裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)PC拆分深化設(shè)計(jì)

裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)PC拆分深化設(shè)計(jì)摘要］：通過長安新城三期8#樓地塊A區(qū)1號樓（萬科如園）項(xiàng)目，對裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)PC構(gòu)件的拆分深化設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析。通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中遇到的問題，提出了PC拆分設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)中需要注意的問題，為裝配整式建筑設(shè)計(jì)提供借鑒及指導(dǎo)。［關(guān)鍵詞］：裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)；PC構(gòu)件拆分深化設(shè)計(jì)；裝配式建筑設(shè)計(jì)0引言近年來，在國家和各地方政府對建筑產(chǎn)業(yè)化的大力支持及建筑企業(yè)自身轉(zhuǎn)型升級動力的推動下，裝配式建筑開始逐步發(fā)展起來。其中上海、北京、杭州等地發(fā)展較快。結(jié)合國內(nèi)自身情況，裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)已在較多城市得到了推廣應(yīng)用，并形成了相對比較成熟的裝配式生產(chǎn)、設(shè)計(jì)及施工技術(shù)體系。本文以長安新城三期8#樓地塊A區(qū)1號樓（萬科如園）項(xiàng)目為例，對裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)拆分設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析。1項(xiàng)目概況長安新城三期8#樓地塊A區(qū)1號樓（萬科如園）項(xiàng)目位于西安市長安街以北，子午大道以西。建筑功能為住宅。結(jié)構(gòu)形式為裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g，總建筑面積24256.88m2，地下1層，地上29層。項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)±0以下及地上全部剪力墻采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆形式施工。該項(xiàng)目采用的預(yù)制構(gòu)件有預(yù)制疊合樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制樓梯間隔墻、預(yù)制煙道、ALC輕質(zhì)隔墻板等共5類構(gòu)件。2PC拆分深化設(shè)計(jì)相比較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，PC拆分深化設(shè)計(jì)是一個高度集成化的過程，它是對設(shè)計(jì)、施工、構(gòu)件生產(chǎn)等各方需求進(jìn)行統(tǒng)籌，并考慮成本因素后，并將其意圖精準(zhǔn)的表達(dá)在構(gòu)件圖上的一個過程。PC構(gòu)件的選擇PC構(gòu)件的選擇需要滿足當(dāng)?shù)仡A(yù)制率的要求及成本預(yù)算的前提下，選擇生產(chǎn)簡單、安裝便捷且標(biāo)準(zhǔn)化程度高的構(gòu)件。根據(jù)政策要求，該項(xiàng)目需要滿足裝配率20%的要求，在與總包單位、建設(shè)單位、構(gòu)件生產(chǎn)單位及設(shè)計(jì)單位充分論證后，對萬科如園1號樓項(xiàng)目，選取樓板、樓梯、樓梯間隔墻、煙道及ALC輕質(zhì)隔墻板進(jìn)行預(yù)制。萬科如園1號樓預(yù)制率統(tǒng)計(jì)表表一PC構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)PC構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)是裝配整體式設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，拆分應(yīng)綜合考量建筑功能性、結(jié)構(gòu)合理性、構(gòu)件制作、運(yùn)輸和現(xiàn)場安裝的可行性和便利性以及成本等因素。拆分設(shè)計(jì)不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)工作，也包含了對約束條件的調(diào)查和經(jīng)濟(jì)可行性分析。拆分工作包括：（1）根據(jù)國家及地方規(guī)范要求和項(xiàng)目實(shí)際情況，確定現(xiàn)澆樓板和預(yù)制樓板的范圍。（2）選定樓板類型。（3）進(jìn)行樓板拆分設(shè)計(jì)。（4）根據(jù)所選樓板類型及其與支座的關(guān)系，確定計(jì)算簡圖，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算。（5）進(jìn)行樓板連接節(jié)點(diǎn)、板縫構(gòu)造設(shè)計(jì)。（6）進(jìn)行支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。2.2.1拆分范圍的確定按照《裝規(guī)》［1］、《裝標(biāo)》［2］規(guī)定：（1）當(dāng)采用地下室時，宜采用現(xiàn)澆混凝土。（2）剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位宜采用現(xiàn)澆混凝土。（3）裝配整體式結(jié)構(gòu)的樓蓋宜采用疊合樓蓋。（4）平面復(fù)雜或開洞較大的樓層宜采用現(xiàn)澆樓蓋。（5）作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室樓層宜采用現(xiàn)澆樓蓋。（6）屋面層宜采用現(xiàn)澆樓蓋。結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，確定該項(xiàng)目的拆分范圍：地下室及±0以上剪力墻采用現(xiàn)澆形式施工；標(biāo)準(zhǔn)層樓、電梯間四周、不規(guī)則大板及公區(qū)和衛(wèi)生間采用現(xiàn)澆形式。圖中陰影部分為現(xiàn)澆區(qū)域。圖一萬科如園1號樓右單元標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制構(gòu)件拆分平面布置圖2.2.2預(yù)制樓板類型選擇及拆分原則板的選擇原則：（1）拆分接縫宜設(shè)置在疊合板的次要方向上，也就是板縫應(yīng)當(dāng)垂直于板的長邊，拆分接縫宜避開最大彎矩截面，在板受力較小部位分縫，如圖二所示。（2）板的寬度不超過運(yùn)輸超寬的限制，和工廠生產(chǎn)線模胎寬度的限制。（3）盡可能統(tǒng)一或減少板的規(guī)格，宜取相同寬度。（4）有管線穿過的樓板，拆分時須考慮避免和鋼筋或桁架筋的沖突。（5）頂棚無吊頂時，板縫應(yīng)避開燈具、接線盒等預(yù)留預(yù)埋位置。預(yù)制底板劃分應(yīng)盡量減少板塊規(guī)格。通過調(diào)整現(xiàn)澆縫寬度調(diào)整板塊寬度減少模板規(guī)格，或通過模板組合減少模板數(shù)量。該項(xiàng)目板塊劃分的做法是除雙向板接縫外盡量不留后澆帶，如果板邊留現(xiàn)澆帶，那么施工時需要在現(xiàn)澆帶處支模板，給施工帶來不便。（c）無接縫的雙向疊合板圖二疊合板的預(yù)制板布置形式示意圖結(jié)合施工現(xiàn)場塔吊情況，對預(yù)制構(gòu)件種類進(jìn)行優(yōu)化，最終確定預(yù)制疊合板種類為22類，其中最大板塊為YBS-16,重量為2t，預(yù)制樓梯種類為1類，考慮到塔吊吊重的影響，預(yù)制樓梯采用梁式樓梯。預(yù)制樓梯間隔墻板、預(yù)制煙道、預(yù)制豎板種類均為1類。2.2.3節(jié)點(diǎn)的選擇和設(shè)計(jì)（1）疊合板支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)預(yù)制板端支座縱向受力鋼筋宜從板端伸出并錨入支承梁或墻的后澆混凝土中，錨固長度不應(yīng)小于5d（d為縱向受力鋼筋的直徑），且宜伸過支座中心線，如圖三所示。疊合板深入支座10mm，在混凝土澆筑時可以防止漏漿。（2）預(yù)制樓梯的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)受施工現(xiàn)場塔吊的影響，預(yù)制樓梯采用梁式樓梯，在同等跨度下，梁式樓梯比板式樓梯輕，施工時，可以選擇小型號的塔吊，對成本控制有優(yōu)勢。但梁式樓梯施工不方便。樓梯上端節(jié)點(diǎn)采用固結(jié)支座，下端節(jié)點(diǎn)為固定鉸支座。（3）拼縫節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)雙向疊合板的整體式接縫宜設(shè)置在疊合板的次要受力方向上，且宜避開最大彎矩截面，可設(shè)置在距支座0.2~0.3L尺寸的位置"為雙向板次要受力方向凈跨度）。接縫可采用后澆帶形式，后澆帶寬度應(yīng)滿足鋼筋錨固的要求。如圖四所示。PC構(gòu)件深化設(shè)計(jì)PC構(gòu)件深化設(shè)計(jì)即為構(gòu)件生產(chǎn)廠家提供構(gòu)件生產(chǎn)詳圖。構(gòu)件詳圖作為生產(chǎn)車間加工生產(chǎn)用，在構(gòu)件詳圖中應(yīng)提供零件材料表和本圖的構(gòu)件加工說明要求，材料表中應(yīng)至少包含零件編號、規(guī)格、數(shù)量、材質(zhì)等。2.3.1構(gòu)件截面取值問題預(yù)制板最小厚度需要考慮脫模、吊裝、運(yùn)輸、施工等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對預(yù)制板的脫模、吊裝階段進(jìn)行驗(yàn)算，滿足預(yù)制板撓度好和裂縫的要求，并考慮運(yùn)輸及施工方面的因素，疊合板預(yù)制部分采用60mm。現(xiàn)澆層厚度需要結(jié)合樓板整體性要求以及管線預(yù)埋、面筋鋪設(shè)以及施工誤差等因素，對于大跨、管線交叉的房間如客廳、廚房及異形板處后澆層厚度取80mm，對于臥室等管線無交叉房間后澆層厚度取70mm。2.3.2吊點(diǎn)選取及相關(guān)注意事項(xiàng)吊點(diǎn)應(yīng)根據(jù)裝配式預(yù)制構(gòu)件不同的制作工藝和不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。對于板類構(gòu)件，構(gòu)件脫模和吊裝時工作狀態(tài)一致，脫模、吊裝可以共用一個吊點(diǎn)?？梢允褂描旒芙钭鳛槠鸬觞c(diǎn)，當(dāng)桁架筋作為起吊點(diǎn)困難時，可以單獨(dú)設(shè)置起吊點(diǎn)，對于樓梯而言，由于樓梯生產(chǎn)時是豎向澆筑，吊裝時為水平吊運(yùn)，故吊點(diǎn)設(shè)計(jì)時應(yīng)有脫模吊點(diǎn)和安裝吊點(diǎn)，吊點(diǎn)位置采用預(yù)埋吊釘。吊點(diǎn)位置應(yīng)根據(jù)不同吊運(yùn)狀態(tài)下的受力狀態(tài)計(jì)算確定。一般為0.2L，對于吊釘類還需要滿足產(chǎn)品的使用參數(shù)要求。2.3.3預(yù)留預(yù)埋的設(shè)計(jì)預(yù)埋設(shè)計(jì)即施工各環(huán)節(jié)所需預(yù)埋，其主要內(nèi)容包括:水電預(yù)埋、精裝預(yù)埋、生產(chǎn)預(yù)埋、施工預(yù)埋。預(yù)留預(yù)埋需施工單位、精裝單位、生產(chǎn)廠家的配合方可完成預(yù)留預(yù)埋的設(shè)計(jì)。3其他注意事項(xiàng)（1）拆分設(shè)計(jì)初期，需要總包方提供場布圖、塔吊布置圖及塔吊型號參數(shù)，用以確定預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸車輛在場地內(nèi)的行車路線、預(yù)制構(gòu)件堆場位置以及拆分預(yù)制構(gòu)件的最大起重量，確保所有預(yù)制構(gòu)件可以成功起吊。（2）預(yù)制構(gòu)件拆分需最大程度上標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化，盡可能統(tǒng)一和減少構(gòu)件規(guī)格，以增大構(gòu)件生產(chǎn)時模具攤銷費(fèi)，降低生產(chǎn)成本及構(gòu)件的容錯率。（3）預(yù)制疊合板拆分在滿足起吊及運(yùn)輸?shù)那闆r下，盡量采用整板預(yù)制，少采用雙向疊合板整體式拼縫。當(dāng)采用雙向疊合板整體式拼縫時，拼縫應(yīng)留在結(jié)構(gòu)受力較小部位。（4）協(xié)調(diào)好預(yù)制構(gòu)件間、預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)間鋼筋的位置關(guān)系，避免安裝中出現(xiàn)鋼筋碰撞造成施工困難的情況發(fā)生。（5）拆分時還需要根據(jù)主體結(jié)構(gòu)模板的使用情況，確定預(yù)制構(gòu)件上預(yù)留孔洞，預(yù)埋件的埋設(shè)。4結(jié)語通過對該項(xiàng)目的全程參與，最大的感受就是裝配式建筑設(shè)計(jì)應(yīng)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作、運(yùn)輸、存放、施工安裝等各個階段去進(jìn)行考慮，應(yīng)重視整體策劃和各專業(yè)的同步協(xié)調(diào)，對建筑平面和立面根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化進(jìn)行優(yōu)化，充分研究預(yù)制構(gòu)件的經(jīng)濟(jì)性和