本工程主要应用基于BIMBase的装配式设计软件PKPM-PC 2024,完成三维模型的搭建,利用BIM技术进行预制构件的预拼装,利用三维模型直观展示项目装配效果,最终实现设计出图的模型一体化应用。
本项目4栋楼均采用装配式建筑,本项目为取得容积率奖励,装配率同时满足现行国标和省标,本案例以2#楼为例,装配式方案采用:预制膜壳剪力墙+预制板+预制楼梯+非砌筑外墙+预制内隔墙+集成厨卫+全装修。预制竖向构件采用预制膜壳剪力墙,预制水平构件采用钢筋桁架叠合板和预制楼梯,预制外墙和预制内墙均采用ALC墙板,同时采用集成厨卫和全装修。最终,2#楼单体装配率均大于50%,可评价为装配式建筑。
图2
2#楼预制构件爆炸图
表1 2#楼装配式评价表(省标)
表2 2#楼装配式评价表(国标)
2.1 装配式项目落地应用
落地应用点 1 :预制模壳剪力墙应用
1)模壳剪力墙的装配率计算
根据省标:模壳体系按构件施工完成后的体积计入分子中(扣除梁高范围体积)。即:竖向构件的预制比例=施工完成后的模壳构件体积/(施工完成后的模壳构件体积+现浇竖向构件体积)。PKPM-PC装配式设计软件,自带膜壳体系构件,通过三维模型的搭建,可一键匹配《省标》及《国标》快速进行装配率的计算。
2)模壳剪力墙的结构整体计算分析
对于结构的整体分析,根据《装配复合模壳体系混凝土剪力墙结构技术规程》(T/CECS 522-2018)中5.1节,在各种设计状况下,可将模壳剪力墙视为现浇剪力墙进行结构分析。PKPM-PC装配式设计软件,内置SATWE计算内核,可直接根据三维模型进行结构整体计算分析,接力计算结果,实现预制膜壳剪力墙三维配筋及出图。
3)模壳剪力墙的设计要点
由于本项目抗震设防烈度8度(0.3g),Ⅲ类场地,抗震设防类别为丙类,竖向构件配筋率较大,且考虑了装配式构件的模块化和施工安全需要,本项目优先在建筑内部结构受力的一般位置剪力墙应用预制膜壳剪力墙,2#楼底部加强区楼层剪力墙和外墙部位均采用现浇,优先选择5层~27层中的非重要位置剪力墙采用预制膜壳剪力墙。
落地应用点 2 :水平构件的应用
本项目水平预制构件为预制叠合板和预制楼梯楼梯,应用范围为2层~屋面层,采用四边出筋的双向叠合板。
按照海南新标:采用密拼缝的叠合板应做到支座处不出筋,可按实际投影面积计入A1c;采用后浇带接缝的叠合板按投影面积乘以0.9的折减系数计入A1c,叠合板间宽度不大于300mm的后浇混凝土带计入投影面积,当宽度大于300mm时,大于300mm的部分不计入。因此本项目预制板投影面积需折减,根据与专家的咨询,楼梯需按同一原则进行折减,因此本项目水平计算的分子投影面积=(预制板的投影面积+预制板间不大于300的后浇带面积+预制楼梯的投影面积)*0.9。
PKPM-PC装配式设计软件,自带叠合板及楼梯两种构件类型,可通过三维模型的搭建,可一键匹配《省标》及《国标》快速进行装配率的计算。
项目二层至顶层非承载非砌筑外墙采用现浇+ALC墙板,大部分外墙采用现浇的方式,卫生间、厨房及电梯间周围的外墙采用砌筑的方式,剩余小部分外墙采用ALC墙板。
落地应用点4 :内隔墙采用ALC条板及一体化设计应用
项目二层至顶层内隔墙,除部分公共区域,均采用ALC轻质内隔墙板,即蒸压轻质砂加气混凝土板材。内隔墙管线线槽、点位严格按照装修图进行工厂开槽预留,不可现场二次开线槽,实现内隔墙采用墙体、管线、装修一体化应用。
项目建筑功能空间的固定面装修和设备设施安装需全部完成,达到建筑使用功能和性能的基本要求,满足全装修应用;
二
层至顶层的厨房均采用装配式装修的方式,厨房顶面采用吊顶,厨房墙面均采用干式工法;
二
层至顶层的卫生间采用免找平薄贴工艺,卫生间顶面采用吊顶,卫生间墙面,非砌筑墙面采用湿式工法,其余墙面均采用干式工法。