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PC结构设计的依据与原则是什么?

2020-11-20

PC建筑设计首先应当依据国家标准、行业标准和项目所在地的地方标准。

由于中国装配式处于起步阶段,有关标准比较审慎,覆盖范围有限(如对筒体结构就没有覆盖),一些规定也不够具体明确,远不能适应大规模开展装配式建筑的需求,许多创新的设计也不可能从规范中找到相应的规定。所以,PC建筑设计还需要借鉴国外成熟的经验,进行试验以及请专家论证等。

PC建筑设计特别需要设计、制作和施工环节的互动和设计各专业间的衔接。

壹·设计依据

PC建筑设计除了执行混凝土结构建筑有关标准外,还应当执行关于装配式混凝土建筑的现行行业标准《装规》。

北京、上海、辽宁、黑龙江、广东深圳、江苏、四川、安徽、湖南、重庆、山东、湖北等地都制定了关于装配式混凝土结构的地方标准。

贰·借鉴先进经验

欧洲、北美、日本、新加坡、中国台湾、中国香港等国家和地区有多年PC建筑经验。尤其是日本,许多超高层PC建筑经历了多次地震的考验。对于国外成熟的经验,特别是许多细节,宜采取借鉴方式,但应配合相应的试验和专家论证。

叁·试验原则

PC建筑在中国刚刚兴起,经验不多。国外PC建筑的经验主要是框架、框-剪和筒体结构,高层剪力墙结构的经验很少;装配式建筑的一些配件和配套材料目前国内也处于开发阶段。由此,试验尤为重要。设计在采用新技术选用新材料时,涉及结构连接等关键环节,应基于试验获得可靠数据。

例如夹心保温板内外叶墙板的拉结件,既要强度、刚度要求,又要减少热桥,还要防火和耐久,这些都需要试验验证。有的国产拉结件采用与塑料筋一样的玻璃纤维增强树脂制成,但塑料筋用的不是耐碱玻璃纤维,埋置在水泥基材料中耐久性得不到保障,目前国外只用于临时工程,将其用于混凝士夹心板中是不安全的。

肆·专家论证

当设计超出国家标准,行业标准或地方标准的规定时,例如建筑高度超过最/大适用高度限制,必须进行专家审查。

在采用规范没有规定的结构技术和重要材料时,也应进行专家论证。在建筑结构和重要的使用功能方面,审慎是非常必要的。

伍·设计、制作、施工的沟通互动

PC建筑设计人员应当与PC工厂和施工安装单位的技术人员进行沟通互动,了解制作和施工环节对设计的要求和约束条件。

例如,PC构件有一些制作和施工需要的预埋件,包括脱模、翻转、安装、临时支撑、调节安装高度、后浇筑模板固定、安全护栏固定等预埋件,这些预埋件设置在什么位置合适,如何锚固,会不会与钢筋、套筒、箍筋太近影响混凝土浇筑,会不会因位置不当导致构件出现裂缝,如何防止预埋件应力集中产生裂缝等,设计师只有与制作厂家和施工单位技术人员互动后才能给出安全可靠的设计。

陆·各专业衔接集成

PC建筑设计需要各个专业密切配合与衔接。比如拆分设计,建筑师要考虑建筑立面的艺术效果,结构设计师要考虑结构的合理性和可行性,为此需要建筑师与结构工程师互动。再比如,PC建筑围护结构应尽可能实现建筑、结构。保温、装饰一体化,内部装饰也应当集成化,为此,需要建筑师、结构设计师和装饰设计师密切合作。再比如,防雷引下线需要埋设在预制构件中,需要建筑、结构和防雷设计师衔接。总之,水、暖、电、通、设备、装饰各个专业对预制构件的要求都要通过建筑师和结构设计师汇总集成。

柒·一张(组)图原则

PC建筑多了构件制作图环节,与目前工程图样的表达习惯有很大的不同。

PC构件制作图应当表达所有专业所有环节对构件的要求,包括外形、尺寸、配筋、结构连接、各专业预埋件、预埋物和孔洞、制作施工环节的预埋件等,都清清楚楚地表达在一张或一组图上,不用制作和施工技术人员自己去查找各专业图样,也不能让工厂工人员自己去标准图集上找大样图。

一张(组)图原则不仅会给工厂技术人员带来便利,最主要的是会避免或减少出错、遗漏和各专业的“撞车”。


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