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        住宅建筑裝配式設(shè)計研究

        2021-08-27 19:04:04舒雨欣
        關(guān)鍵詞:住宅建筑裝配式

        舒雨欣

        【摘要】本文主要從裝配式建筑發(fā)展背景、必要性、設(shè)計目標及現(xiàn)行裝配式建筑技術(shù)體系等方面闡述了裝配式建筑設(shè)計的技術(shù)要求,并選取住宅建筑中常用的疊合樓蓋現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)體系,從結(jié)構(gòu)設(shè)計、拆分設(shè)計、連接節(jié)點設(shè)計及裝配率計算等方面詳細介紹該體系的裝配式設(shè)計全過程。

        【關(guān)鍵詞】住宅建筑;裝配式;疊合樓蓋

        【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.045

        1、裝配式建筑發(fā)展背景

        2017,政府頒布《關(guān)于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》提出“推廣智能和裝配式建筑。相關(guān)部門不斷提出裝配式建筑占比新建筑目標。爭取用兩個五年規(guī)劃,使裝配式建筑至少達到新建建筑面積30%以上比值。

        2、裝配式建筑的必要性

        裝配式建筑有利于節(jié)能環(huán)保,是提高綠色建設(shè)有力措施。裝配式建筑工程實施過程中大幅減少木質(zhì)模板、保溫材料的使用,可大量選用壽命長,周期長的新型保溫材料、減少抹灰水泥砂漿、水資源、電的損耗,達到節(jié)能環(huán)保的效果,減少碳排放和對聲光污染,可利于改善城市環(huán)境、促進建筑綜合質(zhì)量和性能、推進南昌市環(huán)境生態(tài)文明建設(shè)。

        3、裝配式建筑的設(shè)計目標

        3.1設(shè)計流程精細化

        裝配式建筑設(shè)計流程應(yīng)當更全面、更綜合、更精細;在傳統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上,新增了裝配式建筑方案策劃、預(yù)制PC構(gòu)件拆分方案設(shè)計、預(yù)制PC構(gòu)件工藝深化設(shè)計、預(yù)制PC構(gòu)件吊裝次序設(shè)計等設(shè)計階段,細化到裝配式建筑建造過程的每一個步驟中。

        3.2設(shè)計構(gòu)件標準化

        標準化構(gòu)件是實現(xiàn)建筑工業(yè)化先決條件。通過設(shè)計階段實現(xiàn)PC構(gòu)件的標準化,可以提高裝配式建筑建造效率,實現(xiàn)建筑功能性與經(jīng)濟性的統(tǒng)一;全面優(yōu)化PC構(gòu)件生產(chǎn)的工藝、構(gòu)件運輸?shù)牧鞒?、現(xiàn)場吊裝的次序及安裝難易程度,更好的提升質(zhì)量。

        3.3設(shè)計配合一體化

        裝配式建筑由于構(gòu)件工業(yè)生產(chǎn)、運至現(xiàn)場裝配,必須向設(shè)計方延伸,設(shè)計過程需與傳統(tǒng)設(shè)計單位、構(gòu)件工廠、施工方多方緊密配合。在傳統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上,在設(shè)計之初即開始充分考慮到構(gòu)件的拆分以及精細化設(shè)計的要求,并協(xié)同設(shè)計過程與建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、暖通專業(yè)緊密溝通,實現(xiàn)專業(yè)一體化設(shè)計。全過程裝配式建筑設(shè)計不單單需要滿足建筑方面的功能,也要充分考慮對工廠化生產(chǎn)和裝配式施工的影響。設(shè)計過程關(guān)注建筑物的軸線尺寸統(tǒng)一化與戶型標準化,減少外墻構(gòu)件及樓板構(gòu)件種類,全面提高建造效率。

        3.4成本控制精準化

        同樣的裝配預(yù)制率的條件下,不同的設(shè)計方案會給工程造價帶來較大的變化。設(shè)計過程中應(yīng)對每一塊PC構(gòu)件從生產(chǎn)、運輸、施工進行成本分析,整體考慮PC構(gòu)件對工程造價的影響,保證總體造價控制在可控范圍內(nèi)。

        4、現(xiàn)行裝配式建筑技術(shù)體系

        目前國內(nèi)主要裝配式建筑技術(shù)體系有二大類:

        4.1疊合樓蓋現(xiàn)澆剪力墻(框架)裝配式體系

        此體系最大特點是結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件均采用現(xiàn)澆,僅部分疊合樓板、隔墻或外掛墻板為裝配式構(gòu)件,現(xiàn)場施工難度較低,能確保工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量和不降低抗震能力,主要缺點是建筑整體預(yù)制率不高。

        4.2裝配整體式剪力墻(框架)體系

        此體系結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件、水平構(gòu)件均有預(yù)制,建筑整體預(yù)制率高,裝配程度高,主要缺點是成本高,施工難度大,對產(chǎn)業(yè)工人及工廠預(yù)制技術(shù)要求較高。

        以下主要對住宅建筑中常用疊合樓蓋現(xiàn)澆剪力墻裝配式體系進行詳細介紹。

        5、疊合樓蓋現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系設(shè)計

        5.1結(jié)構(gòu)設(shè)計

        由于豎向構(gòu)件及主要框架梁均為現(xiàn)澆,因此,結(jié)構(gòu)體系最大的特點就是整體計算等同于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),主要計算要求如下:

        (1)結(jié)構(gòu)周期比,層間位移比需滿足國家現(xiàn)行《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ1-2014)規(guī)定的限值基本設(shè)計原則。

        (2)在偶然因素引起的地震作用下,樓層最大水平位移和層間位移與該樓層相應(yīng)平均值之比應(yīng)滿足國家現(xiàn)行<建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010 規(guī)定的限值要求,當計算的最大水平位移、層間位移值很小時, 扭轉(zhuǎn)位移比控制可略有放寬。

        5.2拆分設(shè)計

        結(jié)合目前上海、北京等地的裝配式設(shè)計經(jīng)驗,30%的預(yù)制率要求下預(yù)制構(gòu)件一般選擇非承重圍護墻體非砌筑、內(nèi)隔墻非砌筑及預(yù)制疊合樓板等水平構(gòu)件。

        預(yù)制構(gòu)件拆分原則如下:

        (1)預(yù)制構(gòu)件尺寸盡量按照少規(guī)格、多組合的原則;

        (2)考慮運輸及吊裝要求,單個預(yù)制構(gòu)件重量不超過5噸;

        (3)樓梯按單塊斜板預(yù)制,不帶梯梁和休息平臺。

        (4)考慮工廠養(yǎng)護設(shè)備要求,單塊疊合樓板寬度原則按不大于3200mm 控制。

        (5)非承重圍護墻及內(nèi)隔墻采用輕質(zhì)加氣墻板;

        5.3連接節(jié)點設(shè)計

        (1)疊合樓板現(xiàn)澆層厚度為70mm 預(yù)制層厚度為60mm,本項目疊合樓板為雙向疊合板。雙向疊合板采用整體式接縫連接構(gòu)造做法詳下圖:

        (2)預(yù)制內(nèi)隔墻中,預(yù)制非承重墻厚為200mm,采用ALC(蒸壓加氣混凝土)

        (3)預(yù)制非承重外圍護墻中,墻厚為200mm,采用ALC(蒸壓加氣混凝土)板

        (4)預(yù)制樓梯高端支承為固定鉸支座,低端支承為滑動鉸支座.

        裝配率計算

        裝配率計算方法按《裝配式建筑評價標準》GB/T51129-2017執(zhí)行,規(guī)范中關(guān)于裝配率的計算公式如下:裝配率應(yīng)根據(jù)表中評價項分值按下式計算;

        式中;P--裝配率,Q1--主體結(jié)構(gòu)指標實際分值,Q2--圍護墻和內(nèi)隔墻指標實際得分值,Q3--裝修和設(shè)備管線指標實際得分值

        根據(jù)要求,當預(yù)制疊合板。陽臺、樓梯、空調(diào)板的比例大于80%,非承重圍護墻非砌筑的比例大于80%,內(nèi)隔墻非砌筑的比例大于50%時,即可滿足裝配率不小于30%的要求。當建筑隊裝配率有更高要求時,可根據(jù)上表增加相應(yīng)的裝配項。

        參考文獻:

        [1]《裝配式建筑評價標準》GB/T51129-2017

        [2]《蒸壓加氣混凝土砌塊、板材構(gòu)造》13J104

        [3]黃小坤,田春雨.預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研究[J].住宅產(chǎn)業(yè),2010

        [4]陳建偉,蘇幼坡.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)[J].世界地震工程,2013

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