为使装配式住宅结构拆分达到自动的目的,必须在拆分前对建筑及结构进行合理布置。因此,拆分的理念在项目的方案阶段就可以开始并贯穿整个前期设计,即从方案阶段的总体拆分到深化阶段的细化拆分,拆分过程如图2 所示。
不同装配式体系的结构拆分根据它们间的组装方式有其自身特点,不可一概而论。针对其中的叠合板式剪力墙在装配式住宅中的结构拆分和组装,宝业集团已经对此作了大量试验研究,也在众多装配式项目中进行应用,不过在期间的构件设计、生产、运输与现场安装过程中,仍遇到许多问题需要注意优化。
1 叠合板式剪力墙拆分的尺寸
实践设计中,东西山墙的设计往往不会存在窗洞,对山墙可以不进行拆分整体预制,也可以拆分为2 ~ 3 片单体构件,在拆分尺寸上如何选择需要根据实际情况对生产、运输、吊装成本权衡考量。整体预制可以提高生产与组装效率,但是大构件的运输以及塔吊的选型会增加额外的成本;同样,拆分为多块小板会增加生产费用,并需要附加构件间连接处理工作,降低组装效率,但是在运输和塔吊型号选择上就会有所降低。在装配式住宅设计经验不足的情况下,不周全的考虑就可能拆分出不利于后期操作的方案。
2 叠合板式剪力墙在L 型(同T 型)节点处的拆分与组装
叠合板式剪力墙由两片预制板通过桁架筋连接而成的特性,使其在节点处可以灵活调节两片板的长度。现阶段较成熟的拆分方式为内包、外包和双边敞开三种(图3)。三种拆分方式各有利弊,面对具体项目在节点处叠合墙板的拆分时,需要对此进行考虑,选择一种合适的拆分方式。除此之外,拆分完成后还需要充分考虑构件在现场的组装,往往存在的问题是,理想化的钢筋锚固方式导致现场安装困难重重,锚固钢筋的碰撞使构件不能安装到指定位置,也会妨碍现场钢筋的摆放绑扎。
3 门窗洞口对拆分的影响
由于受传统设计流程的影响,最初的建筑设计方案并不会过多考虑其对装配式建造方式的影响,造成后期深化设计协调、沟通、修改频繁,影响工程进度。装配式结构需要考虑带洞口单体构件的稳定性,避免出现悬臂窗上梁或窗下墙,恰恰这点容易被没有装配式住宅设计经验的建筑师忽视,过于贴近节点的洞口造成叠合墙板拆分困难,需要时常改变建筑方案来满足装配式构件要求。因此,如能建立建筑方案设计的局部标准化设计准则,会给装配式住宅自动拆分和组装带来极大的便捷性。
4 短小墙体的拆分
对于平面不规则、凹凸感较强的建筑形式,易出现较难拆分的转角短墙。基本完全处于现浇边缘构件区域,在满足规范的前提下极难使用叠合板式剪力墙拆分,即使勉强进行短墙拆分,安装过程中节点的复杂连接、安装空间的不足,也会降低装配式住宅施工效率,因此在建筑设计时需要尽量规避此类转角短墙。
5 竖向拼缝、水平拼缝的组装
由于对装配式住宅科研及规范的不完善,实心墙体的灌浆套筒、浆锚搭接的施工质量把控,叠合板式剪力墙水平拼缝的插筋间接搭接的结构合理性都存在争议。宝业集团也对此进行了大量试验,以试验数据表明,双排插筋在水平拼缝处的间接搭接连接可以很好地保证整体结构的抗震性能。
6 楼板对于结构拆分的影响
楼板作为结构构件,其影响拆分的因素有两点。首先是楼板本身,异型的楼板可以提高施工效率,但是需要采取有效的加固措施,防止不规则处发生应力集中导致楼板开裂等问题;其次,楼板的厚度决定着叠合板式剪力墙的内墙净高,相同的楼板厚度可在一定程度上提高结构的拆分和组装效率。
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知识点:装配式构件自动拆分和组装
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装配式施工
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