裝配式建筑的設計流程是怎樣的?


裝配式混凝土結構設計主要包括結構整體計算分析、結構構件的設計、預制構件的拆分與歸并設計、預制構件的連接節點設計、預制構件的深化設計。其設計流程如下圖所示。
(1)結構整體計算分析
目前,裝配式混凝土結構設計時采用等同現澆的設計分析方法,故其整體計算分析與現澆混凝土結構相同。但考慮到裝配式混凝土結構與現澆混凝土結構的區別,在利用目前設計常用的商用軟件進行結構分析時,可按照現行國家規范及一些成熟的預制裝配技術的要求對某些計算參數和計算模型進行調整。
(2)結構構件的設計
當結構整體計算分析完成后,需依據分析結果及現行國家規范進行結構構件設計。設計預制梁、柱、板等預制構件,可依據的現行規范有《混凝土結構設計規范》(GB50010)、《建筑抗震設計規范》(GB50011)、《裝配式混凝土建筑技術標準》(GB/T 51231)、《裝配式混凝土結構技術規程》(JGJ1)、《預制預應力混凝土裝配整體式框架結構技術規程》(JGJ224),《高層建筑混凝土結構設計規程》(JGJ3)等。預制混凝土構件的設計除了要滿足現澆混凝土構件的全部設計要求外,還要考慮構件在制作、運輸與安裝階段的計算,包括預制構件生產階段和施工階段的驗算。
(3)預制構件的拆分設計
預制構件的拆分應在確定結構方案時統一考慮。裝配整體式混凝土結構的構件拆分是設計的關鍵環節。拆分應考慮多方面的因素,包括項目定位、產業化政策、外部條件、建筑功能和藝術性、結構合理性、標準化模數化的集成、工廠化生產及經濟、環境與制作運輸安裝環節的可行性和便利性等。構件拆分前,設計方需與建造商和施工方溝通,拆分應考慮施工條件和施工單位施工能力的影響,如運輸吊裝設備的大小規格是否滿足施工要求。拆分應減少模板的種類,應使構件的種類盡量少,做到少規格、多組合,并且滿足構件的運輸、堆放和安裝等要求。拆分應由建筑、結構、預算、工廠、運輸和安裝各個環節技術人員協作完成,技術協同應當貫穿整個項目建設過程。
(4)預制構件的連接節點設計
裝配式混凝土結構等同現澆混凝土結構的設計是通過節點的可靠連接來保證的。裝配式混凝土結構連接節點的選型和設計應注重概念設計,滿足承載力、延性及耐久性要求。通過合理的連接節點與構造,保證構件傳力的連續性和結構的整體穩定性,使整個結構具有與現澆混凝土結構相當的承載能力、剛度和延性,以及良好的抗風、抗震和抗偶然荷載的能力,并避免結構體系出現連續倒塌。裝配式混凝土結構的節點連接應同時滿足正常使用和施工階段的承載力、穩定性和變形的要求;在保證結構整體受力性能的前提下,應力求連接構造簡單,受力明確,傳力直接,施工便捷,適合于工業化、機械化、標準化的施工及安裝。
(5)預制構件的深化設計
裝配式混凝土結構的深化設計是裝配式混凝土結構預制構件設計的重要組成部分。深化設計是指在原設計方案、施工圖基礎上,結合現場施工方案,工廠的生產條件,運輸路況等對圖紙進行完善、補充,繪制成具有滿足構件廠加工要求的施工圖紙。預制構件的深化設計須同時滿足建筑、結構、機電、內部裝修等各等專業及構件運輸、安裝等的要求。
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