某裝配整體式住宅預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)

1、摘要：結(jié)合實(shí)際工程設(shè)計(jì)，具體闡述了裝配整體式住宅預(yù)制構(gòu)件在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中的拆分設(shè)計(jì)方法，明確拆分的注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：裝配式；住宅；預(yù)制構(gòu)件；拆分1、工程概況該項(xiàng)目位于山東省泰安市。整個(gè)地塊地勢(shì)平坦，地質(zhì)良好，地勢(shì)北高南低。住宅地上建筑面積2.46萬(wàn)平方米，地上十七層，建筑高度49.75米。場(chǎng)地的地震基本烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組?？拐鹪O(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，建筑場(chǎng)地類別為2，地面粗糙度為 B 類。結(jié)構(gòu)體系采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系，剪力墻抗震等級(jí)為三級(jí)。地上三層及以下部分采用現(xiàn)澆混凝土；地上四層及以上采用裝配整體式。全樓預(yù)制率為53%；建筑單體裝配率

2、為65.37%。該項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件種類有預(yù)制夾芯保溫外墻板、預(yù)制疊合梁、預(yù)制疊合板、預(yù)制內(nèi)墻、預(yù)制樓梯、預(yù)制飄窗、預(yù)制空調(diào)板。預(yù)制構(gòu)件整個(gè)項(xiàng)目按照“標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、少規(guī)格、多組合”的拆分設(shè)計(jì)原則統(tǒng)一考慮，相同單元尺寸統(tǒng)一。該項(xiàng)目裝配式建筑技術(shù)使用部位如下圖所示：圖一：裝配式建筑技術(shù)使用部位該項(xiàng)目采用的預(yù)制構(gòu)件和主要指標(biāo)如下表所示：2. 預(yù)制外墻板構(gòu)件設(shè)計(jì)2.1 預(yù)制外墻板的分類：該項(xiàng)目采用的預(yù)制夾芯保溫外墻板分為三類：預(yù)制承重混凝土墻；預(yù)制非承重混凝土填充墻；預(yù)制混凝土外掛板。預(yù)制承重混凝土墻為復(fù)合夾芯保溫外墻板，由200厚預(yù)制承重混凝土墻（內(nèi)板）、60厚預(yù)制混凝土外頁(yè)板和80厚擠塑聚苯板夾心保溫

3、層通過(guò)非金屬連接件組合而成。設(shè)計(jì)平面圖例和樓層連接節(jié)點(diǎn)如下圖。 圖二：預(yù)制承重混凝土復(fù)合夾芯保溫外墻板預(yù)制非承重混凝土填充墻是由200厚預(yù)制梁下掛減重預(yù)制非承重混凝土隔墻（內(nèi)板）、60厚預(yù)制混凝土外頁(yè)板和80厚擠塑聚苯板夾心保溫層通過(guò)非金屬連接件組合而成。設(shè)計(jì)平面圖例和樓層連接節(jié)點(diǎn)如下圖。圖三：預(yù)制非承重混凝土復(fù)合夾芯保溫外墻板預(yù)制混凝土外掛板由50厚預(yù)制混凝土內(nèi)頁(yè)板、60厚預(yù)制混凝土外頁(yè)板和夾心80厚擠塑聚苯板保溫層通過(guò)非金屬連接件組合而成。設(shè)計(jì)平面圖例和樓層連接節(jié)點(diǎn)如下圖。圖四：預(yù)制混凝土外掛板2.2預(yù)制外墻板拆分設(shè)計(jì)原則：（1）、標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、少規(guī)格、多組合的原則優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的尺寸，減

4、少預(yù)制構(gòu)件的種類，方便現(xiàn)場(chǎng)裝配連接。 （2）、拆分時(shí)限制單個(gè)構(gòu)件重量預(yù)制外墻板由內(nèi)頁(yè)和外頁(yè)板復(fù)合而成，混凝土用量大，應(yīng)控制單個(gè)構(gòu)件重量，根據(jù)建筑平面位置和構(gòu)件自重限值拆分設(shè)計(jì)?？刂茊蝹€(gè)構(gòu)件自重宜控制在6噸以內(nèi)。（3）、構(gòu)件應(yīng)有自身穩(wěn)定性保障建筑外墻窗洞較多，預(yù)制外墻板構(gòu)件多帶有一個(gè)或多個(gè)門窗洞口，消弱了墻板自身穩(wěn)定。拆分設(shè)計(jì)時(shí)遇門窗洞口，應(yīng)留不小于200寬墻垛，門窗洞口間宜留不小于200寬墻垛，以保證構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、吊裝時(shí)構(gòu)件的穩(wěn)定性。（4）、根據(jù)需要采用不同類型預(yù)制外墻板根據(jù)結(jié)構(gòu)布置要求，選用預(yù)制承重混凝土墻和預(yù)制非承重混凝土填充墻。在小開間無(wú)法預(yù)留墻垛處、電梯井外墻需要做現(xiàn)澆承重墻處可采用

5、外掛板。2.3 預(yù)制混凝土外墻板的建筑立面劃分及板型設(shè)計(jì)預(yù)制混凝土外墻板的建筑立面應(yīng)根據(jù)工程要求進(jìn)行深化和優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)求，便于制作和安裝施工。本工程預(yù)制混凝土外墻板飾面設(shè)計(jì)采用真石漆涂料飾面。涂料飾面外墻面所用外墻涂料應(yīng)采用裝飾性強(qiáng)、耐久性好的涂料。立面真石漆界格尺寸應(yīng)與外墻板立面劃分統(tǒng)一協(xié)調(diào)考慮。2.4 預(yù)制混凝土外墻板的防水設(shè)計(jì)預(yù)制混凝土外墻板自身防水性能較好，薄弱環(huán)節(jié)是門窗接縫和外墻板接縫處防水構(gòu)造及防水材料。水平縫防水構(gòu)造應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)自防水，采用高低企口縫；豎縫采用直槽縫，拼縫位置宜設(shè)置于側(cè)立面或?qū)α⒚嬗绊戄^小的部位。板縫寬度應(yīng)根據(jù)極限溫度變化、風(fēng)荷載及地震作用下的

6、層間位移、密封材料最大的拉伸-壓縮變形量及施工安裝誤差等因素設(shè)計(jì)計(jì)算，并應(yīng)滿足板縫在10-20mm范圍，密封膠的厚度應(yīng)按縫寬的1/2且不小于10mm設(shè)計(jì)。板縫所用的密封材料應(yīng)選用耐候性密封膠密封膠與混凝土的相容性、低溫柔性、最大伸縮變形量、剪切變形性、防霉性及耐水性等均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求且應(yīng)滿足外飾面防污和環(huán)保要求。2.5 預(yù)制混凝土外墻板保溫節(jié)能設(shè)計(jì)外墻板通常是在混凝土剪力墻或梁的外邊，作為建筑外維護(hù)墻體和裝飾功能，可以和保溫材料形成復(fù)合墻體保溫構(gòu)造。保溫形式采用夾芯保溫的形式。復(fù)合夾芯保溫外墻板是由內(nèi)外葉混凝土板和夾心的保溫層通過(guò)非金屬連接件組合而成，具有維護(hù)、保溫、隔熱、隔聲、防水、裝飾等功

7、能。保溫在裝配構(gòu)件的豎向連接、水平連接處均應(yīng)貫通布置，避免產(chǎn)生冷橋、熱橋效應(yīng)。該項(xiàng)目參考國(guó)標(biāo)節(jié)點(diǎn)，對(duì)裝配構(gòu)件的豎向連接做了優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證了保溫的貫通布置，具體見下圖。圖六：預(yù)制混凝土外墻板保溫貫通節(jié)點(diǎn)示意2.6 預(yù)制混凝土外墻板防火設(shè)計(jì)預(yù)制混凝土外墻掛板自身的防火性能較好，板縫門窗部位等防火設(shè)計(jì)要滿足耐火極限要求。3. 預(yù)制疊合梁構(gòu)件設(shè)計(jì)該項(xiàng)目采用的預(yù)制疊合梁分為二類：帶預(yù)制內(nèi)墻板的預(yù)制疊合梁、獨(dú)立的預(yù)制疊合梁。該項(xiàng)目除樓電梯間和部分跨度較小的連梁外，結(jié)構(gòu)梁均采用預(yù)制疊合梁。該項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制疊合梁占所有梁構(gòu)件比例為87.7%，梁平面布置圖見圖七。該項(xiàng)目預(yù)制疊合梁設(shè)計(jì)原則：（1）預(yù)制疊合梁應(yīng)采用

8、截面標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。在滿足建筑功能的前提下，優(yōu)化構(gòu)件截面尺寸，減少預(yù)制構(gòu)件的種類。（2） 結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量少設(shè)次梁或不設(shè)置次梁。裝配整體式剪力墻住宅梁數(shù)量較多，跨度較小。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí)，為了減少裝配的數(shù)量、減小裝配中的施工難度，往往不設(shè)置次梁。 （3）控制梁凈跨度不宜大于6米。6米以下的梁一般兩點(diǎn)吊裝，6米以上的梁需要考慮4點(diǎn)吊裝，需要進(jìn)行組合吊具設(shè)計(jì)。（4）連續(xù)梁底筋應(yīng)采取避讓錨固。垂直相交于混凝土墻上的梁為便于鋼筋錨固，梁高度相差應(yīng)不小于50mm。4. 預(yù)制疊合板構(gòu)件設(shè)計(jì)該項(xiàng)目采用預(yù)應(yīng)力疊合板，預(yù)應(yīng)力鋼筋僅作為抗裂鋼筋考慮，不參與整體計(jì)算。房間滿足單向板要求處按單向板布置，密封拼接， 房間不滿

9、足單向板要求處按雙向板布置。該項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制疊合板占所有板構(gòu)件比例為97.4%，樓板拆分示意圖見圖九。圖十 預(yù)制疊合板連接構(gòu)造預(yù)制疊合板拆分原則和構(gòu)造要求：拆分時(shí)按照“少規(guī)格、多組合”的原則，單向板盡量按照等寬拆分，并控制單塊疊合板寬度不大于2.5米，以方便卡車運(yùn)輸?？缍龋ㄩ_間或進(jìn)深小于4.2米）較小的雙向板可按一個(gè)房間內(nèi)進(jìn)行等寬拆分，或與其他疊合板規(guī)格相同。跨度較大的雙向板應(yīng)避免接縫出現(xiàn)在跨中受力最大處，可拆分為不同長(zhǎng)度的疊合板。疊合板拆分時(shí)，盡量避免輕質(zhì)隔墻在板拼裝縫處。房間照明位置要根據(jù)樓板拆分布置，一般燈位不宜設(shè)置在板縫處。預(yù)制疊合板板在剪力墻（梁）上搭接長(zhǎng)度為15mm，誤差要求為&#

10、177;5mm。5.預(yù)制內(nèi)墻構(gòu)件設(shè)計(jì)該項(xiàng)目?jī)?nèi)墻采用預(yù)制疊合梁帶預(yù)制內(nèi)墻，標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制內(nèi)墻占所有內(nèi)墻構(gòu)件比例為83.5%。預(yù)制內(nèi)墻平面布置圖見圖十一，預(yù)制內(nèi)墻拼縫構(gòu)造見圖十二。6.預(yù)制樓梯、預(yù)制飄窗、預(yù)制空調(diào)板該項(xiàng)目樓梯、飄窗、空調(diào)板均采用預(yù)制。該項(xiàng)目樓梯板采用一端鉸接一端滑動(dòng)的連接方式，樓梯板搭接在梯梁200mm，預(yù)留縫隙20mm，樓梯梁挑耳長(zhǎng)度為220mm。本文以一裝配整體式住宅為例，對(duì)裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的論述，對(duì)以后類似項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工具有一定的參考價(jià)值。目前該項(xiàng)目正在施工中，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件的安裝快速有序，節(jié)約了現(xiàn)場(chǎng)人工成本，同時(shí)提高了建造效率，是一項(xiàng)成功的裝配式建筑實(shí)施案例。參考文獻(xiàn)：