3.5.5 深化设计流程
装配式混凝土建筑深化设计的流程大致可分为以下几个步骤:整体策划→方案设计→施工图设计→图纸审查。
1.整体策划
对工程所在地建筑产业化的发展程度、政府要求以及项目案例等进行调查研究,与项目参建各方充分沟通,了解建筑物或建筑物群的基本信息、结构体系、项目实施的目标要求,并掌握现阶段预制构件制作水平、工人操作与安装技术水平等。结合以上信息,确定工程的装配率、构件类型、结构体系等。
2.方案设计
方案设计的质量对项目设计起着决定性的作用。为保证项目设计质量,务必要十分注重方案设计各环节的质量控制,从而在设计过程初期为设计质量奠定良好的基础。方案设计对于装配式建筑设计尤其重要,除应满足有关设计规范要求外,还必须考虑装配式构件生产、运输、安装等环节的问题,并为结构设计创造良好的条件。
装配式混凝土结构方案设计质量控制主要有以下几个方面。
(1)在方案设计阶段,各专业应充分配合,结合建筑功能与造型,规划好建筑各部位拟用的工业化、标准化预制混凝土构配件。在总体规划中,应考虑构配件的制作和堆放,以及起重运输设备服务半径所需空间。
(2)在满足建筑使用功能的前提下,采用标准化、系列化设计方法,满足体系化设计要求,充分考虑构配件的标准化、模数化,使建筑空间尽量符合模数协调原则,建筑造型尽量规整,避免异形构件和特殊造型,通过不同单元的组合达到丰富的立面效果。
(3)平面设计上,宜简单、对称、规则,不应采用严重不规则的平面布置,宜采用大开间、大进深的平面布局。
承重墙、柱等竖向构件宜上、下连续,门窗洞口宜上、下对齐、成列布置,平面位置和尺寸应满足结构受力及预制构件设计要求,剪力墙结构不宜用于转角处。厨房与卫生间的布置应合理,其平面尺寸宜满足标准化整体橱柜及整体卫浴的要求。
(4)外墙设计应满足建筑外立面多样化和经济美观的要求。外墙饰面宜采用耐久、无污染的材料。采用反打一次成型的外墙饰面材料,其规格尺寸、材质类别、连接构造等应进行工艺试验验证。空调板宜集中布置,并宜与阳台合并设置。
(5)方案设计中,应遵守模数协调的原则,做到建筑与部品模数协调、部品之间的模数协调以及部品的集成化和工业化生产,实现土建与装修在模数协调原则下的一体化,并做到装修一次性到位。
(6)构件的尺寸、类型等应结合当地生产实际,并考虑运输设备、运输路线、吊装能力等因素,必要的时候进行经济性测算和方案比选。另外,还应因地制宜地积极采用新材料、新产品和新技术。
(7)设计优化。设计方案完成后应组织各个层面的人员进行方案会审,首先是设计单位内部,包括各专业负责人、专业总工等;其次是建设单位、使用单位、项目管理单位以及构配件生产厂家、设备生产厂家等,必要时组织专家评审会;其次各个层面的人分别从不同的角度对设计方案提出优化的意见;最后设计方案应报当地规划管理部门审批并公示。
3.施工图设计
施工图设计工作量大、期限长、内容广。施工图设计文件作为项目设计的最终成果和项目后续阶段建设实施的直接依据,体现着设计过程的整体质量水平,设计文件编制深度以及完整准确程度等要求均高于方案设计和初步设计。施工图设计文件要在一定投资限额和进度下,满足设计质量目标要求,并经审图机构和政府相关主管部门审查。因此,施工图设计
阶段的质量控制工作任重道远。
装配式混凝土结构施工图设计质量控制主要有以下几个方面。
(1)施工图设计应根据批准的初步设计编制,不得违反初步设计的设计原则和方案。
(2)施工图设计文件编制深度应满足《建筑工程设计文件编制深度规定》的要求,满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要,以及满足编制施工图预算的需要,并作为项目后续阶段建设实施的依据。对于装配式结构工程,施工图设计文件还应满足进行预制构配件生产和施工深化设计的需要。
(3)解决建筑、结构、设备、装修等专业之间的冲突或矛盾,做好各专业工种之间的技术协调。建筑的部件之间、部件与设备之间的连接应采用标准化接口。设备管线应进行综合设计,减少平面交叉;竖向管线宜集中布置,并应满足维修更换的要求。
(4)施工图设计文件是构件生产和施工安装的依据,必须保证它的可施工性。否则,在项目开展的过程中容易导致施工困难等问题,甚至影响项目的正常实施。可以采取构件生产厂家和施工单位提前介入参与设计讨论的方式,确保施工图纸的可实施性。
(5)采用BIM技术。采用BIM技术进行构件设计,模拟生产、安装施工,进行碰撞检查,提前发现设计中存在的问题。
4.图纸审查
我国强制执行施工图设计文件审查制度。施工图完成后必须经施工图审查机构按照有关法律、法规,对施工图涉及公共利益、公众安全和工程建设强制性标准的内容进行审查。施工图未经审查合格的,不得使用。从事房屋建筑工程、市政基础设施工程施工、监理等活动,以及实施对房屋建筑和市政基础设施工程质量安全监督管理,应当以审查合格的施工图为依据。涉及建筑功能改变、结构安全及节能改变的重大变更应重新送审图机构进行审查。
施工图审查机构应对装配式混凝土建筑的结构构件拆分及节点连接设计、装饰装修及机电安装预留预埋设计、重大风险源专项设计等涉及结构安全和主要使用功能的关键环节进行重点审查。对施工图设计文件中采取的新技术、超限结构体系等涉及工程结构安全且无国家和地方技术标准的,应当由建设区市及以上建设行政主管部门组织专家评审,出具评审意见,施工图审查机构应当依据评审意见和有关规定进行审查。
课后练习
一、单选题
1.根据《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T51231—2016条文规定,本标准适用于抗震设防烈度为( )地区装配式混凝土建筑的设计、生产运输、施工安装和质量验收。
A.6度及6度以下 B.7度及7度以下
C.8度及8度以下 D.9度及9度以下
2.下列关于装配式混凝土建筑平面设计的规定错误的是( )。
A.应采用大开间大进深、空间灵活可变的布置方式
B.平面布置应规划,承重构件布置应上下错开,使受力均匀
C.设备与管线宜集中设置
D.应进行综合设计
3.已知简支梁跨度为l,受均布荷载q,下列说法正确的是( )。
A.两端支座反力为ql
B.支座处的弯矩无法确定
C.剪力沿梁呈线性分布
D.弯矩沿梁呈线性分布
4.某地区抗震设防烈度为8度,则此地区装配整体式剪力墙结构的最大高宽比是( )。
A.3 B.4 C.5 D.6
5.下列对装配式混凝土结构平面布置、竖向布置的要求,哪一项是不正确的( )。
A.平面形状宜简单、规则、对称
B.平面长度不宜过长,凸出部分的长度不宜过小
C.平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置
D.竖向布置应避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力沿竖向突变
6.装配整体式剪力墙结构和装配整体式部分框支剪力墙结构,在规定的水平力作用下,当预制剪力墙构件底部承担的总剪力大于该层总剪力的( )时,其最大适用高度应适当降低。
A.40% B.50% C.60% D.80%
7.对同一层内既有现浇墙肢也有预制墙肢的装配整体式剪力墙结构,现浇墙肢水平地震作用弯矩、剪力宜乘以不小于( )的增大系数。
A.1.1 B.1.15 C.1.2 D.1.25
8.下列关于装配整体式剪力墙结构说法错误的是( )。
A.应沿两个方向布置剪力墙
B.剪力墙的平面布置宜简单、规则
C.预制墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置
D.抗震等级为三级的剪力墙底部加强部位采用错洞墙
9.当抗震设防烈度为7度时,双面叠合剪力墙房屋的最大适用高度应为( )m。
A.90 B.80 C.60 D.50
10.抗震设防烈度为6度的多层装配式墙板结构的最大适用层数是( )。
A.7 B.8 C.9 D.10
11.某地区抗震设防烈度为8度,在装配整体式剪力墙结构中,当剪力墙边缘构件竖向钢筋采用浆锚搭接连接且预制剪力墙构件底部承担的总剪力大于该层总剪力的80%时,房屋最大适用高度为( )m。
A.70 B.80 C.90 D.100
12.抗震设防烈度为8度时,多层装配式墙板结构适用的最大高宽比是( )。
A.3.5 B.3 C.2.5 D.2
13.相比《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1—2014),《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T51231—2016)新增加了哪项结构的最大适用高度要求。( )
A.装配整体式框架-现浇剪力墙结构
B.装配整体式框架-现浇核心筒结构
C.装配整体式剪力墙结构
D.装配整体式部分框支剪力墙结构
14.抗震设防烈度为7度时,多层装配式墙板结构的最大适用高度是( )m。
A.100 B.80 C.70 D.24
15.柔性连接的预制混凝土结构设计原则与现浇结构有很大的不同,符合( )的抗震设计思想。
A.小震不坏 B.基于性能 C.中震可修 D.大震不倒
16.装配整体式框架结构房屋非抗震设计适用的最大高度为( )m。
A.150 B.140 C.120 D.70
17.预制构件深化设计过程中,设计变更须经( )审核批准后才能实施。
A.原施工图设计单位 B.总承包单位
C.业主及监理单位 D.业主聘请的设计咨询单位
18.在《装配式混凝土结构技术规程》中多层剪力墙结构设计适用于不高于( )层,建筑设防类别为( )。
A.5,甲类 B.5,乙类 C.6,甲类 D.6,丙类
19.建筑设计标准化的流程一般为( )。
A.装配式结构方案,钢筋表,构件库,深化与拆分,自动加工,自动出拆分图
B.钢筋表,装配式结构方案,深化与拆分,构件库,自动加工,自动出拆分图
C.构件库,装配式结构方案,深化与拆分,钢筋表,自动加工,自动出拆分图
D.构件库,钢筋表,深化与拆分,装配式结构方案,自动加工,自动出拆分图
20.装配整体式框架-现浇剪力墙结构房屋非抗震设计适用的最大高度为( )。
A.150m B.120m C.100m D.80m
二、多选题
1.6度抗震设防区,以下哪些房屋高度可采用装配整体式框架结构形式( )。
A.40m B.50m C.60m D.65m
E.70m
2.装配整体式混凝土结构构件的抗震设计采用不同抗震等级的依据有哪些( )。
A.房屋高宽比 B.设防类别 C.烈度 D.结构类型
E.房屋高度
3.下列关于装配式混凝土建筑的电气和智能化设备与管线设置及安装中错误的说法是( )。
A.电气和智能化系统的竖向主干线在公共区域的电气竖井内设置
B.配电箱、智能化配电箱宜安装在预制构件上
C.当大型灯具、桥架等安装在预制构件上时,应采用预留预埋件固定
D.设置在预制构件上的接线盒、连接管等做预留,出线口和接线盒应准确定位
E.应在预制构件受力部位和节点连接区域设置孔洞及接线盒,隔墙两侧的电气和智能化设备应直接连通设置
4.建筑设计过程中应充分考虑以下要求( )。
A.符合建筑功能要求,性能不低于现浇结构
B.平面、立面布置:模数化、标准化、少规格、多组合
C.充分考虑构配件加工制作、安装等环节要求
D.尽量体现方便维修、更换、改造要求
E.专业协同,建筑外装和内装只需完成一项
5.建筑设计中哪些性能应符合节能要求( )。
A.体型系数 B.建筑高宽比 C.绿化率 D.窗墙面积比
E.围护结构的热工性能
三、判断题
1.预制楼梯与支承构件之间宜采用简支连接。( )
2.房屋高度指室外地面到主要屋面的高度,也包括局部凸出屋顶的部分。( )
3.一般情况下,装配整体式框架结构可按现浇混凝土框架结构进行设计。( )
4.对四级抗震等级的装配整体式框架可不进行梁柱节点核心区抗震受剪承载力验算。( )
5.抗震设防烈度为7度时多层装配式墙板结构的最大高宽比是3。( )
6.平面受力复杂的楼层可采用叠合楼盖。( )
7.在抗震设防烈度为9度时,高层钢筋混凝土剪力墙结构和高层装配整体式剪力墙结构使用的最大高宽比一致。( )
8.装配整体式框架结构设计的总体思路是等同现浇,与现浇混凝土框架结构整体分析及构件设计方法相同。( )
9.预制构件合理的接缝位置以及尺寸和形状的设计对建筑功能、建筑平立面、结构受力情况、预制构件承载能力、工程造价等会产生一定的影响,同时应尽量增加预制构件的种类,以方便进行质量控制。( )
10.多层装配式墙板结构中,结构抗震等级在设防烈度为8度时取三级,设防烈度6、7度时取四级。( )
四、简答题
1.装配式混凝土建筑的房屋最大适用高度应满足哪些规定?
2.高层建筑装配整体式混凝土结构对地下室和底部楼层有哪些要求?
3.装配式混凝土建筑对内装系统有哪些规定?
4.简述装配式混凝土建筑深化设计的基本原则。