2023年12月28日发(作者:元宣)
装配式建筑叠合板
设计注意事项
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20xx年xx月
装配式建筑叠合板设计注意事项
目录
第一部分, 叠合板概述 ............................................................................................................................................ 3
一、叠合楼板设计内容及规范要求 .................................................................................................................. 3
二、叠合板设计内容 .......................................................................................................................................... 5
三、 单向板、双向板及构造要求 .................................................................................................................... 6
四、 拆分原则及注意事项 ................................................................................................................................ 7
五、 桁架 ............................................................................................................................................................ 7
六、 连接及节点 ..............................................................................................................................................11
七、 板侧钢筋不伸出时构造做法 ..................................................................................................................12
八、叠合板的计算 ............................................................................................................................................12
第二部分,叠合板机电预埋设计 ............................................................................................................................15
一、 叠合板上预留预埋的问题 ......................................................................................................................16
二、 叠合板预留预埋的常见类型种类 ..........................................................................................................17
三、 叠合板设计配合要点 ..............................................................................................................................19
第三部分、结束语 ....................................................................................................................................................22
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装配式建筑叠合板设计注意事项
第一部分,叠合板概述
前言
随着国家对建筑节材、节能和环保提出的更高要求,以及建筑业劳动力成本上升带来的压力,对建筑产业化起到极大的推动作用。桁架钢筋混凝土叠合板
叠合板作为建筑产业化技术重要组成部分,具有节约模板,提高施工速度,改善作业环境以及良好的外观质量等优点,被越来越多工程所应用,桁架叠合板对模具制作要求较低,制作比较简单, 对工人技能要求不高。
桁架叠合板使用范围受技术、经济、政策因素等影响。
1、技术方面
装配整体式结构除去结构转换层、平面复杂或开洞较大的楼层,作为上部结构嵌固部位的地下室楼层外,楼盖宜采用叠合板[1](包括桁架叠合板)。对于主体现浇的结构,也可采用桁架叠合板。
2、经济方面
桁架叠合板使用定制模板,相对普通现浇楼盖增加工厂模板费用,但减少现场模板及支模费用。当板块类型较少、模板组合后减少模板数量、板块数量多时,能大大降低桁架叠合板模板摊销,降低单块板的造价。反之则不具有经济合理性。
3、政策方面
目前政府支持推广使用叠合板,加快建筑产业化推进。
一、叠合楼板设计内容及规范要求
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1、《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1-2014叠合板应按《混凝土结构设计规范》设计,并应符合下列规定:
①叠合板的预制板厚度不宜小于60mm,后浇混凝土叠合层厚度不应小于60mm;(注:叠合板图集中现浇层最小为70mm,便于电气管线施工)。
②当叠合板的预制板采用空心板时,板端空腔应封堵;
③跨度大于3m的叠合板,宜采用桁架钢筋混凝土叠合板;
④跨度大于6m的叠合板,宜采用预应力混凝土预制板;
⑤板厚大于180mm的叠合板,宜采用混凝土空心板。
2、预制构件与后浇混凝土、灌浆料、坐浆材料的结合面应设置粗糙面、键槽,并应符合下列下列规定:
预制板与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面。粗糙面的面积不宜小于结合面的80%。
3、桁架叠合板结构组成及厚度要求
桁架叠合板竖向构成包括叠合层和预制底板:叠合层由保护层、顶部钢筋层和预埋管线层组成;预制底板由桁架钢筋锚固层,底部钢筋层和保护层组成。
叠合层中保护层为 15mm,顶部钢筋层不小于16mm(2 层钢筋),预埋管线层为 20mm(不考虑管线交叉时)、30mm(入户电缆穿管时)、40mm(考虑管线交叉时),理论总厚度不应小于 51mm,考虑施工误差等其他因素不应小于 60mm。预制底板桁架钢筋锚固层不小于
30mm,底部钢筋层不小于 16mm(2 层钢筋),保护层 15mm,因此
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总厚度不宜 60mm。由以上得出桁架叠合板厚度不宜小于 120mm,考虑管线交叉时不宜小于 130mm。当叠合板厚度大于 180mm
二、叠合板设计内容
①板厚与板跨。
预制底板通常取60mm;叠合层厚度:按国标图集及山东省图集取70mm、80mm、90mm、100mm,其中100mm用于屋面等部位,对于住宅阳台等无管线部位后浇层可取为60mm。
合理跨度对于单向板(跨厚比 35~40)不宜小于 4.2~4.8m;对于双向板(跨厚比 45~50)不宜小于 5.4~6.0m。同时跨度亦受预制底板厚度、脱模、吊装、运输、制作和蒸养设备等条件限制,合理使用跨度为 3~6m[1]。对于跨度小于 3m 叠合板,可取消桁架钢筋或只在跨端附近各设一道钢筋桁架,兼做吊点。
从技术角度桁架叠合板适用于跨度较大的房间。当采用普通现浇板与桁架叠合板厚度接近一致时,最能发挥叠合板的技术优势。
②配筋计算与现浇板计算方式相同,最小配筋率按0.15和45ft/fy最大值选用,穿越后浇带的钢筋直径宜选8。
③桁架钢筋的布置。桁架钢筋的高度为叠合楼板厚度减60mm。
④预制层与现浇层抗剪验算。
⑤吊点设计。
⑥预制层预留预埋。
⑦0桁架叠合板的混凝土强度等级及粗糙面要求
预制底板在工厂模台上制作,质量容易控制,同时高强度混凝土
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有利于脱模、吊装及运输环节,所以应采用高强度混凝土,强度等级不宜低于 C30。叠合层强度等级一般宜高于预制底板的强度等级,为施工方便应与支撑叠合板的现浇梁或叠合梁的叠合层强度相同,当设计的叠合层及支撑梁强度较低时,预制板强度不应降低。拼缝混凝土与叠合层混凝土等级相同,并与之同时浇筑。
预制底板与现浇层的结合面必须设置粗糙面,面积不宜小于结合面的 80%,凹凸深度不应小于 4mm。
三、单向板、双向板及构造要求
1、单双向板《装规》6.6.3规定:当预制板之间采用分离式接缝时,宜按单向板设计。对长宽比不大于3的四边支撑叠合板,当预制板之间采用整体式接缝或无接缝时,可按双向板计算。
2、密拼连接方式:适用于叠合楼板单向板与板之间,接缝处容易出现裂缝;
整体式接缝:一种情况是双向板之间连接使用,另一种情况是为了避免裂缝而采用后浇带的连接方式。
对于住宅(不做吊顶)不宜选用密拼单向板,公建如停车楼等对裂缝要求不高的建筑及做吊顶的建筑可以选用密拼单向板。对梁刚度贡献的区别:预制板之间采用整体式接缝,则考虑预制楼板整体对梁刚度贡献,若预制板之间接缝不连接,仅考虑现浇部分对楼面梁刚度的贡献。
3、单双向板构造叠合板侧边上侧宜做成45度倒角,为了避免后浇混凝土转角部位应力集中(密拼板应做上倒角,以保证拼缝处钢筋保护层厚度)。单向板下部做成倒角是为了便于接缝处理,如采取吊顶,
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单向板下部倒角可以不做。
四、拆分原则及注意事项
①在板的次要受力方向拆分,也就是板缝应当垂直于板的长边;
②在板的受力小的部位分缝;
③尽可能统一或减少板的规格,宜取相同宽度。板的宽度不超过运输超宽的限制和工厂生产线模台宽度的限制;(交通部《超限运输车辆行驶公路管理规定》限宽2.5米,叠合板宽度不宜大于2.4m(国标及山东省图集最大板宽,不含出筋),不应大于2.5m。预制板拆分越宽,接缝越少,标准化程度越低。叠合板底板长宽比不宜大于4)
④顶棚无吊顶时,板缝应避开灯具、接线盒或吊扇位置;
⑤卫生间考虑防水及预留预埋较多,宜做现浇,做叠合板时宜做成整板;
⑥预制楼板在剪力墙(梁)上的搭接长度为10mm,不宜大于15mm。考虑预制板和现浇部分共同抵抗剪力;
⑦双向板间后浇带宽度:按国标评价标准不宜大于300mm,按山东省标评价标准不宜大于350mm。
五、桁架
1、钢筋桁架平面布置要求
钢筋桁架的主要作用是增强叠合层和预制底板界面(或称为施工缝)上的抗剪承载力,因此钢筋桁架应沿主要受力方向布置。
2、当桁架叠合板为单向板且短跨较小时,钢筋桁架应沿次受力方向布置,跨端 1/4 跨度范围内应设置钢筋桁架。因端部剪力较大,间
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距宜小于 600mm。当桁架叠合板为悬挑板时,钢筋桁架应垂直悬挑方向布置,靠近锚固端处钢筋桁架应加密。
3、钢筋桁架布置应避开预留洞口,当避开有困难时, 考虑到施工过程中的有利作用,洞口处钢筋桁架应在预制底板安装后或设备安装时断开。
4、《装规》条文说明桁架筋作用为增加预制板的整体刚度和水平界面的抗剪性能。
5、《装规》6.6.7桁架钢筋混凝土叠合板应满足下列要求:
1)桁架钢筋应沿主要受力方向布置;(桁架筋应平行于预制板长边方向)
2)桁架钢筋距离板边不应大于300mm(指上弦钢筋中心到板边距离,可等于300),间距不宜大于600mm。
6、桁架钢筋弦杆钢筋直径不宜小于8mm,腹杆钢筋直径不应小于4mm。
7、桁架钢筋弦杆混凝土保护层厚度不应小于15mm。(桁架钢筋的高度为叠合楼板厚度减60mm。)
8、钢筋桁架下弦钢筋代替纵筋问题:钢筋桁架下弦钢筋可以代替同向受力纵筋,同时降低桁架叠合板配筋量,取得较好的经济效益。
钢筋桁架由设备自动焊接而成,长度为节间(一般为 200mm)的倍数,断点位置为上弦钢筋焊点,端头若伸出模板会造成模板开孔复杂,影响模板重复利用率,因此钢筋桁架不宜伸出模板。代替纵向钢筋时深入支座钢筋减少,通常端部为负弯矩,可以不附加钢筋;当桁
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架叠合板周边有大开洞楼板、某方向楼板宽度变窄或其他原因造成桁架叠合板水平应力较大时,代替纵筋位置应附加端部钢筋以传递水平力。
9、吊点设计
吊点设计原则:
①受力合理、重心平衡;
②与钢筋和其他预埋件互不干扰;
③制作与安装便利。
6个吊点的楼板可按简支板计算,6个以上吊点的楼板计算可按无梁板,用等代梁经验系数法转换为连续梁计算。
10、吊点构造国标图集对有桁架筋的叠合板,用桁架筋作为吊点,吊点两侧横担2根280mm的HRB335钢筋,垂直于桁架筋。考虑到桁架筋多有距板边较近或不对称的情况,建议采用设置吊环的方式,吊环应采用未经冷加工的HPB300钢筋制作。跨度3.5m及以下,宽度2.4m以下的板,设置4个吊点;跨度3.5~6m,宽度2.4m以下的板,设置6个吊点。
11、钢筋桁架与底部钢筋位置关系及其高度
钢筋桁架与底板钢筋位置关系主要有三种情况
图 2a 中共有 2 层钢筋,下弦钢筋与主要受力钢筋布置在最底层,能最大程度降低桁架叠合板的厚度, 但施工时次受力筋○1 需穿过钢筋桁架,造成施工不便。
图 2b 中共有 3 层钢筋,施工方便,适用于较厚的桁架叠合板。
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图 2c 中共 2 层钢筋,能降低桁架叠合板厚度和施工方便,但主受力筋○2 在次受力筋○1 上侧,布置方式与内力情况不一致,有可能增加○2 配筋量,国标图集 15G366-1 采用此形式。
12、钢筋桁架的设计要求
钢筋桁架上、下弦钢筋直径不宜小于 8mm,腹杆钢筋直径不应小于 4mm[1]。当不采用下弦钢筋代替底部受力筋或桁架叠合板厚度较小时,下弦钢筋直径可为 6mm;钢筋桁架较高时,腹杆钢筋直径可为
5~6mm,腹杆直径不宜过大,较大直径腹杆设备弯折困难,精度不宜保证,从而影响焊接质量。
腹杆钢筋与上、下弦钢筋采用电阻电焊,焊缝要满足《钢筋桁架楼承板》(JG/T 368-2012)的要求。
下弦钢筋的间距一般为固定值,其受制作设备影响,一般为 75、80mm,由制作单位提供。
钢筋桁架的高度与底部钢筋位置关系、桁架叠合板的厚度、制作设备性能有关。制作设备因操作和制作空间限制,限定钢筋桁架高度
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一般为 75~270mm。钢筋桁架顶部至叠合板顶面由保护层和 1~2 层钢筋层组成,可兼做马镫;其底部至叠合板底面由保护层和0~2 层钢筋层组成;钢筋桁架高度为桁架叠合板高度去除以上两部分。当桁架叠合板高度较高且另设马镫时,钢筋桁架高度可以降低,其深入叠合层高度为穿管空间和上弦钢筋直径之和,且不小于 30mm。
六、连接及节点
1、双向叠合板
(1) 板端支座处:叠合板应伸入支座10mm出筋做法:板端支座处预制板内的纵向受力钢筋宜从板端伸出并锚入支撑梁或墙的后浇混凝土中,锚固长度不应小于5d(d为纵向受力钢筋直径),且宜伸过支座中心线。不出筋做法(使用较少):《装标》5.5.3当桁架钢筋混凝土叠合板的后浇砼叠合层厚度不小于100mm且不小于预制板厚的1.5倍时,支承端预制板内纵向受力钢筋可采用间接搭接方式锚入支承梁或墙的后浇混凝土,并应符合下列规定:
①附加钢筋的面积应通过计算确定,且不应少于受力方向跨中板底钢筋面积的1/3;
②附加钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于250mm;
③当附加钢筋为构造钢筋时,深入楼板的长度不应小于与板底钢筋的受压搭接长度,伸入支座的长度不应小于15d(d为附加钢筋直径)且宜伸过支座中心线;当附加钢筋承受拉力时,伸入楼板的长度不应小于与板底钢筋的受拉搭接长度,伸入支座的长度不应小于受拉钢筋锚固长度。
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(2) 板间连接双向叠合板板侧的整体接缝宜避开最大弯矩截面,接缝可采用后浇带形式。当采用135度弯钩时,钢筋搭接长度计算:0.6x1.6la=0.96la(混规8.3.3、8.4.4条)
3、单向板
①板端:受力钢筋侧;板侧:非受力钢筋侧 板端:叠合板应伸入支座10mm,钢筋伸出;板侧可不伸入支座,钢筋可不伸出。
②《装规》6.6.4板侧钢筋不伸出时,宜在紧邻预制板顶面的后浇层内设置附加钢筋,附加筋截面面积不宜小于预制板内的同向分布钢筋面积,间距不宜大于600mm,在板的后浇混凝土叠合层内锚固长度不应小于15d,在支座内锚固长度不应小于15d(d为附加钢筋直径)且宜伸过支座中心线。
③《装规》6.6.5密拼接缝处设置附加筋,面积不宜小于预制板中该方向钢筋面积,直径不小于6mm,间距不大于250mm,伸入两侧现浇混凝土中的锚固长度不应小于15d。
七、板侧钢筋不伸出时构造做法
单向板板端节点此此节点也可用于双向板板端长度不足时的处理
八、叠合板的计算
①《装规》未给出叠合板计算的具体要求,其平面内抗剪、抗拉和抗弯设计验算可按常规现浇板进行。
②《XXX装规》给出了叠合板的叠合面及板端连接处的抗剪强度验算的规定。此处仅给出板端抗剪验算部分:
预制板的板端与梁、剪力墙连接处,叠合板端竖向接缝的受剪承
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载力应符合下列要求:
V--竖向荷载作用下单位长度内板端边缘剪力设计值 ;
Asd--垂直穿过接合面的所有钢筋的面积,当钢筋与接合面法向夹角为θ时,乘以cosθ折减;
fc--预制构件混凝土轴心抗压强度设计值;
α--板端负弯矩钢筋拉应力标准值与钢筋强度标准值之比,钢筋的拉应力M--标准组合计算的弯矩;
h0--截面的有效高度;(预制底板纵向受力筋伸入支座时取叠合板厚度,不深入支座时取后浇叠合层厚度)As--板端负弯矩钢筋面积。
1、住宅与公建叠合板注意事项
● 为便于板底钢筋采用焊接钢筋网片,采用分布钢筋在下,受力钢筋在上的布置(分布钢筋与楼板长方向平行),桁架下弦筋与受力筋在一个高度,桁架钢筋的底筋应参与受力计算。
●图集预制底板混凝土为C30,桁架弦杆钢筋及底板钢筋为HRB400,国标图集HRB400可采用同直径的CRB550或CRB600H代替。
● 叠合板遇柱需要切角时,预制板在柱范围内出筋。
● 考虑工厂加工,钢筋间距应为50的模数(板出筋时)。
● 预制板吊装完成后,上弦钢筋如果影响管线布置,可以部分切割,上弦筋主要是马镫作用,不是受力钢筋。
● 楼板开洞补强做法同现浇板。
● 预制板上有隔墙的应在预制板大样中表达隔墙下附加钢筋。
2、叠合板软件设计注意事项
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1)当预制底板宽度为1200~1400,1800~2000,2400~2500时注意修改桁架筋间距;
2)板施工图阶段,绘制叠合板大样图前应先复合板底筋(生成集中标注并修改),复合桁架筋间距;
3)异形板分隔处可采用建立虚梁的方式,以方便进行板的分割;
4)软件参数设置:略。
(a)1200
(b)1800<板宽≤2000桁架筋间距:边跨600,中跨为400;
(c)2400<板宽≤2500桁架筋间距:
边跨600,中跨为500;
3、预制底板产生裂缝的原因
1)混凝土
①混凝土配合比出现问题(水泥品种、粉煤灰惨量、外加剂等),预制构件应采用低坍落度混凝土,不能采用坍落度大的商品混凝土;
②混凝土等级没有达到C15就脱模,没有达到C30就吊装运输。
2)脱模、运输及吊装
①脱模后没有进行防护直接暴露在空气中,降温过快,构件表面温差大,导致出现裂缝;
②运输过程中出现颠簸,构件绑扎不牢,或者支撑设置不合理;
③吊装未按吊点位置起吊,未使用专用吊具进行安装。
3)施工板施工中支撑间距过大,没有采用木质支撑。
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第二部分,叠合板机电预埋设计
叠合构件是由预制混凝土构件和后浇混凝土组成,以两阶段成型的整体受力结构构件;叠合楼板是装配式建筑中最常用的装配式水平构件。叠合板的预制层可作为上层现浇叠合层的永久性模板,现浇层中也可敷设水平设备管线。
不同功能建筑中的设备机电系统大有不同,因此在叠合板的预制板上需要预留预埋的开洞及预留预埋也不同。不管是管线的明装或者暗敷都会或多或少的在叠合板上进行预留预埋,叠合板上的预留预埋的深化设计准确性会对预制构件的加工生产和施工阶段的施工安装都有直接的影响。常用的叠合板为桁架钢筋混凝土叠合板(60mm厚底板),其桁架钢筋的特殊构造也会对预留开洞和线盒预埋造成较大的影响。
结合装配式建筑叠合楼板深化设计和装配式建筑安装工程实践,主要从现有常见的叠合楼板深化设计问题和后期施工问题剖析,提出修正施工图设计和深化设计阶段专业间提资配合的优化措施,最终提高装配式建筑构件深化设计的效率和质量,以减小对预制构件的加工生产和构件装配式施工的不利影响。
叠合楼板是装配式建筑中构造及实施相对简便的构件,但在实际的工程实践过程中,由于施工图阶段专业间配合的不到位和深化设计的精细度不够,造成在叠合楼板上的预留预埋缺失或不准确,给构件加工和施工安装造成较多返工,从而极大的影响工期和造成较大经济损失。
预留洞口和预埋件应制作时预留预埋,不应后开洞或埋置,以防
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影响构件外观质量,或留下质量隐患。
预留洞口尺寸不超过 300mm 时,底部配筋绕过洞孔;洞口尺寸大于 300mm 且不超过 1000mm 时, 洞孔每边附加钢筋不小于被截断钢筋的 50%,且不小于 2 根直径 12 的钢筋。当孔洞位于叠合板中间部位, 孔洞加强钢筋应伸出洞边满足锚固长度,当孔洞位于叠合板边角时,洞边加强钢筋不宜伸出预制板边。现浇层洞孔附加钢筋见图集 11G101 板开洞及洞边加强钢筋构造部分。
参照现浇楼板构造,非承重墙位置预制底板附加加强钢筋,端部不宜伸出板边,叠合板设计时应考虑非承重墙的荷载作用。
一、叠合板上预留预埋的问题
1、桁架钢筋设计高度错误,叠合现浇层暗敷线管无法穿越桁架钢筋,造成现场施工要在预制板上剔槽或增加支撑取消局部桁架钢筋上弦杆;
2、叠合现浇层局部管线较多且集中,集中和较大管径线管无法穿过桁架钢筋,造成现场施工切除管线集中局部部位的桁架钢筋和预制板;
3、机电线盒预埋缺失,机电系统较多或有特殊需求时深化设计常遗漏小系统点位,造成现场施工开孔安装线盒;
4、机电线盒预埋位与设计点位置距离偏差较大,引起装修安装点位与设计要求位置偏差过大,造成现场施工需要重新开孔安装线盒;
5、机电线盒预埋及进线方向未考虑桁架钢筋影响,线盒预埋位置距离桁架钢筋较近,且进线方向与桁架钢筋碰撞,造成现场调整进线
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方向对线盒重新开孔且无锁母;
6、机电线盒预埋靠近预制板边缘,吊装及运输过程中造成线盒破损,需要现场拆除破损线盒重新安装;
7、机电需向下竖向穿线管的预留洞缺失,造成现场施工需要对叠合预制板钻孔;
8、消防及给排水楼板竖向穿管,叠合预制板预留开洞缺失,造成现场施工需要切割叠合预制板重新开洞;
9、消防及给排水楼板竖向穿管,叠合预制板预留开洞位置及大小错误,造成楼层上下立管无法贯通及安装,现场施工需要对叠合预制板开洞切割扩孔;
10、叠合楼板预制板上的预埋套管在吊装和运输过程中破损,预留高出预制板面的套管极易破损,造成现场施工需要拆除破损套管重新安装;
以上预留预埋的错误都会造成施工现场对叠合预制板重新加工修正,现场精度较差和粗暴的后处理会继续引发一系列的质量问题,比如线盒后开槽和安装后接口不密实造成漏浆和成型质量较差等。诸多常见问题造成的原因有多种,但从此也可以看出单单叠合板的拆分和深化设计都是贯穿于整合设计和整个项目建设的,因此有必要对施工图设计的装配式内容设计专业配合和深化设计提资内容流程进行梳理和统一。
二、叠合板预留预埋的常见类型种类
1、叠合楼板电气预留预埋
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(1) 照明系统:照明系统线管暗敷灯盒置于板底,照明系统灯盒在住宅和商业建筑中是常见的预留预埋构件。有精装需求的住宅项目在无吊顶板底的照明点位必须精确预留预埋灯盒,精装房间内的无吊顶射灯接线盒在叠合板区域更需精确预留。土建采用叠合楼板,机电预留预埋怎么做?
(2) 消防系统:消防系统管线确定暗敷设置需要在叠合预制板底预留预埋接线盒,消防系统预留预埋的接线盒通常有:应急照明、疏散指示照明、火灾自动报警系统中的感烟探测器和火灾应急广播等。
(3) 强电系统:强电系统的控制开关在墙上设置,其线管在叠合板区域通常需要预留圆形穿线孔,在叠合板现浇层暗敷需要向下在隔墙中走管时需要在叠合预制板预留圆形穿线孔。
(4) 其它特殊需求:精装住宅项目中经常会有特殊预留预埋的需求,例如安防红外对射装置需要在板底预留接线盒,电动窗帘接线盒需要在板底预留接线盒等。
2、叠合楼板预留洞口
(1) 烟道、风井洞口:通常楼层烟道风井周边会有结构梁,但较小的烟道风井会在楼板上直接设置矩形洞口,若开洞在叠合楼板边缘会造成叠合楼板桁架钢筋无法贯通,造成叠合板安装方向整体刚度较差。因此在施工图设计阶段和装配拆分方案时就避免较大的板上预留洞口。
(2) 桥架开洞:较为集中的竖向桥架常在靠墙位置设置,这些位置常会是楼板的边缘和角部,叠合楼板在桥架穿越楼层集中部位设置,叠合板边缘会集中的桥架穿越预留洞口。
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(3) 其它特殊需求:施工放线孔位一般在施工前确定,常会造成叠合板深化设计的大量修改,因此需要在深化前期与施工单位确定放线孔位置。
施工周边的外挑架经常会在室内楼板设置U型固定钢筋,U型钢筋位置又不固定常会落在叠合板区域,70厚的现浇层无法满足锚固需求,也会造成对叠合板的后开洞。
针对目前装配式建筑应用情况,若提高构件标准化程度和减少预留预埋的错误,结合装配式建筑的设计思路,对叠合板上的预留预埋还应将专业配合前置,即在施工图设计阶段装配拆分方案和机电施工图设计中均考虑叠合板的不利影响,尽量减少叠合板上的预留预埋。现多数项目为施工图设计完成后再进行构件的深化设计,此种方式对机电系统的优化调整和预留预埋的避让都是缺失的。
三、叠合板设计配合要点
1、施工图阶段
(1) 确定初步结构布置模板图:根据初步的结构电算确定结构布置;
(2) 装配式初步拆分方案:根据已有的结构布置和建筑布置确定初步的能够满足预制率和预制装配率的装配式拆分方案,确定叠合板板块布置;
(3) 过程提资结构平面布置图(包含叠合板布置):根据初步的装配式拆分方案更新结构平面布置图,且充分表达叠合板区域,提资给机电专业并提示叠合板的拆分和后浇带布置;
(4) 机电专业平面图:机电的各种系统设计应结合叠合板的初步布
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装配式建筑叠合板设计注意事项
置,并提出预留预埋较多叠合板的区域,并建议哪些板块不适宜设置为叠合板,反提给结构专业;
(5) 结构平面布置图(施工图深度):按照机电专业建议的叠合板设置,重新调整装配式拆分方案,在满足装配指标的前提下对叠合板的布置进行调整,并确定最终的装配方案和结构平面施工图;
2、深化设计阶段
(1) 建立BIM深化设计模型:根据确定的结构施工图建立BIM深化设计模型,此时建立的模型不考虑叠合板的拆分和机电的预留预埋;
(2) 叠合板配筋深化布置:根据叠合板拆分方案对楼板进行拆分,并根据结构设计施工图对叠合板进行配筋布置;
(3) 机电专业提资:机电专业按照专业所需的叠合板上的预留预埋提供所有系统的点位布置图;
(4) 优化调整点位:利用二维图纸对机电专业提资的预留预埋点位结合叠合板拆分布置进行核对并提出优化意见;
(5) 机电预留预埋模型布置:叠合板上的预留预埋点位优化确认后,在深化设计的模型中对叠合板进行预留预埋布置,并根据预留预埋布置调整冲突的桁架钢筋和板底筋;
(6) 生成详图视图出图:模型经检查确认后,对预留预埋的点位和开洞进行定位,按照叠合板详图的标准布图方式生成构件深化详图图纸视图;
四、专业条件提交与制作单位的设备参数
预制底板构件图设计中需要接收各专业条件:电气专业提供配管
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图和电气预埋件图;设备专业提供预留孔洞位置图。以上条件需注明调整原则和调整范围, 以便结构设计过程中微调。
制作单位的设备参数对预制底板构件图设计同样重要,关系到预制底板分块大小,钢筋网的制作方式等。
运输条件也是非常的重要因素:目前车货超出总高 4m、总长 18m、总宽 2.5m[4]之一属于超限运输, 运输时需要提前申请。同时最大车道宽度 3.75m,最大桥隧净空高度 5m[5],以上条件限制了构件的最大尺寸。正常运输时构件最大尺寸为 2.5×2.9×13m(拖车台面高度
1.1m),超限运输时构件最大尺寸为 3.75× 3.9m,长度不限制。当构件斜向放置时,能增加构件的尺寸。考虑到制作设备的因素,构件可能的最大尺寸为 2.5×3.9×8.4m。
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第三部分、结束语
随着建筑产业化的推进,桁架叠合板的应用逐渐增多,会遇到更多问题。桁架叠合板设计是否合理对其应用和推广影响巨大,同时影响其造价的高低,只有充分发挥其技术优势和综合经济效益,才能成为建筑产业化的推动力量。
在现有装配式建筑政策要求和应用的条件下,只有装配式建筑施工图设计和深化设计一体化设计才能避免叠合板上预留预埋的各种问题。只有施工图设计过程中,各专业设计兼顾装配式方案并提出对拆分方案的优化建议,才能高效的从体系系统上进行优化设计。
现有的装配式建筑政策和项目实施情况,大量的还是沿用电气配管预埋(暗敷)在现浇楼板内及PC构件内的施工做法,配管及接线盒预埋位置相对固定,不利于设备的维护和更换,也不符合装配式建筑标准化和模块化的设计理念。采用电气配管与建筑结构体系分离设计是一个比较好的解决方案符合装配式建筑的发展方向,因此建议有装配式建筑要求的精装住宅采用施工图设计和预制构件深化设计的一体化设计;商业办公公建项目机电尽量采用管线明装方案,避免预制构件中的大量预留预埋提高构件的标准化程度,同时此类公建项目更需要施工图设计和预制构件深化设计的一体化设计。
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