行業(yè)動(dòng)態(tài)
裝配式結構經(jīng)濟性分析
壹
前言
國家發(fā)展裝配式建筑是為了實(shí)現經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和環(huán)境效益。隨著(zhù)裝配式結構越來(lái)越普及,裝配式結構的經(jīng)濟性逐漸受到開(kāi)發(fā)商的重視。結合最新國家規范及地方性政策,對裝配式結構的經(jīng)濟性問(wèn)題進(jìn)行初步整理分析,供結構設計人員參考。
貳
平面布置標準化及節點(diǎn)標準化是裝配式建筑評分表的得分內容,但其同時(shí)也是影響裝配式結構經(jīng)濟性的主要因素之一。建筑方案的模數化是結構平面布置標準化的天然有利因素,因此結構專(zhuān)業(yè)需在方案階段介入,選擇合適的結構單體進(jìn)行裝配式設計。其次,結構專(zhuān)業(yè)應與建筑、設備、精裝等各專(zhuān)業(yè)協(xié)調,進(jìn)行建筑、設備、精裝等一體化設計。也就是需要綜合考慮建筑平面布置、立面形式,設備洞口,精裝點(diǎn)位等各專(zhuān)業(yè)要求。
1、結構構件拆分的模數化
具體到結構專(zhuān)業(yè)本身,平面布置標準化及節點(diǎn)的標準化,核心思路就是結構構件拆分的模數化。拆分的要點(diǎn)就是:少規格、多組合,目的是減少模具種類(lèi)、多次重復利用,提高經(jīng)濟性。
目前模具的價(jià)格約1萬(wàn)/噸,模具數量的減少可以直觀(guān)顯著(zhù)的降低實(shí)際造價(jià)。
2、結構布置的合理性
其次,應保證結構受力合理,確定適合的裝配方案、選擇合理的接縫位置、簡(jiǎn)化節點(diǎn)構造。應選擇受力較小部位作為接縫(如山墻中部、分戶(hù)墻中部等,以及邊緣構件的位置),且連接節點(diǎn)形式簡(jiǎn)單、受力可靠。
預制墻板連接方案:建議程度★>☆;○為不建議
選擇合適的連接節點(diǎn),建議如下:
豎向連接——套筒灌漿、漿錨搭接等
套筒連接的套筒類(lèi)型一般有全套筒灌漿或半套筒灌漿兩種形式,全套筒灌漿因為接頭尺寸較大,不利于安裝,易出現灌漿不滿(mǎn)、不實(shí)等質(zhì)量問(wèn)題,不建議使用。建議采用半套筒灌漿,其接頭尺寸較小,便于安裝;灌漿質(zhì)量容易保證,但需加強預制端直螺紋的套絲加工質(zhì)量。
漿錨搭接相對套筒連接成本降低,但漿錨搭接適用范圍有限:
- 漿錨搭接一般用于抗剪連接,連接鋼筋僅作為抗剪用,根據水平接縫抗剪承載力驗算確定。
- 漿錨搭接不能用于直接承受動(dòng)力荷載。
- 鋼筋直徑>20mm時(shí),不宜采用漿錨搭接。
- 房屋高度>12m或超過(guò)3層時(shí),不宜采用。
豎向連接的結構構造以實(shí)現套筒排布的標準化要求為目標,建議采用大直徑梅花形錯開(kāi)布置,方便施工。
水平連接——滿(mǎn)足箍筋的搭接長(cháng)度要求
因預留U型筋的搭接長(cháng)度最短,使得后澆段范圍最小,工程上最為常用,建議采用。
叁
裝配式施工的合理經(jīng)濟性問(wèn)題
1、取消預制板底出筋問(wèn)題
預制板底出筋,通俗稱(chēng)為胡子筋,以下均按胡子筋。帶胡子筋的預制樓板的安裝問(wèn)題已經(jīng)是制約預制建筑施工工期的主要因素之一。關(guān)于取消胡子筋的問(wèn)題,《裝配式混凝土建筑技術(shù)標準》GBT51231-2016規定,當疊合層厚度不小于100mm且不小于預制板厚的1.5倍時(shí),支承端縱向鋼筋可采用搭接方式錨入支承梁或墻中。也就是說(shuō),《裝配式混凝土建筑技術(shù)標準》規定,如果不出胡子筋,需要現澆層做到100mm,且不小于1.5倍預制層厚度。
而實(shí)際上,《裝配式混凝土連接節點(diǎn)構造》標準設計圖集15G310-1 中,有明確的取消胡子筋的做法要求(詳下圖)。但因為圖集不能作為設計的直接依據,因此設計時(shí)對于該圖集的使用依然存在較大顧慮。
最終在六月份正式發(fā)行的《鋼筋桁架疊合板應用技術(shù)規程》T/CECS 715-2020給出了具體規定,“疊合層厚度不小于75mm且不小于預制板厚度的1.3倍時(shí),板底縱筋可不伸入支座,可采用支座附加鋼筋的形式”。具體節點(diǎn)要求如下:
因此,設計時(shí)不出胡子筋也就有了具體的規范依據。根據規定,對常規的60mm厚桁架鋼筋混凝土疊合板來(lái)說(shuō),現澆層厚度為max(75mm;1.3x60=78mm),整體板厚可按140mm取值。相比原來(lái)的60+70的板厚僅僅只增加了10mm。成本上僅增加了10mm的現澆混凝土及額外的附加鋼筋,樓層凈高相應壓低了10mm。但對現場(chǎng)工期來(lái)說(shuō),取消胡子筋厚,每層工期大約節省2天左右,綜合成本應該是顯著(zhù)降低的。
2、生產(chǎn)運輸安裝問(wèn)題
適宜構件廠(chǎng)生產(chǎn)和運輸構件尺寸、形狀等滿(mǎn)足生產(chǎn)設備和工藝要求,且便于運輸。通常生產(chǎn)運輸遇到的困難不多,現場(chǎng)起吊問(wèn)題是直接影響施工工期及成本的更直接的問(wèn)題。
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