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 2017年建筑行業(yè)最火的一個詞，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。同濟設(shè)計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《關(guān)于推進本市裝配式建筑發(fā)展的實施意見》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%，并采用了多項創(chuàng)新技術(shù)。滿足滬建建材聯(lián)〔2016〕432號《上海市建筑節(jié)能和綠色建筑示范項目專項扶持辦法》中對于裝配整體式建筑示范項目的要求。

本項目預(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

本項目面積大，單體數(shù)量多，同時又要滿足預(yù)制裝配比例要求，對設(shè)計、現(xiàn)場施工與管理都是一次非常大的考驗。為順利推進項目，同濟設(shè)計團隊從以下4個方面進行了創(chuàng)新設(shè)計，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)場濕作業(yè)，不利于預(yù)制率的提高；且剛度的增加會導(dǎo)致預(yù)制框架部分的構(gòu)件尺寸較大，造成運輸和施工吊裝困難。

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)點在于不會給結(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，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%），同時增強了裝配式建筑的抗震能力和防災(zāi)性能。

◎ 黏滯阻尼器實物

◎ 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)簡化節(jié)點連接

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

◎ 典型中層邊柱節(jié)點構(gòu)造

◎ 典型框架梁底筋錯位排布構(gòu)造

◎ 頂層梁柱節(jié)點構(gòu)造

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

本項目標準柱網(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，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)對大跨樓蓋結(jié)構(gòu)的需求，設(shè)計團隊研究了先張法預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板變截面端部設(shè)計方法以及L形、倒T形梁的挑耳設(shè)計方法。

◎ 典型雙T板梁板節(jié)點

◎ 雙T板端部節(jié)點構(gòu)造

◎ 雙T板端部節(jié)點構(gòu)造實物

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

在裝配式建筑的設(shè)計、生產(chǎn)、施工、運維等各個階段，均應(yīng)用RFID（無線射頻識別芯片）技術(shù)實現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的信息自動化采集，同時結(jié)合BIM技術(shù)進行精細化設(shè)計、提高預(yù)制構(gòu)件制作精度、加強施工管理水平并節(jié)省工程造價、為項目運營維護提供準確的工程信息，實現(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BIM模型

◎ 鋼筋桁架疊合板BIM管綜模型

◎ 雙T板受力邊節(jié)點模型

◎ 裝配式樓梯模型

以本工程為基礎(chǔ)，同濟設(shè)計集團申報了國家住建部裝配式建筑科技示范工程項目和上海市科委計劃項目“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)計人員還參與了國標圖集《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接節(jié)點構(gòu)造(2015年合訂本)》G310-1~2的編制工作。

◎ 國標圖集