装配式建筑以建筑为最终产品,强调标准化、工厂化生产和装配化,室内装修与主体结构融为一体,具有系统化、集约化的显著特点。安全因素主要包括节点设计、结构设计存在疏漏,施工过程中协同效应小,施工质量监控达不到100%严格要求等。
下面我们来看看装配式建筑的五大典型问题以及解决办法。
01
装配式建筑管理
应用RFID芯片
构件生产厂家将RFID芯片放入构件中,利用RFID技术及时了解构件生产进度、运输信息、装配位置信息,这些信息有助于在施工过程中随时检查构件安全性能是否符合要求,也便于发现安全问题。由于装配式建筑需要大量的PC构件,因此做好物联网建设就显得尤为重要。
应用 BIM 5D
BIM技术在装配式建筑中的应用主要包括施工现场管理、5D动态成本管控和可视化披露三个方面。利用BIM技术可以在计算机上虚拟布置施工现场和施工过程,从而避免二次运输,并且BIM的5D动态成本管控可以通过虚拟现场材料堆放和施工进度控制,有效优化工期、优化资源配置和控制成本;利用BIM技术可视化技术,对各类施工过程进行虚拟展示,特别对新技术、新工艺、复杂节点以全尺寸三维形式展示,使沟通更加高效。
02
预制建筑设计
了解深度设计的要求
(1)预制构件详图应按照各专业设计专业的要求和生产施工的预留埋置要求绘制,当发现详图有冲突时,应及时指出需要改进的地方,以便及时修改预制构件设计。
(2)检查预制构件详图,确保其符合规范要求和安装要求。施工方应了解预制构件的国家相关标准和规范,深化设计时检查预制构件详图的内容和深度是否满足预制构件生产、工程量统计的需要及安装施工要求。
完成深度设计内容
(1)外墙装饰装修方法。在进行外墙装饰装修深化设计时,应注意饰面砖、装饰混凝土、石材等的布置细部,材料种类、用量应符合设计要求,同时石材的选购应满足骨架材料强度和表面美观度的要求。
(2)外墙节能保温构造。保温构造应满足建筑使用功能要求,应注意保温材料及连接件的选择,确保详细布置图准确无误,同时应对设计性能进行验证,完成设计计算验证过程。
预制构件生产应注意的环节
(1)生产计划。施工方应根据图纸要求,及时参与预制构件生产计划的设计、调整,保证构件生产的稳定进行。
(2)模具方案。施工方应确保设计图纸满足施工需要,并共同检查依据图纸制作的模具方案是否存在问题,尽快提出修改建议。
(3)人员组织。安排专人把关构件生产质量,确保强度符合标准、尺寸合适、外观合适;专人应负责代表施工方与构件厂进行沟通,及时反馈生产状况,传达施工方对构件的要求。
(4)技术质量控制措施。构件的质量对后期的组装安装施工影响很大,应注意及时与构件生产厂家沟通。构件应及时检测强度,不符合安装要求的应及时返工;尺寸与实际要求相差太大,也应及时与厂家联系,纠正偏差。
(5)仓储运输计划。按需提供材料,减少运输距离,是装配式安装施工节省土地的有力保证。
03
装配式建筑抗震要点
软垫隔离
与传统结构相比,遇到强震时,楼层底部设有缓冲隔震装置的房屋,由于与地面的摩擦,房屋底部与地面之间会产生一定的水平移动,从而增加房屋的自振周期,减少楼层上部结构的侧向位移,从而保护建筑结构免受地震破坏。
滑动隔离
滑动隔震是在建筑物与上部结构基础之间设置光滑的移动面,在光滑的移动面上采用摩擦系数小的材料,使建筑物在遇到地震时相对于基础作水平方向的滑动,使基本结构解锁,起到隔离楼层与地面的作用。
滑动轴承
它是由橡胶片和薄钢板交替叠合而成,钢板边缘缩进橡胶内,防止钢板生锈。板式橡胶支座又可分为普通板式橡胶支座、高阻尼板式橡胶支座、铅芯板式橡胶支座等。由于橡胶板的上下表面侧向变形受到刚性板的约束,橡胶板中部在垂直荷载作用下处于三维受压状态,从而形成很高的抗压强度。
悬挂式隔震
高层隔震装置是将结构上部与抗震相结合的一种手段,利用原有结构质量与阻尼组成隔震减震耗能装置,地震发生时,耗能减震装置吸收并消耗地震源的能量,使下行结构受到地震作用。地震发生时,支撑点将整个建筑物悬挂在巨型钢筋混凝土结构上。这种悬挂隔震方式称为悬挂式隔震。它可以减少建筑物所受地震力的幅度,主要适用于民用及公共建筑。
抗震墙
(1)抗震墙厚度不应小于160mm,且不小于层高的1/20。底层钢筋的抗震墙厚度不应小于200mm,且不小于层高的1/16。底层钢筋层数为1至3层。抗震墙内双排钢筋间梅花形钢筋间距为400mm;其余楼层,隐柱箍筋间距为200mm,钢筋间距为600mm。
(2)抗震墙的竖向和横向钢筋的配筋率均不应小于0.25%,且应布置双排,钢筋间距不应大于600mm,直径不应小于6mm。
(3) 抗震墙的约束边缘构件包括暗柱、端柱、翼墙。
(4) 顶部连接梁纵筋锚固长度范围内宜设置箍筋。
抗震支架
当该地区抗震设防烈度的地震发生时,为了尽量减轻地震造成的破坏和减少和防止次生灾害,建筑给排水、消防、供暖、通风、空气调节、燃气、热力、电力、通信、机电工程设施等均应设置抗震支撑。
抗震支吊架的施工主要涉及锚固件、钢筋吊架、抗震连接构件、管道连接构件、抗震支撑、型钢及扣件等的使用,施工时应注意以下问题:(1)抗震支吊架的组成部件:支吊架所有部件应为成品,确保支吊架施工质量符合要求;(2)由于抗震支吊架集中设置在地下室,属于室内潮湿环境,因此抗震支吊架材料的采购应从价格、质量等因素综合考虑。
04
装配式建筑施工要点
工字型柱拼接接头
柱节点通常为刚接节点,柱节点应位于框架节点塑性区以外,一般高出框架梁1.3m左右。考虑到运输方便、吊装条件等因素,柱安装单元一般为2层或3层1柱,长度小于12m。根据设计、施工具体情况,柱间可采用焊接或高强螺栓连接。
对于非抗震设计的焊接连接,可采用部分熔透焊缝,且坡口焊缝的有效深度不应小于板厚的1/2;对于有抗震要求的焊接连接,应采用全熔透坡口焊缝。
翼缘一般采用全焊透坡口焊接,腹板可用高强度螺栓连接。柱腹板焊接时,上部柱腹板开K型坡口,要求全焊透。所有部位均焊接好,以利于整个截面全焊透。
箱形柱焊接接头
高层钢结构中的箱形柱与下部钢筋混凝土结构中的十字柱连接时,应考虑截面变化处的力传递问题,箱形柱的力一部分应通过栓钉传递给混凝土,另一部分应传递给下方的十字柱。在两截面连接处,十字柱腹板应伸入箱形柱内,在两截面之间形成过渡段,伸长长度应不小于柱宽加200mm,过渡段的截面应在主梁下方,并靠近主梁。
两节段连接处的上方和下方均应设置焊接栓钉,栓钉间距及排距在过渡段为150mm且不大于200mm,沿横柱全高不大于300mm。
对于钢-混凝土截面十字形柱的拼接节点,翼缘和腹板均应采用焊接,因为十字形截面内的腹板用高强螺栓连接比较困难。
次梁与主梁连接
次梁与主梁连接通常设计为铰接,主梁作为次梁的支撑,次梁可视为简支梁,拼接形式如下图所示,次梁腹板与主梁的竖向加劲板采用高强螺栓连接。当次梁内力和截面较小时,也可直接与主梁腹板连接。
当次梁跨数较多、跨度和荷载较大时,次梁与主梁连接宜设计为刚接,此时次梁可看作连续梁,可减少次梁挠度,节省钢材。
主梁侧向支撑
按抗震设计建造的框架梁,应在梁的上下翼缘可能出现塑性铰的部位(一般距柱轴线为梁跨度的1/10~1/8处)设置侧支撑,受压构件应进行计算,并满足长细比的要求。
梁腹板开孔补强
当需要在梁腹板上开孔以供管线通过时,应根据孔的位置和大小确定梁是否需要加固,避免在梁端跨度1/8范围内开孔,则不需要加固。
当因开孔而需加固时,其弯矩由梁翼缘承担,剪力由孔段腹板和孔周加强板承担,圆形孔的加固可采用采用套筒、环形加强板或在梁腹板上焊接V型加劲肋等措施进行加固。
当梁腹板上开有矩形孔时钢结构栓钉生产厂家钢结构栓钉生产厂家,腹板的抗剪性能受到很大影响,应在孔口周围设置加劲板,纵向加劲板穿过孔口的长度不宜小于矩形孔的高度,加劲肋的宽度为梁翼缘宽度的1/2,腹板厚度与腹板相同。
框架梁结构
(1)梁的截面尺寸应符合下列要求:截面宽度不应小于200mm;截面高宽比不应大于4;净跨度与截面高度比不应小于4。
(2)梁的配筋应保证梁端纵向受拉钢筋的配筋率不大于2.5%,且包括受压钢筋的梁端混凝土受压区高度与有效高度之比不大于0.35。底面与顶面纵向钢筋配筋量之比不应小于0.3,经计算确定时除外。
(3)梁端箍筋密实区长度、箍筋最大间距、最小直径应符合规范要求。当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,箍筋最小直径应增加2mm。
(4)梁的纵向钢筋应满足下列要求:沿梁顶面和底面配筋不应小于2φ14,且不应小于梁两端顶面和底面纵向钢筋截面积较大者1/4,框架梁中穿过中心柱的每根纵向钢筋直径不应大于该方向柱截面尺寸的1/20。
(5) 梁端加强区箍筋间距不宜大于250 mm 与箍筋直径的20 倍中的较大值。
05
装配式建筑检测要点
预制混凝土结构检测
本项包括总则、材料、构件、连接四项,规定材料检测包括预制构件进场混凝土及钢筋、现场施工后浇混凝土及钢筋、连接材料等,构件检测应包括构件进场及安装施工后的缺陷、尺寸偏差及变形、结构性能等;结构构件间的连接质量检查应包括结构构件的位置及尺寸偏差、套筒灌浆及灌浆锚搭接灌浆质量、焊接连接质量、螺栓连接质量、预制剪力墙底缝灌浆质量、双面组合剪力墙空腔现浇混凝土质量等。
预制钢结构检测
本内容包括总则、材料、构件、连接四项,明确了材料检验,包括钢材、焊接材料、紧固件的力学性能、原材料的化学成分、钢板和紧固件的缺陷及损伤、钢材的金相组织等内容;构件检验应包括构件尺寸、结构、偏差、变形等;连接检验应包括焊接连接、螺栓连接、铆钉连接等。
预制木结构检测
该内容包括总则、材料、构件、连接四项,明确材料检测项目应包括物理性能、弦向静曲强度、弹性模量等;构件检测项目应包括尺寸偏差、变形、裂纹、防腐、防虫害、防白蚁等;连接件检验应包括螺栓连接、齿连接、榫卯连接、预埋钢筋连接、金属连接件连接等。
其他系统检测
(1)外防护体系检查包括一般规定、预制外墙、外门窗、建筑幕墙、屋顶等。
(2)设备与管道系统检验包括一般规定、给排水、供暖、通风、空调及燃气、电气及智能化系统等。
(3)内饰系统测试包括通用规定、内饰部件系统、室内环境等。
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