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装配式结构经济性分析

发布日期:2021年02月06日 | 来源: | 作者: | 阅读:

前言

国家发展装配式建筑是为了实现经济效益、社会效益和环境效益。随着装配式结构越来越普及,装配式结构的经济性逐渐受到开发商的重视。结合最新国家规范及地方性政策,对装配式结构的经济性问题进行初步整理分析,供结构设计人员参考。

平面布置标准化及节点标准化是装配式建筑评分表的得分内容,但其同时也是影响装配式结构经济性的主要因素之一。建筑方案的模数化是结构平面布置标准化的天然有利因素,因此结构专业需在方案阶段介入,选择合适的结构单体进行装配式设计。其次,结构专业应与建筑、设备、精装等各专业协调,进行建筑、设备、精装等一体化设计。也就是需要综合考虑建筑平面布置、立面形式,设备洞口,精装点位等各专业要求。

1、结构构件拆分的模数化

具体到结构专业本身,平面布置标准化及节点的标准化,核心思路就是结构构件拆分的模数化。拆分的要点就是:少规格、多组合,目的是减少模具种类、多次重复利用,提高经济性。

目前模具的价格约1万/吨,模具数量的减少可以直观显著降低实际造价。

2、结构布置的合理性

其次,应保证结构受力合理,确定适合的装配方案、选择合理的接缝位置、简化节点构造。应选择受力较小部位作为接缝(如山墙中部、分户墙中部等,以及边缘构件的位置),且连接节点形式简单、受力可靠。

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预制墙板连接方案:建议程度★>☆;○为不建议

选择合适的连接节点,建议如下:

竖向连接——套筒灌浆、浆锚搭接等

套筒连接的套筒类型一般有全套筒灌浆或半套筒灌浆两种形式,全套筒灌浆因为接头尺寸较大,不利于安装,易出现灌浆不满、不实等质量问题,不建议使用。建议采用半套筒灌浆,其接头尺寸较小,便于安装;灌浆质量容易保证,但需加强预制端直螺纹的套丝加工质量。

浆锚搭接相对套筒连接成本降低,但浆锚搭接适用范围有限:

  • 浆锚搭接一般用于抗剪连接,连接钢筋仅作为抗剪用,根据水平接缝抗剪承载力验算确定。
  • 浆锚搭接不能用于直接承受动力荷载。
  • 钢筋直径>20mm时,不宜采用浆锚搭接。
  • 房屋高度>12m或超过3层时,不宜采用。

竖向连接的结构构造以实现套筒排布的标准化要求为目标,建议采用大直径梅花形错开布置,方便施工。

水平连接——满足箍筋的搭接长度要求

因预留U型筋的搭接长度最短,使得后浇段范围最小,工程上最为常用,建议采用。

装配式结构经济性分析

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装配式施工的合理经济性问题

1、取消预制板底出筋问题

预制板底出筋,通俗称为胡子筋,以下均按胡子筋。带胡子筋的预制楼板的安装问题已经是制约预制建筑施工工期的主要因素之一。关于取消胡子筋的问题,《装配式混凝土建筑技术标准》GBT51231-2016规定,当叠合层厚度不小于100mm且不小于预制板厚的1.5倍时,支承端纵向钢筋可采用搭接方式锚入支承梁或墙中。也就是说,《装配式混凝土建筑技术标准》规定,如果不出胡子筋,需要现浇层做到100mm,且不小于1.5倍预制层厚度。

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而实际上,《装配式混凝土连接节点构造》标准设计图集15G310-1 中,有明确的取消胡子筋的做法要求(详下图)。但因为图集不能作为设计的直接依据,因此设计时对于该图集的使用依然存在较大顾虑。

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最终在六月份正式发行的《钢筋桁架叠合板应用技术规程》T/CECS 715-2020给出了具体规定,“叠合层厚度不小于75mm且不小于预制板厚度的1.3倍时,板底纵筋可不伸入支座,可采用支座附加钢筋的形式”。具体节点要求如下:

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因此,设计时不出胡子筋也就有了具体的规范依据。根据规定,对常规的60mm厚桁架钢筋混凝土叠合板来说,现浇层厚度为max(75mm;1.3x60=78mm),整体板厚可按140mm取值。相比原来的60+70的板厚仅仅只增加了10mm。成本上仅增加了10mm的现浇混凝土及额外的附加钢筋,楼层净高相应压低了10mm。但对现场工期来说,取消胡子筋,每层工期大约节省2天左右,综合成本应该是显著降低的。

2、生产运输安装问题

适宜构件厂生产和运输构件尺寸、形状等满足生产设备和工艺要求,且便于运输。通常生产运输遇到的困难不多,现场起吊问题是直接影响施工工期及成本的更直接的问题。


内容来源:装配式建筑网