合肥市装配式建筑应用技术些列手册01--混凝土设计篇(合肥市城乡建设局2020年4月)
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装配式混凝土建筑的设计阶段分为技术策划、方案设计、 初步设计、施工图设计和预制构件深化设计(图3.1)
图3.1装配式混凝土建筑设计流程
1.技术策划 项目技术策划阶段进行前期方案策划及经济性分析,对装 配式技术选型、技术经济可行性和可建造性进行评估,并应确 定建造目标与技术实施方案,使项目的经济效益、环境效益和 社会效益实现综合平衡(图3.2)
根据技术策划实施方案进行平面、立面、剖面图以及重要 节点构造设计探伤标准,明确结构体系、预制构件种类等;全装修设计 应在此阶段介入,根据户型方案进行全装修方案设计(图3.3)。
图3.3方案设计阶段流程
3.初步设计 根据前期方案设计的成果,对各专业的设计进一步深化, 各专业之间密切配合,协同优化设计,为后期施工图设计提供 基础。同时,优化预制构件规格种类、设备专业管线预留预埋 等,并进行专项的经济性评估,分析影响成本的因素,制定合 理的技术措施,进一步细化和落实所采用的技术方案的可行性 4.施工图设计 施工图设计应按照初步设计阶段制定的技术措施进行设 计,综合考虑各专业的具体要求,完成各专业施工图设计文件、 计算书、节点详图等,进行预留预理及连接节点设计,形成完 整可实施的施工图设计文件(图3.5)
图3.4初步设计阶段流程
图3.5施工图设计阶段流程
5.预制构件深化设计 (1)预制构件的深化设计应满足标准化的要求,宜采用 建筑信息化模型(BIM)技术进行一体化设计,确保预制构件 的钢筋与预留洞口、预理件等相协调,简化预制构件连接节点 施工。预制构件深化设计阶段流程见图3.6。 (2)预制构件的形状、尺寸、重量等应满足制作、运输、 安装各环节的要求; (3)预制构件的配筋设计应便于工厂化生产和现场连接, (4)预制构件图中预理定位内容包括:脱模吊装预理件、 装车吊装预埋件、临时支撑预埋件、安装调节预埋件、现浇模 板支撑预理件、部品安装预理件、防雷预理件、室内装修预理 件、设备管线预埋件及施工措施预埋件等
图3.6深化设计阶段流程
各阶段设计文件编制深度应按以下原则进行,并符合住房 城乡建设部印发的《建筑工程设计文件编制深度规定(2016 版)》的要求: 1.方案设计文件,应满足编制初步设计文件和方案审批或 报批的需要。 2.初步设计文件,应满足编制施工图设计文件和初步设计 审批的需要,满足装配式建筑技术方案和装配率的相关要求。 3.施工图设计文件,应满足设备材料采购、非标准设备制 作和施工的需要,满足预制构件深化设计的需要。 4.预制混凝土构件深化设计文件,应满足预制构件模具深 化、构件生产的需要。
1.标准化设计 要保证装配式建筑的技术可行性和经济合理性,采用标准 化的设计方法,减少构件规格和接口种类是关键点。 (1))设计原则 1)应符合城市规划的要求,并与产业资源和周围环境相 协调。 2)在模数协调的基础上,应遵循少规格、多组合的原则, 着重对部品部件进行标准化设计,提升生产模具的复用率,降 低成本。
3)居住建筑应采用套型、核心筒等功能模块进行组合, 买现标准化设计。 4)部品部件应采用标准化、通用化的接口技术,实现互 换性。接口应具备调整公差、容错的功能 (2)模数与模数协调 通过模数及模数协调不仅能协调预制构件(部品)与构件 (部品)之间的尺寸关系,优化构件(部品)的规格,使设计 生产、安装等环节的配合快捷、精确,实现土建、机电设备和 装修的“一体化集成”及装修部品部件的“工厂化生产”;而且还 能在预制构件的构成要素(钢筋网、预埋管线等)之间形成合 理的空间关系,避免交叉和碰撞
表3.1公共区域平面优先净尺寸(mm)
包楼梯间开间、进深及楼梯梯段宽度位
表3.3剪刀楼梯间开间、进深及楼梯梯段宽度优先尺寸
表3.4电梯并道开间、进深优先尺寸(mm)
注:住宅用担架电梯可米用1000kg深型电梯,轿相净尺寸为1100mm 宽、2100mm深;也可采用1050kg电梯,轿厢净尺寸为1600mm宽 1500mm深或1500mm宽、1600mm深。
注:住宅用担架电梯可米用1000kg深型电梯,轿相净尺寸为1100mm 宽、2100mm深;也可采用1050kg电梯,轿厢净尺寸为1600mm宽、 1500mm深或1500mm宽、1600mm深
表3.5集成式厨房平面优先净尺寸(mm×mm
表3.7阳台平面优先净尺寸(mm)
8剪力墙结构中预制剪力墙板优先尺
表3.9预制剪力墙板钢筋选用(mm
表3.10预制夹心保温剪力墙板优先选用尺寸(mm)
表3.11预制混凝土梁优先尺寸(mm)
表3.12楼板厚度优先尺寸(mm)
3.13预制楼板钢筋间距优先尺寸(mm
表3.14住宅中疏散用板式楼梯常用规格
图3.7住宅中疏散用板式楼梯常用规格图示
3.15非承重外围护整间板优先尺寸(
重外围护整间板接缝宽度优先尺寸(1
3.17非承重外围护条板优先尺寸(mm
1注:B为建筑开间尺寸,H为建筑层高
表3.18非承重外围护条板接缝宽度优先尺寸(mm
B.19非承重轻质内隔墙优先尺寸(mm
表3.20外门窗洞口优先尺寸(mm)
表3.21各功能空间内门洞口的优先尺寸(mm)
表3.22公共管道并的优先净尺寸(mm)
表3.23橱柜的优先尺寸(mm)
(3)模块化设计 装配式混凝土建筑设计应满足使用者多样化的需求,符合 建筑全寿命期的空间适应性要求。建筑平面宜简单规整,宜采 用大空间布置方式,并应采用模块和模块组合的设计方法且需 符合下列规定(图3.8、3.9): 1)套型基本模块应符合标准化与系列化要求: 2)套型基本模块应满足可变性要求:
3)基本模块应具有部件部品的通用性; 4)基本模块应具有组合的灵活性
图3.8模块化设计方法
图3.9套型模块多样化组合示例
装配式混凝土建筑设计在满足平面多样化的前提下,也需 要对建筑的立面进行多样化的处理,从而达到建筑立面的多样 化、个性化的效果。 利用外墙、阳台板、空调板、外窗、遮阳设施和装饰等部 件部品进行模块化组合设计;模块应符合少规格、多组合的要 求(图3.10)。
图3.10建筑立面效果图(1)
装配式建筑外墙饰面宜采用装饰混凝土、免抹灰的涂料和 在工厂预制的面砖等高耐久性和耐候性的建筑材料及做法,并 通过建筑体量、材质肌理、色彩等变化,形成丰富多样的立面 效果(图 3.11)。
图3.11建筑立面效果图(2)
2.协同设计 装配式混凝土建筑应进行建筑、结构、机电设备、室内装 修一体化设计,应充分考虑装配式建筑的设计流程特点及项目 的技术经济条件,利用信息化技术手段实现各专业间的协同配 合,保证室内装修设计、建筑结构、机电设备及管线、生产、 施工形成有机结合的完整系统,实现装配式建筑的各项技术要 求(图 3.12、图 3.13)
图3.12各专业之间协同设计示意
图3.13建筑专业协同各专业设计的主要内容
第四章装配式混凝土建筑主要节点连接和构造
装配式建筑外墙防水重点在于板与板之间的拼缝处理,常 规的处理办法是采用构造+材料防水组合防水的方式(图4.1、 图4.2)。
L4.1预制夹心保温剪力墙板接缝构造
图4.1预制夹心保温剪力墙板接缝构造示意
一 外叶墙板;2一夹心保温层;3一内叶承重墙板;4一建筑密封胶: 5一发泡芯棒;6一岩棉;7一叠合板后浇层;8一预制板 9一边缘构件后浇混凝土
二、结构节点连接和构造
1.装配整体式框架结构 (1)叠合梁截面构造 当采用叠合梁时,框架梁的现浇层混凝土厚度不宜小于 150mm,次梁的现浇层混凝土厚度不宜小于120mm;当采用 凹口截面预制梁时,凹口深度不宜小于50mm,凹口边厚度不 宜小于 60mm(图 4.3)
图4.3叠合框架梁截面示意 后浇混凝土叠合层;2—预制梁;3—预制板
(2)叠合梁箍筋构造 抗震等级为一、二级的叠合框架梁的梁端箍筋加密区宜采 用整体封闭箍筋(图4.4a);当叠合梁受扭时宜采用整体封闭 箍筋,且整体封闭箍筋的搭接部分宜设置在预制部分。若采用 组合封闭箍筋,开口箍的弯钩的构造要求需满足相应规范要求 (图 4.4b)。
(b)采用组合封闭箍筋的叠合梁箍筋构造示意 图4.4叠合梁箍筋构造示意
1一预制梁;2一开口箍筋;3一上部纵向钢筋;4一箍筋帽
(3)预制柱尺寸及钢筋构造 矩形柱截面边长不宜小于400mm,圆形截面柱直径不宜 小于450mm,且不宜小于同方向梁宽的1.5倍。柱纵向受力钢 筋在柱底连接时,柱箍筋加密区长度不应小于纵向受力钢筋连 妾区域长度与500mm之和;当采用套简灌浆连接或浆锚搭接 连接等方式时,套筒或搭接段上端第一道箍筋距离套筒或搭接 段顶部不应大于50mm(图4.5)。
图4.5柱底箍筋加密区域构造示意
1一预制柱;2一连接接头;3一箍筋加密区(阴影区域); 4一加密区箍筋
预制柱的纵向受力钢筋可集中于四角配置且宜对称布置, 间距不宜大于200mm且不应大于400mm。柱中可设置纵向辅 助钢筋且直接不宜小于12mm和箍筋直径(图4.6)
2.装配整体式剪力墙结构
图4.6柱集中配筋构造平面示意
预制剪力墙竖向分布钢筋连接构造示
1一不连接的竖向分布钢筋;2一连接的竖向分布钢筋;3一连接接头
(2)钢筋套筒灌浆连接部位水平分布钢筋加密构造(图
图4.8钢筋套筒灌浆连接部位水平分布钢筋加密构造示意 1一灌浆套筒;2一水平分布钢筋加密区域(阴影区域); 3一竖向钢筋:4一水平分布钢筋
表4.1加密区水平分布钢筋的要求
3.叠合板式剪力墙结构
3.叠合板式剪力墙结构 (1)双面叠合墙板钢筋桁架布置图(图4.9)
3.叠合板式剪力墙结构
图4.9双面叠合墙板钢筋桁架布置示意
消防标准规范范本图4.9双面叠合墙板钢筋桁架布置示意图
(2)叠合墙板竖向钢筋搭接构造 竖向连接钢筋在上下墙板中的搭接长度不应小于1.2laE, 叠合暗柱内的竖向连接钢筋搭接长度不应小于1.6laE;水平缝 高度△不宜小于50mm,且不应大于100mm(图4.10)。
图4.10叠合墙板竖向钢筋搭接构造示意图
1-下层叠合墙板;2一上层叠合墙板;3一竖向连接钢筋; △一水平缝高度;
4.叠合板构造 (1)叠合板板端及板侧支座构造 板端支座处(图4.11a),预制板内的纵向受力钢筋宜从 板端伸出并锚入支承梁或墙的后浇混凝土中。单向叠合板的板 则支座处,当预制板内的板底分布钢筋伸入支承梁或墙的后浇 混凝土中时,构造要求同板端支座处钢筋;当板底分布钢筋不 伸入支座时,宜在紧邻预制板顶面的后浇混凝土叠合层中设置 附加钢筋(图4.11b)
图4.11叠合板板端及板侧支座构造示意
1一支承梁或墙;2一预制板;3一纵向受力钢筋 4一附加钢筋;5一支座中心线
图4.12单向叠合板板侧分离式拼缝构造示意 1一后浇混凝土叠合层;2一预制板;3一后浇层内钢筋; 4一附加钢筋
工程标准规范范本图4.12单向叠合板板侧分离式拼缝构造示意 1一后浇混凝土叠合层;2一预制板;3一后浇层内钢筋; 4一附加钢筋
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