交子智谷·云锦二期 | 预制装配式建筑的典范_办公空间_设计案例作品

发布时间：2021-11-10 16:29:50 {{ caseViews }} {{ caseCollects }}

设计亮点

本案例充分展示了预制装配式建筑的设计优点，如高效节能、绿色环保、质量可控等。

项目名称：交子智谷·云锦二期项目
建设单位：成都交子现代都市工业发展有限公司
设计单位：成都基准方中建筑设计有限公司
项目负责人：张帆

交子智谷·云锦二期项目位于四川省成都市某地，为成都市工业产业园项目，规划用地类型为工业用地，拟为科技类企业、轻型工业企业、生产制造企业提供办公生产空间。本楼栋为4#楼，地上建筑面积为5190平方米，共7层，层高为一层6.0m，其余楼层4.8m。本楼栋所在场地类型为Ⅱ类场地，抗震设防烈度7度（0.1g），地震分组第三组，抗震等级为二级。地上总结构投影面积（不包含正负零及构架层）为5970平方米，其中计入装配率部分面积5402平方米，本项目设计要求达到A级装配式建筑标准。

一装配式方案设计说明

1 四川省装配式规定

《四川省装配式建筑装配率计算细则》中指出，计算单体建筑装配率时单体建筑应按项目规划比准文件的建筑编号确认，如果单体建筑中采用了不同的结构体系（类型）时，可先按单一结构体系（类型）计算出各结构单元的装配率，再根据各结构单元地上建筑面积加权平均。单体建筑装配率的计算范围为单体建筑室外地坪以上的部分，平屋顶以上楼梯间、电梯机房、设备间部分可不列入计算范围。地下室主体结构采用装配式建造时，主体结构的得分应按照相应评分表计算，地下室主体结构实际实施的面积可替代上部结构相同面积的主体结构得分。

单体建筑装配率

P=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）/100x100%，且各部分得分不应小于其最低分值。

本项目为工业建筑，评分标准如表1所示。

表1工业建筑评分表（框架结构）2装配式方案设计

根据四川省计算细则及项目实际情况，一层梁板及机房部分不计入主体结构装配率计算中，计算装配率的楼为二层~屋面。

01主体结构预制方案

因目前叠合板各方面技术相对比较成熟，且有大量项目已采用叠合板，所以首先保证除楼电梯间等核心区位置外，可以采用叠合板的位置全部采用叠合板，经初步测算叠合板面积占总结构投影面积的60%左右，q2b可以得到12分。计算细则中要求Q2项总分大于30分，则有两种预制方案可以选择：方案一，仅预制竖向承重构件；方案二，优先做预制梁，剩下的部分用预制柱补充。

方案一优点在于只预制两种结构构件，且柱与板之间的连接面较小，互相之间影响较小，无需考虑构件间钢筋与埋件的碰撞问题和节点处的施工问题；缺点是若仅预制柱则需要预制柱数量较多，且柱体积和重量较大，制作安装不便，施工时需考虑重型吊车入场问题。

方案二存在的问题在于无论如何都要做预制柱，预制柱的缺点无可避免，且本项目柱跨为8.4m，预制梁尺寸较大，且梁板、梁柱间连接节点复杂，需考虑较多的钢筋避让问题，制作、运输、安装存在诸多不便。

故综上所述，主体结构预制方案为预制柱+叠合板。因本项目有立面造型要求，部分柱需要做成圆形截面。经与预制构件厂沟通，圆形截面生产困难，所以不考虑圆形截面柱的预制。

02标准化方案

根据项目实际结构布置情况，本项目中标准宽度预制楼板比例很难达到70%以上，且无预制梁，所以考虑预制柱截面类型尺寸小于等于3种，根据结构初算结果地上部分柱截面边长选为700mm、800mm。

03外围护系统及管线系统方案

根据计算细则，工业建筑内隔墙不计入装配率计算范围仅考虑外围护系统，本楼栋外围护系统为全玻璃幕墙，且根据条文说明，同一技术可满足不同项得分要求时可累加积分，故外围护系统可得满分30。本楼栋管线分离比例可至少做到50%，故此项可记2分。

综上，本楼栋整体装配率得分为67分，满足A级装配建筑要求。

3装配式方案深化

根据前面制定的方案及结构整体计算结果，选取受力较小的以及无特殊做法的或需要特别加强的位置指定为预制构件，典型楼层预制构件范围如图1和图2所示。图中绿色部分为叠合板，红色柱为预制柱，淡蓝色为玻璃幕墙，天蓝色部分为悬挂阳台。本楼栋阳台部分为钢梁、钢吊杆，阳台板为钢筋桁架楼承板，此部分计算时仅计入面积而未考虑构件所提供的预制得分。在PKPM-PC中建模拆分后（模型如图3）统计装配率如表2所示。

图1 典型楼层预制构件示意图

图2典型楼层预制构件爆炸图

图3PKPM-PC全楼模型

图4典型楼层模型爆炸图

表2 装配率统计表

拆分后实际得分满足A级装配率要求，此方案可行。

二结构模型计算

在做深化之前需要对结构整体进行深化分析，以确保结构整体安全性，确定构件最终尺寸及配筋。结构整体分析使用的程序是PKPM 10版V5.2.0。具体分析结果详见“4#楼结构整体分析计算书”。

图5结构整体计算模型

图6典型楼层计算结果

三预制构件深化设计

结构整体计算完成后，使用PKPM-PC软件对预制构件进行深化设计，其中典型楼层深化模型和全楼模型如图4.0.1和图4.0.2所示。

图7典型楼层深化模型

图8全楼深化模型

1 叠合板

叠合板平面布置及拆分时，保证相同跨板块外形尺寸一致，减少叠合板类型，保证每块板重量不超过2t。因细则中规定预制构件间宽度不大于300mm的现浇带水平投影面积可计入装配式，超过300mm则要扣除，所以叠合板现浇带宽度均取300mm，为保证满足锚固长度要求，则板底筋直径大于8mm的位置采用弯折搭接。叠合板使用桁架兼做吊点，经验算吊点布置满足吊装、脱模要求。

图9板底筋弯折搭接

a)中间层柱

b)顶层柱

图10 预制柱

2 预制柱

预制柱在中间层顶部钢筋向上伸出，与上层柱采用全灌浆套筒连接，顶层顶部钢筋采用锚固板锚固在现浇层中。因预制PC计算值为0，所以柱顶柱底按构造设置键槽。柱顶设置四个吊钩，柱在楼层内的侧面设置脱模件和斜撑件，经验算均满足吊装、脱模要求。

3 预制构件出图

编号规则为全楼归并，将相同尺寸的构件整合为一个编号，成图时相同编号整合排图。图5.3.1、图5.3.2、图5.3.3为部分图纸成图结果。最终统计全楼预制构件汇总结果详见表5.3.1。

图11预制构件平面布置图

图12预制柱详图

图13叠合板详图

表3 预制构件分类汇总表

四结语

预制装配式是目前国家大力推行的建筑模式，将原本在现场浇筑的构件转移到工厂生产，再将生产好的构件运至现场组装，这样可以大大减少现场施工作业的工作量，还能有效保证构件生产质量，且一些复杂工艺可以更好的实现。装配式建筑符合国家提出的节能环保的绿色建筑理念。预制装配式建筑必将是未来发展趋势，充分掌握其设计技能对个人来讲是一个强有力的知识储备。

项目名称：交子智谷·云锦二期项目

建设单位：成都交子现代都市工业发展有限公司

设计单位：成都基准方中建筑设计有限公司

深化单位：四川山立建筑科技有限公司

勘察单位：四川省川建勘察设计有限公司

方案设计单位：阿海普建筑设计咨询（北京）有限公司

项目负责人：张帆

项目供稿人：张硕

设计依据

4#楼建筑、结构、设备等专业相关图纸及业主单位提供的设计资料

《四川省装配式建筑装配率计算细则》《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010、2016 版）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）《混凝土结构设计规范》GB50010-2020(2015版)《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《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《钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程》T/CECS715-2020