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 2017年建筑行業(yè)最火的一個(gè)詞，除了BIM，非“裝配式”莫屬，就連世界最大積木玩具廠商樂高也在近日宣布進(jìn)軍裝配式建筑！今年無疑將是裝配式建筑的發(fā)力之年！作為建筑從業(yè)人員，再不學(xué)習(xí)真的就OUT了。同濟(jì)設(shè)計(jì)將帶來系列干貨文章，深度剖析各類裝配式建筑技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用，希望大家持續(xù)關(guān)注。

本文將以上海臨港重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)項(xiàng)目為例，剖析裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在公共建筑領(lǐng)域中的創(chuàng)新應(yīng)用。

◎ 鳥瞰圖

◎ 主入口

◎ 東主入口立面

除東4樓采用裝配式鋼框架結(jié)構(gòu)外，其余單體地上部分均采用裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單體預(yù)制率不低于40%，滿足上海滬建管聯(lián)〔2014〕901號(hào)《關(guān)于推進(jìn)本市裝配式建筑發(fā)展的實(shí)施意見》的要求。

其中單體西1，西2樓為創(chuàng)新示范工程，裝配預(yù)制率不低于45%，并采用了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。滿足滬建建材聯(lián)〔2016〕432號(hào)《上海市建筑節(jié)能和綠色建筑示范項(xiàng)目專項(xiàng)扶持辦法》中對(duì)于裝配整體式建筑示范項(xiàng)目的要求。

本項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件包括：框架柱、主次梁、樓板、樓梯以及挑板和女兒墻等。

◎ 預(yù)制柱

◎ 預(yù)制梁

◎ 預(yù)制樓梯板

◎ 預(yù)制雙T板

本項(xiàng)目面積大，單體數(shù)量多，同時(shí)又要滿足預(yù)制裝配比例要求，對(duì)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工與管理都是一次非常大的考驗(yàn)。為順利推進(jìn)項(xiàng)目，同濟(jì)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從以下4個(gè)方面進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，確保有效解決技術(shù)難題。

| 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)消能減震結(jié)構(gòu)體系

本工程西1、西2樓為高層建筑，若按常規(guī)體系采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，則剪力墻部分需要現(xiàn)澆，增加現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)，不利于預(yù)制率的提高；且剛度的增加會(huì)導(dǎo)致預(yù)制框架部分的構(gòu)件尺寸較大，造成運(yùn)輸和施工吊裝困難。

經(jīng)比選，采用了設(shè)置黏滯阻尼器的裝配整體式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)給結(jié)構(gòu)增加額外的剛度，且在多遇地震作用下就能顯著耗能，減小地震剪力和位移角。據(jù)統(tǒng)計(jì)，黏滯阻尼器替代剪力墻之后，提高了建筑的預(yù)制裝配程度（單體預(yù)制率≥45%），減少了結(jié)構(gòu)自重（混凝土用量減少7%），同時(shí)增強(qiáng)了裝配式建筑的抗震能力和防災(zāi)性能。

◎ 黏滯阻尼器實(shí)物

◎ 黏滯阻尼墻連接示意圖

◎ 西1樓阻尼器布置圖

| 裝配整體式混凝土框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)連接

為解決框架節(jié)點(diǎn)鋼筋密集、施工困難的突出問題，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了框架梁柱和節(jié)點(diǎn)的配筋及連接方式，包括：框架柱四角集中配置受力縱筋、框架梁底筋節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋避讓、采用鋼筋錨固板的框架頂層端節(jié)點(diǎn)，有效提高裝配式框架的施工效率。

◎ 典型中層邊柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

◎ 典型框架梁底筋錯(cuò)位排布構(gòu)造

◎ 頂層梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

| 預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板疊合樓蓋技術(shù)

本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)柱網(wǎng)為8.4mx8.4m，因此大量采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板，取消次梁，提高施工效率并降低造價(jià)，局部柱距較密，則采用鋼筋桁架疊合板。

◎ 雙T板

◎ 鋼筋桁架疊合板

◎ 西1樓典型樓層預(yù)制板布置圖（紅色為雙T板，藍(lán)色為鋼筋桁架疊合板）

為了滿足公共建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)大跨樓蓋結(jié)構(gòu)的需求，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)研究了先張法預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板變截面端部設(shè)計(jì)方法以及L形、倒T形梁的挑耳設(shè)計(jì)方法。

◎ 典型雙T板梁板節(jié)點(diǎn)

◎ 雙T板端部節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

◎ 雙T板端部節(jié)點(diǎn)構(gòu)造實(shí)物

| BIM和RFID（無線射頻識(shí)別芯片）技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

在裝配式建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維等各個(gè)階段，均應(yīng)用RFID（無線射頻識(shí)別芯片）技術(shù)實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的信息自動(dòng)化采集，同時(shí)結(jié)合BIM技術(shù)進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)、提高預(yù)制構(gòu)件制作精度、加強(qiáng)施工管理水平并節(jié)省工程造價(jià)、為項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供準(zhǔn)確的工程信息，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的全生命周期信息化管理。

◎ 中間層邊跨梁柱節(jié)點(diǎn)BIM模型

◎ 鋼筋桁架疊合板BIM管綜模型

◎ 雙T板受力邊節(jié)點(diǎn)模型

◎ 裝配式樓梯模型

以本工程為基礎(chǔ)，同濟(jì)設(shè)計(jì)集團(tuán)申報(bào)了國(guó)家住建部裝配式建筑科技示范工程項(xiàng)目和上海市科委計(jì)劃項(xiàng)目“高預(yù)制率裝配式綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)關(guān)鍵技術(shù)與集成示范”。工程設(shè)計(jì)人員還參與了國(guó)標(biāo)圖集《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造(2015年合訂本)》G310-1~2的編制工作。

◎ 國(guó)標(biāo)圖集