陕西建筑材料联盟

史上最全面的装配式建筑项目经验分享!6大案例+近百张现场图,纯干货!

建筑工业化装配式建筑网2018-02-13 06:51:42


资料来源:上海天华建筑设计有限公司 

作者:李伟兴   

实习编辑:程洁


装配式混凝土居住建筑和公共建筑全过程设计实践汇总




案例1:面砖反打PC剪力墙住宅设计



项目基本情况


基地面积:10.43万m2;总建筑面积:约36万m2;容积率:2.9;

住宅比例:70%;

PC比例:住宅4层及以上采用PC,标准层PC率为34%,折合整栋PC率为25%


户型标准化



立面标准化


立面简洁,元素归并,风格统一。



立面分析


考虑到立面底部基座及女儿墙屋顶构架的造型复杂,复制率低。底部基座及女儿墙以上部分不考虑PC预制构件。标准层做PC,同一位置不会出现不同构件,构件复制率高。



平面PC布置方案



  • 本项目为装配式整体式剪力墙结构体系,南北外挂PCF,东西山墙预制剪力墙;


  • 在制作了凸窗、阳台、设备平台、楼梯、预制剪力墙及PCF的情况下,  本项目PC外墙50%以上,标准层预制率可达到34%。


PC建筑防水设计——窗周防水


预埋框料要求:铝合金窗框;

框料宽度一般50-60mm;

窗脚埋深20mm以上;

泄水孔须外露;

中梃外凸50mm以内;



PC安装施工——PC板的连接及防水


▲ PCF构件竖向缝与水平缝做法



PC安装施工——PC板内侧支模


▲ PCF内模拉结螺杆



PC安装施工——窗与结构的连接


▲ 预制飘窗板锚固节点


▲ 预制平板窗锚固节点


PC安装施工——免外脚手架做法


▲ 外架三角撑


▲ 防护架安装就位


▲ 两层外防护架周转


案例2:石材反打PCF剪力墙住宅设计


项目基本情况



  • PC率 = PC方量 / 地上混凝土总方量 : 1#、4#、6#为15%,3#楼为15.1%,8#楼为15.3%。


  • 1#,3#,4#,6#楼梯采用工厂预制;8#楼梯采用传统现浇。

 

  •  PCF+石材板的总厚150mm,石材厚度30mm。



▲ PCF外模内浇墙体及凸窗


▲ PCF外墙及凸窗现场安装


▲ PC结合铝模技术应用


▲ PC结合铝模技术应用


▲ 爬架与穿插施工


 石材反打生产流程


石材破损解决方案

 

对PC石材破损程度不同,采用不同的修补方式:对于小于3的破损,直接采用相同颜色的石材专用胶进行修补;对于3cm以上的破损,采用切割石材拼块修补,并对修补部位进行拉拔试验。


石材胶修补


▲ 修补部位拉拔试验


案例3:夹心保温PC剪力墙住宅设计



项目基本情况


占地面积:76314.60平方米

用地性质:住办( 宅83-85% , 公15-17%)

容积率:2.65

地上计容建筑面积:202233.69平方米

建筑限高:80M(局部100M)

预制装配率:30%


建筑平立面设计



  • 高层的立面具有典型的三段式特征

 

  • 底层三层为干挂石材和铝板打造的基座

 

  • 主体材料为深色的仿石材涂料

 

  • 柱子直通至三层,强化竖向特征

 

  • 梁的位置以深色铝板饰面

 

  • 整个基座庄严沉稳



在高层住宅上强调建筑的线条与体块的对比,完善体量的同时,又不失变化,使整个建筑高贵典雅、自然又极富韵律感。


装配式设计要点



预制夹心保温剪力墙结构设计所依据的标准及图集:

 

1、行业标准《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1-2014)

 

2、上海市标准《装配整体式混凝土居住建筑设计规程》(DG /TJ08-2071-2015)

 

3、上海市标准《预制混凝土夹心保温外墙板应用技术规程》(DG /TJ08-2158-2015)

 

4、行业设计指导《装配式建筑系列标准应用实施指南》(装配式混凝土结构建筑)

 

5、国标图集《预制混凝土剪力墙外墙板》(15G365-1)、《装配式混凝土结构连接节点构造(剪力墙》(15G310-2)

 

6、上海市标准图集《装配整体式混凝土构件图集》(DBJT08-121-2016)

 

7、企业标准:HALFEN、斯贝尔、佩克、Thermomass、利物宝等



构件种类:预制空调板,预制剪力墙,预制飘窗,预制平窗,预制楼梯

类型及数量: 21种,共44块,除飘窗外均为简单构件。

构件立面范围:下部三层为底部加强区,剪力墙不宜做PC,其余构件PC预制

最重预制构件: 为预制剪力墙,约5.5吨


建筑立面PC拆分



立面PC设计难点:


1、高层住宅考虑附赠价值,外窗采用预制凸窗

2、预制凸窗结合方案造型,做了复杂的线脚处理

3、阳台造型在侧墙增加有规律的体块凹凸变化


▲ 哈芬不锈钢连接件布置的技术要求


夹心保温剪力墙的工厂生产


保温板分块铺放


内叶墙板钢筋绑扎、埋件固定


工法楼设计安装



工法展示楼:


1、 将9号楼中的中间户和公共部位单独摘取出来,单独各专业深化,现场搭建3层高工法楼。


2、 工法楼一层现浇,立面采用干挂石材;二层和三层预制,立面采用仿石涂料。



采用BIM软件进行了三维建模及构件拆分,并模拟现场安装工序进行了预拼装。


现场完成效果


高层楼栋施工安装


▲现场完成效果


案例4:节段柱预应力框架会所设计



项目基本情况


该项目位于上海青浦区蟠中路及蟠祥路交叉口处,为上海中建集团虹桥生态商务商业社区项目配套的销售中心。装配整体式框架结构,共两层,底层层高4.8米、二层层高4.2米,平屋顶建筑,建筑面积1154平方米。


建筑平面图---底层



建筑平面图---二层



PC结构设计概况


  • 基础现浇,±0.000以上采用装配整体式框架,基础预留与柱连接钢筋,柱纵筋采用灌浆套筒连接方式。


  • 构件拆分为预制柱、预制预应力框架叠合梁、预制叠合楼层次梁、预制楼梯板、预制叠合楼板、预制檐口板。


  • 预制楼板采用单向叠合板,板宽小于3米。模型计算中需注意楼板传力方向。


  • 主次梁连接采用牛腿支承的简支方式,模型中次梁两端全部设为铰接。


  • 水平向跨度为12.6、10.8、12.6米,由于建筑空间要求较高,梁高受到限制,采用后张法有粘结预应力梁,梁高800。


▲ 通过BIM建模进行碰撞检查及预拼装。预制率在60%以上


现场制作及安装


▲ 预制节段柱的吊装


▲ 预制节段柱的安装就位


▲ 二层楼面吊装完成


▲ 现浇框架梁柱节点


 主次梁节点


现场建成效果



案例5:装配整体式办公综合楼设计



项目基本情况


  • 建筑面积6100平方米,地上5层,建筑总高度22.1m

  • 主要建筑功能为办公、展示及厂区配套服务用房

  • 各层层高分别为:底层层高5高5.0m,二~五层均4.2m

  • 大楼整体立面采用玻璃幕墙+外挂PC墙板


设计项目概况


  • 结构体系:装配整体式框架结构,抗震等级为三级

  • 预制范围:预制外挂墙板、预制柱、预制叠合梁、预制预应力空心板叠合

       楼板(局部钢筋桁架叠合板)、预制楼梯、预制清水混凝土内墙、NALC

       加气混凝土轻质条板、预制女儿墙等

  • 单体建筑预制率:83%左右



建筑设计---柱网标准化


  • 柱网尺寸是装配式框架建筑标准化设计的关键,标准化柱网基本决定了预制叠合梁和叠合板的布置方式和种类数量。

 

  • 平面布局采用了6.9m×6.9m的标准化柱网尺寸,奠定了装配式建筑设计的基本模数。标准化柱网使得楼板跨度和开间种类不超过3种,预制柱、梁、板的种类大大减少。



建筑设计---立面设计



预制结构设计---预制体系


考虑到本项目为预制装配式示范项目,为进一步体现装配式建筑工业化建造的优势,尽量减少现场湿作业,设计遵循预制构件范围最大化原则来进行装配结构体系设计。预制范围如下:


  • 框架柱(-0.200~屋顶)

  • 主、次梁(二~屋顶层)(采用叠合梁做法)

  • 楼板(局部采用钢筋桁架叠合楼板,其余均采用预应力空心板叠合板)

  • 内隔墙(预制清水混凝土内墙、预制陶粒混凝土内墙、NALC加气混凝土轻质条板)

  • 楼梯(预制梯段+预制门架);

  • 外立面(预制外挂墙板+玻璃幕墙)



预制结构设计---体系特点


预制结构体系主要特点:


  • 框架柱从基础顶面~屋顶全高预制

  • 办公房间无次梁布置,采用预应力空心板叠合板

  • 部分大跨度框架梁采用先张法预应力预制叠合梁

  • 外立面采用预制外挂墙板+玻璃幕墙交错布置



预制结构设计---先张法预应力预制梁



  • 构件生产制作采用长线法,预应力筋采用了1860级高强低松弛钢绞线

  • 大部分预应力钢绞线置于梁底替代部分普通纵筋

  • 为解决施工工况的梁面抗裂问题,在预制梁顶部也布置了4根钢绞线

  • 梁底外排纵筋仍采用普通钢筋伸入梁柱节点,伸入节点纵筋数量同时满足计算和构造要求


预制结构设计---预应力圆孔板叠合板



  • 基本实现无次梁平面布置,大大减少了预制构件和连接数量,可有效降低建造成本、提高施工效率

  • 在满足受力要求的前提下,可大幅减轻楼盖重量,从而减少结构整体自重,减小地震力及基础反力

  • 施工工况可以不需在板底设置临时支撑,即做到实际意义的板底免支撑施工,具有节材、省人力等优点

  • 对于大跨度构件,采用预应力技术可有效提高构件抗裂性能,可大幅节省钢筋用量


连接节点设计


框架梁柱节点


主次梁牛担板连接节点


预制梯板及半平台门架


预制楼梯梁(抗扭)


案例6:双T板框架结构商业广场设计



项目基本情况


1. 项目位于闵行颛桥,独栋4层购物中心、框架结构平面尺寸为77mX166m(宽度x长度)


2. 采用装配整体式框架结构,主要预制构件为预制钢筋桁架板、预制叠合梁、预制楼梯、预制叠合双T板底板,预制率30%


3. 主体建筑设计单位:中建上海院;PC顾问及深化设计:上海天华


双T板项目案例


关键连接节点做法


▲工厂生产场景


▲工法楼设计安装


▲类似项目建成效果


问题思考


  • 装配式建筑的理解:“成品建筑+工业化建造”

 

  • 建筑工业化的“初心”:


       两提:“提高建筑品质、提高建造效率”---企业

       两减:“减少人工用量、减少环境污染”---政府

 

  • 建筑、结构、机电、装修设计的一体化和同步性

 

  • 设计必须深入了解下游环节的构件生产、运输、施工等条件,掌握技术关键:“拆分+连接+细节”

 

  • “预制+预应力”是绝配,可有效提高构件抗裂性能、减小自重、节省钢筋、降低成本


作者简介:


李伟兴

副总工程师

博士,教授级高工

上海市建筑工业化专家委员会委员

建筑工业化创新联盟技术委员会委员

CCPA协会预制混凝土构件分会理事

E-mail:[email protected]


建筑革新最前沿!在这里了解装配式建筑:

 
 BIM和装配式建筑凭什么颠覆传统建筑业?看了这个视频你就知道
 看了那么多欧美日本工地,却被国内这个装配式建筑项目震惊了!
 

 一大波德国顶级装配式别墅来袭...(100张高清大图)


 预制建筑网(www.precast.com.cn)粉丝新春福利~



点击左下角“阅读原文”,进入装配式建筑展厅——上海天华建筑设计有限公司频道,了解更多详情~

Copyright © 陕西建筑材料联盟@2017