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裝配式住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)全面解析:
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預(yù)制率和裝配率
目前除國標(biāo)《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)裝配率做了統(tǒng)一規(guī)定外,上海、江蘇、北京、成都、深圳、湖南、湖北等省市也陸續(xù)出臺(tái)了針對(duì)當(dāng)?shù)氐念A(yù)制率和裝配率計(jì)算細(xì)則。但在納入預(yù)制率(裝配率)計(jì)算的構(gòu)件范圍以及各類構(gòu)件預(yù)制率(裝配率)的折算比例方面都有所差別。
以上海預(yù)制率和裝配率計(jì)算細(xì)則為例,預(yù)制率是指混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)類型的裝配式建筑±0.000 以上主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)中預(yù)制構(gòu)件部分的材料用量占對(duì)應(yīng)構(gòu)件材料總用量的比率。規(guī)范列出了兩種計(jì)算方法
計(jì)算方法一:
預(yù)制率=預(yù)制混凝土構(gòu)件體積/(預(yù)制混凝土構(gòu)件體積+現(xiàn)澆混凝土體積)
計(jì)算方法二:
預(yù)制率=∑(構(gòu)件權(quán)重×修正系數(shù)×預(yù)制構(gòu)件比例)×100%
計(jì)算時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):
1.上海地區(qū)計(jì)算范圍為室外地坪以上,以每棟單體建筑為計(jì)算單元。
2.上海地區(qū)預(yù)制構(gòu)件范圍僅包含主體結(jié)構(gòu)和外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu),幕墻、石材、石膏板等非混凝土預(yù)制構(gòu)件不計(jì)入預(yù)制率,內(nèi)墻填充墻不計(jì)入預(yù)制率。
3.方法一僅用于混凝土結(jié)構(gòu),方法二可用于混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)。混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式住宅采用兩種方法計(jì)算均可。
裝配率是指裝配式建筑中預(yù)制構(gòu)件、建筑部品的數(shù)量(或面積)占同類構(gòu)件或部品總數(shù)量(或面積)的比率。
建筑單體裝配率 = 建筑單體預(yù)制率 + 部品裝配率 + 其他
部品裝配率 = ∑(部品權(quán)重 × 部品比例) ×100%
其中,“部品”指預(yù)制內(nèi)隔墻、單元式幕墻、集成式廚房、集成式衛(wèi)生間、集成管道井、集成排煙道?!捌渌敝附Y(jié)構(gòu)與保溫一體化、墻體與窗框一體化、集成式墻體、集成式樓板、組合成型鋼筋制品。
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裝配式結(jié)構(gòu)體系選型
常見的裝配式結(jié)構(gòu)體系有全預(yù)制剪力墻承重體系、預(yù)制剪力墻外墻模板體系、預(yù)制雙面疊合剪力墻體系等。各體系的代表工藝及優(yōu)缺點(diǎn)如下圖所示。
裝配式結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn)
全預(yù)制剪力墻承重體系
預(yù)制剪力墻外墻模板體系
預(yù)制雙面疊合剪力墻體系
制約預(yù)制結(jié)構(gòu)體系的因素主要有兩個(gè)方面,一是建筑高度,按照現(xiàn)有規(guī)范的規(guī)定,不同結(jié)構(gòu)體系的裝配整體式房屋有最大適用高度限值。二是建筑保溫形式,常見的保溫形式有夾心保溫、內(nèi)保溫和外保溫,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各類保溫形式的特點(diǎn)及使用材料進(jìn)行選擇。
裝配整體式結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度(m)
常見保溫形式及特點(diǎn)
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各階段PC專項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要點(diǎn)
方案階段:
方案階段的PC專項(xiàng)設(shè)計(jì)主要有以下內(nèi)容:
(1)根據(jù)各地政策和業(yè)主要求確定裝配式建筑的面積比例和預(yù)制率
(2)選擇預(yù)制結(jié)構(gòu)體系
(3)確定預(yù)制構(gòu)件類型和樓層范圍
其中,在確定預(yù)制構(gòu)件類型時(shí),應(yīng)注意剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)不宜做預(yù)制、框支結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換梁和框支柱應(yīng)現(xiàn)澆、高層的電梯井筒宜采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。而在預(yù)制樓層的選擇上,對(duì)于房屋的地下室樓層和屋面層,宜采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu);對(duì)于開洞過大的樓層、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,應(yīng)采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)。
初步設(shè)計(jì)階段:
初步設(shè)計(jì)階段的PC專項(xiàng)設(shè)計(jì)主要有以下內(nèi)容:
(1)PC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明
(2)預(yù)制構(gòu)件平面分布圖
(3)預(yù)制構(gòu)件立面分布圖
(4)典型墻身剖面圖和連接詳圖
(5)相關(guān)計(jì)算書——包括夾心保溫外墻面積計(jì)算和預(yù)制率計(jì)算
預(yù)制構(gòu)件平面分布圖示意
預(yù)制構(gòu)件立面分布圖示意
預(yù)制構(gòu)件公共詳圖示意
預(yù)制構(gòu)件索引節(jié)點(diǎn)詳圖示意
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常用連接件形式
常見的連接件形式有FRP連接件、不銹鋼連接件和灌漿套筒等,各連接件的作用和優(yōu)缺點(diǎn)如下所示。
FRP連接件
不銹鋼連接件
灌漿套筒
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經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆住宅,裝配式住宅因?yàn)椴牧?、模板、運(yùn)輸、臨時(shí)支撐等成本的增加,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)造價(jià)偏高,且預(yù)制率越高造價(jià)增加越多。目前住宅常用的三種裝配式結(jié)構(gòu)體系相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)每平米增加的造價(jià)可參考下表。表中數(shù)值來自2016~2017年的多個(gè)住宅項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì),隨著裝配式住宅的普及,相信未來結(jié)構(gòu)造價(jià)將呈不斷降低的趨勢(shì)。
裝配式住宅造價(jià)增加參考表
本文轉(zhuǎn)載自:工程智庫
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