,农民工现在逐渐向产业工人转变,所以做设计的时候,一定要考虑当地生产和施工安装队伍的情况,来进行设计,如果真的没经验,可以考虑只做水平构件的装配式设计,而不是把竖向构件都做预制; 7. PKPM-PC预制模块收费升级吗? 答:目前的PKPM-PC需要单独收费; 8. PKPM-PC装配式设计参考了国标图集的标准构件了吗?
BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践分析汪潇 发表时间:2018-10-11T10:49:38.997Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第14期作者:汪潇方鸿源 [导读] 现在建筑行业飞速发展,同时也变成了国民经济中一个重要的角色,而中国人口庞大。 浙江省建工建筑设计院有限公司浙江杭州 310000 摘要:随着我国建筑行业的发展,装配式建筑以其独有的特点获得了迅猛的发展,作为一种新型的建筑方式在实际设计时,需要各个专业进行高度的协调配合,在设计的每个阶段也要有合理的衔接。BIM技术就能够提供一个有效的平台,使得业内人员进行相互交流,表达自己的意见和观点,可以做到资源共享,共同发展相互促进。基于以上情况,本文对基于BIM技术下的装配式建筑设计展开相关研究,希望能够给相关人员提供有价值的参考,为我国建筑工程的建设及发展奠定良好的基础。 关键词:BIM技术;装配式建筑;设计;应用 前言 现在建筑行业飞速发展,同时也变成了国民经济中一个重要的角色,而中国人口庞大,对房屋建筑的需求也是比较的大的,所以建筑行业的改革和发展是当前一个比较重要的问题。装配式建筑以建筑速度快、质量好在建筑行业脱颖而出,吸引了更多人的注意。我国在2008年引入BIM技术后,BIM技术就得到了广泛的应用尤其是在装配式建筑中。 1、BIM技术简介 BIM技术(Building Information Modeling,建筑信息模型)的概念可分为狭义概念和广义概念。BIM的狭义概念指的是建筑物的信息化,即3D可视的参数化模型;而它的广义概念则还包括了创建、组织、管理各构件模型信息的过程,即一个建筑工程项目,全生命周期内的各种信息的总集合。 BIM是由美国的Autodesk公司于2002年正式命名的,随后在建筑行业进行广泛的推进。BIM技术可以将仿真模型和仿真建筑物联系起来,并根据仿真模型传递的数据进行及时的核对检测和更新,建立更加准确的模型。通过对各阶段的信息整理对比,给技术人员提供一个更加方便直观的信息平台。 BIM技术的核心为参数化建模。通过记录建筑施工图与结构设计、工厂的制造和现场安装等内容将其表达的信息实现数字化、信息化。将这些参数输入系统通过一定的技术建立模型,可以直观的看出各个构建相互关联,如果某一环节更改那么整个模型都可能会随之改变。现在BIM技术在国内外已经发展成熟,施工单位也必须掌握这种技术,因为这是大势所趋,而且相比较来说是一种方便快捷的技术。美国是最早使用的,而我国也于2009年在香港建立BIM协会。随着时间的推移和技术的发展,BIM在2014年已经覆盖了大部分项目,许多有能力的企业单位已经拥有了独立的BIM团队。 2、在装配式建筑设计中应用BIM技术的重要性 由于传统装配式建筑设计过程中要做好预制构件的预留和预埋设计,各个环节的设计工作比较复杂,而且稍有疏忽就会诱发不必要的冲突,从而导致建筑设计效率低下,影响装配式建筑设计的整体效果。而将BIM技术引入其中,装配式建筑设计人员可以把各个环节的设计信息传输至BIM设计平台上,然后借助自动纠错与碰撞功能,可以准确的分析出各专业之间的设计矛盾,并及时分析出各专业设计之间存在的缺陷和不足,这样不仅可以有效加强各专业之间的沟通,而且还可以进一步降低设计误差,提高设计的准确率,为后续装配式建筑施工的进行提供保障。 建筑设计标准化是推动建筑工业化发展的关键,其通常是以模数协调为基础,但是现有装配式建筑设计缺乏与之相匹配的模数协调指导,而BIM技术的出现能够确保装配式建筑信息的开放与共享,从而为装配式建筑设计的标准化形成和推广提供信息化平台,以确保装配式建筑的可持续发展。通常情况下,装配式建筑设计人员可以把各个环节的设计方案传输至BIM技术平台之上,通过对相关尺寸、样式等信息的有效整合,可以生成装配式建筑设计过程中的各类预制构件,例如门、窗等,并按照设计图纸进行施工,从而得到相应的装配式建筑构建。 BIM技术平台可以将参与讨论的作品成品数据信息进行整理并储存起来,建立一个数据库,供年轻设计人员参考。经过长时间的经验积累,设计人员可以通过这些数据对比形成一个合理的尺寸标准,有效的规范了设计标准。在传统的基础之上还可以进行创新,使其符合更多用户的需要,也能够使客户得到不同的体验。 3、BIM技术装配式建筑设计中的具体应用 3.1工程概况 某一栋三层别墅为装配式结构,工程的建筑面积372.2m2,其结构体系是整体装配式混凝土异形构件结构体系。在对该工程进行设计时,选择BIM技术,Revit软件对工程的模型进行创建,并通过对模型的分析进行结构优化设计。 3.2建筑资源库设计 在进行装配式建筑设计的过程中,应先利用BIM技术建立建筑资源设计库,该环节是保证装配式建筑设计方案顺利进行的重要环节。设计建筑资源库的过程中,应将与建筑设计相关的所有资源进行统一的整合,包括部件库、元件库、土建构件库以及机电设备库等。总之,建筑资源库是包含了非常多内容的比较庞大的资源库,为建筑方案设计提供有效的参考。同时,正是由于建筑资源库的数据量庞大,传统的管理方式难以满足现实需求,而利用BIM技术,就能够高效地对所有相关信息进行管理,有层次、有次序地管理各种部品、建筑部件以及构件,将这些资源统一记录在数据表单上,并据此制作材料表、门窗表以及其他资源的综合表格,方便施工过程中对其的有效管理。此外,利用BIM技术,能够将每一个施工环节进行分解,在根据分解的每一部分所需的形状、尺寸以及质量等因素,生产适量的部件,有效促进生产及施工,提高施工质量及效率。 3.3基于BIM的构件深化设计实践 (1)构件拆分 首先将该工程的各个结构数据导入到Revit软件中,形成一个三维立体模型,在该结构模型中主要涵盖了界面轮廓、钢筋信息以及施工材料等内容,然后对该模型进行局部的修正,继而对其进行构件拆分。在拆分过程中,首先要在Revit中使用Dynamo对构件进行可视化的
装配式混凝土结构建筑工程施工图设计文件 技术审查要点 2016 年12月
前言 受住房和城乡建设部工程质量安全监管司委托,中设建科(北京)建筑工程咨询有限公司组织本公司从事施工图审查工作的专家,并邀请中国建筑设计院有限公司从事装配式混凝土建筑工程设计的专家,经过广泛的调查研究,认真总结了装配式混凝土建筑工程施工图设计文件审查实践经验,深入研究了《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1-2014)的制定原则和内容,在广泛征求住房城乡建设主管部门及从事装配式混凝土建筑工程建设的有关专家意见的基础上,编制了《装配式混凝土结构建筑工程施工图设计文件技术审查要点》(以下简称“本要点”)。 在本要点执行过程中如发现需修改和补充之处,请及时向中设建科(北京)建筑工程咨询有限公司反映,以供今后修订时参考。 主编单位:中设建科(北京)建筑工程咨询有限公司 参编单位:中国建筑设计院有限公司 主要编写人员:刘宗宝陈才堡姜学诗田玉香沈娅萍张守峰蒋媛 苗桂彬马敏宿秀明王小明赵继豪陈英选谢京红张晔赵秋华罗仲雷班利生。 主要审查人员:李晓明蒋勤俭张惠江苗启松朱茜余正维吴彦明 范重周祥茵
目录 一、总则 1 二、建筑专业审查要点 3 2.1 法规 3 2.2 材料 3 2.3 立面、外墙 3 2.4 接缝 3 三、结构专业审查要点 4 3.1 强制性条文 4 3.2 法规 4 3.3 设计文件编制要求 4 3.3.1 结构设计说明 4 3.3.2 结构施工图 5 3.4 材料 5 3.5 结构设计基本规定 5 3.5.1 适用高度 5 3.5.2 现浇混凝土要求 6 3.5.3 计算规定 6 3.5.4 接缝材料要求7 3.5.5 耐久性8 3.5.6 位移限值8 3.5.7 连接规定8 3.5.8 楼梯9 3.5.9 叠合板9 3.6 框架结构设计11
装配式建筑结构设计要点分析韩庭军 发表时间:2019-09-18T15:54:09.677Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年11期作者:韩庭军[导读] 在安装装配式预制构件时要严格按照技术要求进行施工,避免损伤装配式件的力学性能,在整体上提升使用的性能。身份证号码:23108419831124**** 摘要:目前,新建筑技术的发展趋势是向轻建筑系统发展,并正在努力将这种技术应用于多层建筑。装配式建筑顺应了这一发展趋势,同时也满足了“绿色建筑”的要求,这也是实现我国建筑行业可持续发展的必然选择。建筑结构设计是建筑工程项目重要组成部分,在设计过程中需要综合考虑项目要求、项目地附近地质条件等因素,将设计人员对建筑物的表达反映在设计图纸上。 关键词:装配式;建筑结构设计;要点分析 引言装配式建筑的使用具有较高的经济效益,因此,在使用的过程中,需要关注建筑本身所具有的结构要求。过对建筑工程中实践应用装配式结构的分析,本文总结了这种新型建筑结构与传统现浇混凝土模式存在的主要区别,并分析了装配式结构的设计要点。同时在实际的施工中,要充分掌握各种施工要点,同时要保证施工的质量,在安装装配式预制构件时要严格按照技术要求进行施工,避免损伤装配式件的力学性能,在整体上提升使用的性能。1装配式建筑简介所谓装配式建筑,简单来说就是指的预先制造好建筑结构中的各个构件,再统一将构件运送到施工场地,在施工现场用它们装配成形的建筑。早上个世纪初,人们就已经提出了装配式建筑的概念,但是最初由于装配式建筑的外表形式比较单一,所以未能得到广泛的推广和应用。而到了现代,随着建筑行业的不断发展及科技与材料的不断进步,装配式建筑的结构形式有了不断的改进,时至今日,装配式建筑结构已经变得非常灵活和多样。我们可以将整个装配式建筑的施工过程,比喻成为一项设备生产活动,先成批量地加工好零件,再用零件拼装成最终的产品。所以,相较于传统形式的建筑而言,装配式建筑的最大优点体现在其的施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳。就建筑行业的发展形势来看,装配式建筑将成为未来的主要发展趋势。2装配式建筑的基本原理装配式建筑的基本原理和现浇建筑基本类似,在建筑施工过程中,使用安全可靠的连接方式将一些结构连接,并利用一些特殊构造方式实现装配建筑的完工。装配式建筑也使用了很多的节点设计,结构的刚度差异对工程质量也会产生影响,为了增强整体的抗震能力,就需要根据实际情况对建筑节点进行可靠合理的设计。装配式建筑结构能有效地提升施工效率,还可以使设计与施工形成一种统一协调性。在进行实际的项目施工过程中,可以先通过提前进行有关构件的设计以及预制作,从而保证在进行施工作业时有足够的时间和精力同时进行其他施工作业,有效提升建设施工的工作效率。然后,使用装配式结构进行施工作业,能够极大提高建筑工程的工作效率,还能加强施工作业各步骤之间的配合度。而且,装配式的建筑结构属于标准化的建设技术,能够推动整个建筑行业向着标准化方向前进。由于社会科技的不断进步,材料科技日新月异,这使得装配式结构制作的必要构件从生产工艺上开始变得更加先进,精度变得更高,装配式结构工艺的标准化使得建设工程变得节能环保,返工浪费情况大大减少。最后,装配式建筑结的优越性,可以在保障安全可靠情况下极大的加快建设效率减少工程所用时间。进行实际的工程作业时,整个施工企业首先要对装配式结构用计算进行全面化的数据化处理分析,利用计算机技术对整个工程进行分析与完善。总而言之,使用装配式建筑结构进行建筑设计,不仅全方面地提高了工程质量,提高施工工作效率,而且在保障质量安全下对工程建设周期全面的优化与缩短。3装配式建筑设计要点3.1总设计图设计装配式建筑总设计图需要对整个建筑结构以及整体建筑设计过程进行总的概述,目的在于将装配式建筑设计理念概念化。对于预制的构件与建筑设计空间之间,必须确保满足这一空间设计中,构件与预制构件装配设计空间足够,减少重复提升吊装的次数,尽量保证一次性完成装配任务。对于装配式任务,最主要的在于保障施工现场机械能够在安全运转的基础上高效进行工作,在机械运转过程中,同样需要保护施工人员生命安全以及工作中相关器械以及与预制构件完整。同时有序整齐摆放预制构件,以保障在施工过程中,施工现场地面平整,降低因地面不规则而出现的施工隐患。并组织相关施工人员,定期进行工地现场清理,保护施工人员的生命安全。并且从总设计图中设计人员、施工工人能够较为直观分析建筑各个空间结构以及相应的预制构件、构件节点位置,提升了建筑施工效率。 3.2整体性的结构设计在高层的建筑设计中,需要对于整体性的机构建筑进行特别的关注,这是由于在整体性的结构设计中对于建筑整体的稳固性具有影响,在此基础上,建筑的不同细节设计部分都需要与整体的结构性设计相适应。为了使得建筑的整体结构具有的形式更为合理的分布形式,需要从整体的结构入手,对于建筑的设计进行规划。在应用的叠合板材料中,需要采单向的板材进行应用。此外,在建筑的过程中,需要结合建筑的内部的不同预留结构装置,对于整体的结构工作作出相应的预留,在开洞的位置中,需要规范化的对于受力钢筋进行应用。洞口位置所用的钢筋,需要根据其应用的位置以及应用的长度对于钢筋进行截断。在外面的收进楼层中,需要结合剪力墙的应用状况对于其后的钢筋设计进行浇筑的工作,并且使得墙体能够整体的平均接受力的分布。在楼层的剪力墙中,需要就其顶部的建筑状况对于其后的设计应用要点进行分析,水平式的后浇带存在着超过两根的后相连接钢筋,就能够保证整体的结构应用需求。 3.3平面、立面设计在装配式建筑设计中,平面、立面设计属于基础部分。在这一部分基础设计中,首先进行平面设计,设计中要与实际装配建筑具体情况相联系,并综合建筑各个部分与相关尺寸要求,科学布置内部空间,选择合适承重墙与管井具体位置,合理划分建筑内部各个空间大小,以便于发挥其空间作用。在这基础上保持建筑外观具有较高观赏价值。立体设计需要采用标准化、系统化与模块化相结合的设计实施方式。同时在对建筑外墙进行设计的时候,需要充分考录建筑整体的美观性,选择不同的外墙材料来进行搭配装饰,从而使得建筑美观性得到有效提高。此外还应当充分结合各种不同的组件,来提高建筑立面效果。结束语
各专业对装配式建筑的设计深度要求 《装配式混凝土结构建筑工程施工图设计文件技术审查要点》 第3.3.2条第5款“建筑、机电设备、精装修等专业在预制构件上的预留洞口、预埋管线、预埋件和连接件等的设计综合图;” 精品文档,超值下载 《建筑工程设计文件编制深度规定》(2016年版) 4.3.3 建筑设计说明。 15当项目按装配式建筑要求建设时,应有装配式建筑设计说明。 1)装配式建筑设计概况及设计依据; 2)建筑专业相关的装配式建筑技术选项内容,拟采用的技术措施,如标准化设计要点、预制部位及预制率计算等技术应用说明; 3)一体化装修设计的范围及技术内容; 4)装配式建筑特有的建筑节能设计内容。 4.3.4 平面图。 22装配式建筑应在平面中用不同图例注明预制构件(如预制夹心外墙、预制墙体、预制楼梯、叠合阳台等)位置,并标注构件截面尺寸及其与轴线关系尺寸;预制构件大样图,为了控制尺寸及一体化装修相关的预埋点位。 4.3.5 立面图。 2 立面外轮廓及主要结构和建筑构造部件的位置,如女儿墙顶、檐口、柱、变形缝、室外楼梯和垂直爬梯、室外空调机搁板、外遮阳构件、阳台、栏杆、台阶、坡道、花台、雨篷、烟囱、勒脚、门窗(消防救援窗)、幕墙、洞口、门头、雨水管,以及其他装饰构件、线脚和粉刷分格线等,当为预制构件或成品部件时,按照建筑制图标准规定的不同图例示意,装配式建筑立面应反映出预制构件的分
块拼缝,包括拼缝分布位置及宽度等。 4.4.3 结构设计总说明。 1 工程概况。 1)工程地点,工程周边环境(如轨道交通),工程分区,主要功能; 2)各单体(或分区)建筑的长、宽、高,地上与地下层数,各层层高,结构类型、结构规则性判别,主要结构跨度,特殊结构及造型,工业厂房的吊车吨位等。 3)当采用装配式结构时,应说明结构类型及采用的预制构件类型等。 16当项目按装配式结构要求建设时,应有装配式结构设计专项说明: 1)设计依据及配套图集 ①装配式结构采用的的主要法规和主要标准(包括标准的名称、编号、年号和版本号)。 ②配套的相关图集(包括图集的名称、编号、年号和版本号)。 ③采用的材料及性能要求。 ④预制构件详图及加工图。 2)预制构件的生产和检验要求。 3)预制构件的运输和堆放要求。 4)预制构件现场安装要求。 5)装配式结构验收要求。 7主要结构材料。 7)装配式结构连接材料的种类及要求(装配式结构连接材料的种类及要求(包括连接套筒、浆锚金属波纹管、冷挤压接头性能等级要求、预制夹心外墙内的拉结件、套筒灌浆料、水泥基灌浆料性能指标,螺栓材料及规格、接缝材料及其他连接方式所使用的材料)。 4.4.6结构平面图。
PKPM-PC装配式建筑设计软件简介 2016.4.25 随着建筑工业化的发展,装配式住宅在全国范围内正在逐步广泛应用,相应的行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014、国标图集、各地的地方标准图集也都纷纷编制与出版,装配式住宅适应工业化、节能、环保的发展要求,必将是未来建筑领域的发展方向。 为了适应装配式的设计要求,PKPM编制了装配式住宅设计软件PKPM-PC,提供了预制混凝土构件的脱模、运输、吊装过程中的计算工具,实现整体结构分析及相关内力调整、连接设计,在BIM平台下实现预制构件库的建立、三维拆分与预拼装、碰撞检查、构件详图、材料统计、BIM数据直接接力到生产加工设备。PKPM-PC为广大设计单位设计装配式住宅提供设计工具,提高设计效率,减小设计错误,推动住宅产业化的进程。 一、 启动界面与主要功能 装配式启动主界面 包括如下几个主要功能模块: 1)装配式建模; 2)装配式方案; 3)装配式深化设计; 4)装配式施工图; 5) 导出加工数据。 二、 构件库管理 1、辅助装配式住宅标准化
独立于项目的团队共享库,企业标准 ? 构件能满足加工生产要求 ? 建筑方案初期考虑装配式模数化 ? 构件拆分 ? 装配式单元归并 ? 构件深化设计可配置 1)自动设计参数规格化 2)匹配构件库中现有构件 ? 工作基础重复利用,构件或单元可提取 入库,简化设计工作,促进标准化。 2、系统构件库 – 国标图集 《预制混凝土剪力墙外墙板》15G365-1; 《预制混凝土剪力墙内墙板》15G365-2; 《桁架钢筋混凝土叠合板(60mm 厚底板)》15G366-1; 《预制钢筋混凝土板式楼梯》15G367-1; 《预制钢筋混凝土阳台板、空调板及女儿墙》15G368-1; 《装配式混凝土结构住宅建筑设计示例(剪力墙结构)》15J939-1; 《装配式混凝土结构表示方法及示例(剪力墙结构)》15G107-1; 《装配式混凝土结构连接节点构造(2015年合订本)》G310-1~2。 3、 构件库查询及修改 目前团队共享库的类型包括两种:装配构件库、装配式附件库,通 过左上角的下拉菜单进行切换,当切换到装配式构件库的时候,会把装 配单元按类型在左侧的树形列表中进行罗列,可通过点击树形列表的节点对右侧数据展示区的内容进行更新显示。 构件库中的类型包括:叠合板、预制剪力墙、预制外墙板、预制楼梯、叠合阳台、预制阳台、预制空调板等; 附件库是用来管理装配式构件中更小的一些标准件,这些标准件可能会和加工厂能生产的型号及类型由直接关系,同时作为程序中对于模型进行自动化设计时选取材料的一个依据,用户可以指定程序只能从固有的附件库中选择合适的标准件来完成装配式构件的组装。 附件库中的类型包括:钢筋套筒组件、吊装连接件、预埋支撑螺母、预埋线盒、预埋管件等。 构件库支持基本的操作: 1)过滤查询; 2)增加、修改、删除; 预制构件库的维护与管理
装配式结构专项施工方案 第一部分:工程概况、编制依据以及工程特点1.1工程概况 工程名称: 工程地址: 建设单位: 设计单位: 监理单位: 施工单位: 工程概述: 结构类型: 1.2编制依据 PC结构施工图纸以及PC结构招标文件 GB 50068-2001 建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50009-2012 建筑结构荷载规范 GB 50010-2010 建筑抗震设计规范 JGJ 3-2010 高层建筑混凝土结构技术规程 DG/TJ08-2069-2010 预制整体式住宅混凝土构件制作、施工及质量验收规程 1.3工程特点
1.3.1 主要特点 本工程为预制装配式混凝土结构,其主要特点是: (1)现场结构施工采用预制装配式方法,外墙墙板、空调板、阳台、设备平台、凸窗以及楼梯的成品构件。 (2)预制装配式构件的产业化。所有预制构件全部采用在工厂流水加工制作,制作的产品直接用于现场装配。 (3)在设计过程中,运用BIM技术,模拟构件的拼装,减少安装时的冲突。部分外墙PC结构采用套筒植筋、高强灌浆施工的新技术施工工艺,将PC结构与PC结构进行有效连接,增加了PC结构的施工使用率,降低PCF的施工率,提高施工效率。 (4)楼梯、阳台、连廊栏杆均在PC构件的设计时考虑点位,设置预埋件,后续直接安装。 (5)按照PC结构的施工特点,采用悬挑外墙脚手架。 1.3.2 防水特点 节点自防水。本次施工的装配式外墙板防水方法: (1)连接止水条,预制外墙板连接时,预先在板墙侧边和上粘贴防水止水条的形式防水; (2)空腔构造防水,预制外墙板之间在预制板侧边和上下设置沟(槽)排水的构造方法; (3)外墙密封防水胶,预制外墙板外侧耐候胶封闭。 1.3.3 工程施工特点 本工程采用的PC结构,其要点是:
基于BIM软件下的装配式建筑结构设计黄武华 发表时间:2019-01-07T16:50:45.680Z 来源:《基层建设》2018年第32期作者:黄武华 [导读] 摘要:从改革开放到现在,住房商品化已经走过了40年,装配式建筑设计施工开始在全国各地迅速发展。 江西同济建筑设计咨询有限公司江西南昌 330006 摘要:从改革开放到现在,住房商品化已经走过了40年,装配式建筑设计施工开始在全国各地迅速发展。从模块化的角度分析装配式建筑受力特性,并对装配式建筑结构的整体受力情况进行有限元计算分析。同时利用BIM软件模拟出装配式建筑的三维模型,进行碰撞检查,为设计和施工服务。 关键词:装配式建筑;BIM;三维模型;碰撞检查 随着技术的发展和建筑行业转型的需要,我国在引进BIM(Building Information Modeling)技术十多年后,BIM开始在真正的进入建筑行业人员的视角。在建筑行业的转型过程,装配式建筑发展和BIM技术发展是同步进行的。BIM技术具有信息集成化、各个专业工作协同等技术特点,能够应用在装配式建筑的设计、施工以及管理等方面,大大提高的建筑行业的效率。本文结合实际工程案例,基于BIM软件对建筑结构设计相关问题进行分析。 1 工程实例 1.1 工程概况 某装配式住宅建筑为22层型钢混凝土框架-核心筒结构,标准层层高3.90m,总高99.90m,小区地上建筑总面积为80000 m2,地下建筑面积为24000m2。 1.2 设计方案原则 ⑴合理的采用高强度,高耐久性建筑结构材料。 ⑵选用合理的结构体系、构件形式和布置。 ⑶结构的平、立面布置宜规则,各部分的质量和刚度宜均匀,连续。 ⑷结构传力途径应简捷、明确,竖向构件宜连续贯通、对齐。 ⑸宜采用超静定结构,重要构件和关键传力部位应增加冗余约束或多条传力途径。 ⑹宜采用取减小偶然作用影响的措施。 1.3 基础设计 1.3.1 地质资料说明 根据地质资料报告,现将场地岩土层的组成及分布情况自上而下分述如下: ①素填土:由建筑垃圾和粘土组成,厚度为2~6m。 ②粉质粘土:黄褐、灰褐色,软-可塑状,厚度为0~8m。 ③细砂(Q4al):灰褐、灰黄色,稍湿-饱和,松散状,厚度为0~10m。 ④砾砂(Q3al):浅黄、灰褐、灰白色,饱和,中密,厚度为0~5.7m。 ⑤强风化泥质粉砂岩:紫红色为主,岩体结构大部分破坏,厚度为0.5~2.2m。 ⑥中风化泥质粉砂岩:紫红色为主,岩体结构部分破坏,厚度为5.6~11.8m。 本场地地下水埋深为-3.9~-4.6m。各土层的极限侧阻力标准值qsik与极限端阻力标准值qpk,见表1。 表1桩基设计参数建议值表 1.3.2 桩基选型 本工程框架内力分析结果,各柱脚内力为12000~15000KN,基础采用钻(冲)孔灌注桩,以中风化泥质粉砂岩⑥作为桩端持力层,根据设计要求,桩端进入持力层4倍D(桩径)。其它拟建物采用长螺旋钻孔灌注桩或钻(冲)孔灌注桩,以中风化泥质粉砂岩⑥作为桩端持力层,桩端进入持力层不小于1.0倍D(桩径)。 1.3.3 确定桩基承载力特征值 本工程采用钻(冲)孔灌注嵌岩桩,入岩4D,根据JGJ94-2008中第5.3.9条估算桩基承载力特征值为6500KN,通过静载试验报告测定1000直径桩对应的承载力为7600KN。 1.3.4 桩基承台设计 本工程柱下均布置3~4根桩,承台厚度为1.80~2.20m,根据国家现行建筑结构设计规范、规程,并输入YJK软件参数,最终确定桩基承台尺寸,完成本工程桩基设计。 1.4 主体结构设计 1.4.1 主要受力构件说明 ⑴框架柱:采用800~1200mm的柱截面,内筒采用300~400mm墙截面。 ⑵混凝土梁:主梁采用叠合梁400x800mm(130现浇层厚)梁截面。 ⑶材料:混凝土C35~C60,钢筋HRB500,H型钢1000x700x36x36。 ⑷楼板:采用120mm现浇板和130的叠合板。 1.4.2 构件受力分析 ⑴根据JGJ 93-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》第5.2条规定,按式(1)对高层建筑进行风荷载验算: 式中μs为风荷载体型系数;H为室外地面高度到屋面,L为建筑长方向的长度。 ⑵根据GB50011-2010第5.1.1条规定,尚应符合下列规定: 1)一般情况下,应至少在建筑结构两个方向分别计入水平地震作用,水平力均由侧立构件承担。 2)质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响。 本工程需要考虑双向地震并计入扭转的影响,现对本工程扭转位移采用软件YJK分析如下:(图1为工程案例中的模型示意图)
基于装配式建筑结构设计要点分析 发表时间:2018-11-28T16:04:46.037Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第21期作者:尚磊[导读] 飞速的发展速度使得装配式建筑形式被人们普遍熟知,并且得到了越来越多的认可与使用。本文浅析装配式建筑结构设计要点。 尚磊 西安天地源房地产开发有限公司陕西省西安市 710075 摘要:随着我国建筑行业的显著发展,其向工业化转型的发展脚步也越来越快。飞速的发展速度使得装配式建筑形式被人们普遍熟知,并且得到了越来越多的认可与使用。本文浅析装配式建筑结构设计要点。 关键词:装配式建筑;结构设计要点;分析 引言 装配式建筑物具有独特的应用优势,当前被越来越多的人接受与重视。装配式建筑物目前在我国上尚处于推广阶段,在节能环保理念的兴起下,装配结构的设计研究也越来越深入。 1装配式建筑的主要特征 传统建筑行业主要采用面向现场的方式进行施工,在生产建设过程中存在工业化程度低、能耗高、废弃物高、设计施工效率低、装饰装修质量不稳定等问题。相较于传统模式,装配式建筑具有现场作业强度低、品质高、垃圾少、材料利用率高、污染管控到位、人工成本易控、工期短、运营维护简便的优势。而且装配式建筑能够很好地融合绿色低碳、节能环保、健康生态、可持续发展等新型理念,实现设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化,能够有效改善传统方式的缺陷,打破工程建设各个环节的局限性,实现产业上下游的高度协同。 2装配式建筑设计的要点分析 2.1设计流程 主要设计流程装配式建筑结构体系设计分为技术策划、方案设计、初步设计、施工图、构件加工图设计5种类型的设计阶段。技术策划过程中需要对装配式建筑项目定位、规模、成本、外部条件等进行了解,通过制定有效的技术路线,提升构件标准化,会同建设方共同确立完善技术方案,为设计、施工提供准确的依据。初步设计过程中必须注意联合各专业技术人员,进行系统的协同设计,并根据现场工程建设要求确立有效的层数、构件种类等要素,结合工程现场的施工状况,综合设备管线的设计要求,进行经济性评估,并分析整体的成本状况,制定科学合理的技术方案及措施。施工图设计要根据前期的技术策划和初步设计进行,综合不同专业提供的参数,充分考虑预留、预埋件的要求,针对重点区域、关键部位做好防水、防火设计,并在施工图设计过程中认真落实。构件加工图设计期间可由设计单位与加工企业进行配合设计,根据现场需求提供预制构件尺寸控制图,精确定位预制构件中的门窗洞口、机电管线等,并考虑预制构件储运、吊装过程中的需求,设置好相应的起吊、固定装置。 图一、预制卫生间楼面板图二、预制空调板 图三、预制楼梯梯段板 2.2图纸校审 不同于传统的现浇混凝土结构,装配式建筑的结构设计有着更高的要求:需要完成结构施工图的设计和装配式构件生产详图的设计。设计单位在所有的设计工作完成后,一定要对于设计图进行审核并且校验,以减少在施工过程中出现的一系列问题。在现阶段的建筑业方面,所有设计师设计出来的成果,都是以图纸的形式展现出来,因此,图纸校审这一工作程序必不可少,这也是控制图纸质量以及施工质量的最为有效的手段之一。但是,装配式建筑这一新型建筑形式的施工图以及工艺图纸内容多,并且极为繁琐,因此建议可以通过采用多种措施对图纸进行审查,例如,可以使用BIM软件建立模型,通过软件对其自动碰撞检查。除此之外,也可以将之前所出现过的常见的图纸问题进行汇总,与需要进行校审的图纸相比对,以此来完成图纸的审查工作。
浙江建筑,第36卷,第3期,2019年6月 ZhejiangConstruction,Vol.36,No.3,Jun.2019收稿日期:20190225 作者简介:王建民(1963—),男,浙江杭州人,正高级工程师,从事工程咨询管理工作。装配式建筑PC构件深化设计中存在的问题及应对措施 ExistingProblemsandCountermeasuresinDeepening DesignofPCComponentsinAssemblyBuilding 王建民,尹其平 WANGJianmin,YINQiping (浙江工程建设管理有限公司,浙江杭州310012) 摘 要:分析了装配式建筑PC构件的类型特点和连接方式,结合工程实际对PC构件在深化设计中存在的问题进行了简要分析并提出解决措施,为提高装配式建筑的质量和安全提供有益参考。 关键词:PC构件;深化设计;问题;应对措施 中图分类号:TU758.1 文献标志码:B 文章编号:10083707(2019)03002103 在装配式混凝土建筑的设计、施工、验收和使用 中,暴露出不少问题。比如PC构件的设计深度不 足,施工管理人员经验欠缺,施工工艺不完善,安全 措施简单,质量验收标准不统一等。 为了有利于装配式混凝土建筑的健康发展,我 们在项目实地调查研究的基础上,针对装配式混凝 土结构中预制混凝土(简称PC)构件深化设计中存 在的一些问题,提出相应解决措施。 1 PC构件的类型及特点 1.1 PC构件的类型 装配式混凝土结构的PC构件按安装方向划 分,可以分为水平构件、竖向构件和斜向构件。 1)水平构件按功能组合分类见图1。 2)竖向构件按功能组合分类见图2。 3)斜向构件以板为主,其主要应用是预制楼梯。 1.2 PC构件的特点 1)PC构件一般通过工厂自动化流水线制作,构 件生产设备、生产工艺及管理均采用标准化。 2)梁、板、柱等构件尺寸规格为适应批量化生 产和标准化安装均为模数化。 图1 水平构件分类图2 竖向构件分类
试析装配式建筑结构的设计要点及相关探讨秦明 发表时间:2019-07-08T10:05:41.353Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年5期作者:秦明徐晓彤 [导读] 所谓装配式建筑,就是简单地对建筑结构的各种构件进行预加工,然后将构件运到施工现场,在施工现场进行组装。 日照兴业房地产开发有限公司山东省日照 276800 摘要:随着我国建筑业的迅速发展,人们对建筑各个方面的需求日益增加,特别是建筑结构的需求。现代和现代建筑形式日益呈现多样化的趋势,一些新的建筑形式逐渐出现在人们的视野中,组装架构就是其中之一。就建筑行业的发展形势来看,装配式建筑将成为未来的主要发展趋势。但是就我国的装配式建筑发展现状来看,由于我国在这方面起步较晚,所以目前尚处于初级发展阶段,无论在建筑高度、功能、施工技术还是运输条件等方面都仍有诸多限制,在装配式建筑结构设计方面亦有诸多不足。所以,当务之急是要改善这些问题,尤其要改善结构设计。以下就结合实际来谈谈装配式建筑结构设计要点,仅作抛砖引玉之用。 关键词:装配式建筑;建筑结构;设计要点 1装配式建筑简介 所谓装配式建筑,就是简单地对建筑结构的各种构件进行预加工,然后将构件运到施工现场,在施工现场进行组装。山个世纪初提出了装配式建筑的概念,但由于装配式建筑的外观相对简单,不能广泛推广应用。而到了现代,随着建筑行业的不断发展及科技与材料的不断进步,装配式建筑的结构形式有了不断的改进,时至今日,装配式建筑结构已经变得非常灵活和多样。我们可以将整个装配式建筑的施工过程,比喻成为一项设备生产活动,先成批量地加工好零件,再用零件拼装成最终的产品。所以,相较于传统形式的建筑而言,装配式建筑的最大优点体现在其的施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳。就建筑行业的发展形势来看,装配式建筑将成为未来的主要发展趋势。 2此类建筑的特征分析 2.1施工作业强度低 装配式建筑中,其不同的建筑环节和结构都是进入专项的生产车间进行标准化的批量生产的。因此,在施工现场的工作内容,往往只包括了根据具体的项目施工进度和所运输到位的原材料,将相应的建筑结构进行安装组建即可,这就大大降低了实际施工环节的工作强度。 2.2环保程度高 这里提到的较高的环境保护水平,也与建造这类建筑物时产生的废物较少有关。因为如果不及时处理垃圾,最终会对自然环境造成污染。其环保特点是建筑中使用的原材料较为典型。由于装配型的特点,选择空间较大,相应的绿色环保材料利用率也较高。正是基于装配式建筑的以上特点,使其能够成为现代建筑中受到认可的一类建筑方式。 2.3建筑垃圾少 在装配式建筑的背景下,由于各个建筑结构和部件都是在工厂完成了标准化生产后运送到施工现场进行应用的,因此,其在建筑施工过程中并不会产生过多的垃圾。这也是其与传统的建筑项目作业最大的区别,在传统建筑的背景下,施工过程中产生的建筑垃圾不仅总量较大,还有可能存在一些难以降解和处理的垃圾类型。 3装配式建筑设计要点 3.1总图设计 具体的总体设计阶段主要是对总体设计过程的装配进行概述。对工作的全面审查需要考虑到问题的所有方面。在预制构件与建筑设计空间之间,必须确保设计空间能满足构件的储存,减少起吊次数,并能在一份工作中尽可能地完成相关的起降任务。确保进行起落工作的吊装机械设备与起重机设备,能够进行高效的运转工作。当然,最重要的是确保其能够进行安全的运转工作,不仅仅要考虑到相关运转机械的安全,还需要确保项目中的其他物件的完整性与安全性。对于预制的相关构件,也需要进行必要的有序放置,确保该建筑设计过程中的地面能够更加平整与坚实。并组织相关施工人员,定期进行工地现场清理,保护施工人员的生命安全。在每日开始施工前,进行相关人员的集中会议,并将即将进行的施工进度进行概述,无论是未来一周的施工进度还是当天的施工进度,都要进行必要的转达。确保施工现场在后续施工过程中能够更有序地进行。在项目施工的过程中,不能够去阻碍交通,并且不能够为了赶工程进度,在非工作时间进行施工,从而影响施工周边居民的日常生活。在有效的工作时间中,提升施工工作效率,并进行项目施工周期的合理安排。 3.2标准化类型 在装配结构的设计中,只有实现更多的标准构件,才能有效缩短施工周期,减少模板量,降低施工成本。由于装配结构在我国起步较晚,尚处于初级开发阶段,因此在施工技术上尚不完善,导致部分主承重部件无法实现装配生产。而现阶段的装配化主要指的是两部分:现浇和装配。在具体的结构设计过程中,只有保证结构空间规整,才能够满足建筑要求。这需要不断提升其标准化程度,如将多个标准单元通过拼合复制的方式组成标准层平面。还要提前根据具体的户型模块和交通核模块等来规范空间结构设置;一般对于户型模块的设置,可以参考室内空间结构,对客厅、卧室开间等进行合理的布置;而对于交通核模块的设置,应当重点对楼梯、走道、电梯井、机电管井等进行合理的布置。再者由于现代人对建筑空间的个性化需求越来越高,所以在设计时还应当要考虑到业主的个性化需求,应用不同的平面组合类型。另外,在设计中还需要注意的几点问题是:门窗洞口应保证上下对齐,有水房间应进行集中布置,外墙要做好防水处理。 3.3平面模数化 现阶段在建筑行业内多是以300为模数来统一建筑各方面。不过,随着近年来装配式建筑的不断发展及广泛应用,根据装配式建筑的实际需求,模数的实际意义又有了更多的拓展。一方面,相同构件数量决定了具体的模板数量;另一方面,模板数量又影响着项目周期和整体投资。可见,这一过程是互相影响、环环相扣的。在装配式建筑结构设计过程中,应当尽量采用相同模数,因为这样可以有效提升模板的重复利用率。同时还要配合好插座和设备开口等要素,以方便后期的施工安装。 3.4防水性设计 随着时间的推移,建筑物普遍受到各种因素的影响,容易出现各种质量问题,影响建筑物的实际使用寿命和安全因素。因此,对混凝