土木吧丨装配式建筑的设计流程是啥?
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徐卫东
北京构力科技有限公司
《pkpm新天地》第119期
1 工程概况
该项目为某住宅小区项目，剪力墙结构，地上16层，总高48m，按相关规范的要求，底部加强区取为底部两层，实际设计中，该工程1-4层采用整体现浇，5-15层采用预制，屋面层采用整体现浇。
1 某工程组装图
2 设计流程
对于装配式建筑设计流程，一般如下图所示，在PKPM-PC软件中具体实施如下:
图2 装配式建筑设计流程图
（1）获取结构模型，该工程首先在PKPM结构软件中建完模型，之后再切换到PKPM-PC软件中，采取导入PM模型，如下图，即可获得我们PC软件中模型，无需重复进行模型的搭建。
图3 PM模型在PC软件中的导入
（2）拆分原则的确定，这一步中首先进行一个预制范围的选定，确定哪些范围做预制，哪些范围做现浇，进行一个预制率和装配率指标的初步控制；其次是进行一个工艺原则的确定，构件的选型，对拆分构件重量，规格材料的确定。该工程中考虑到公共区域管线复杂，楼板选择采用现浇，其他大板区域采用预制，叠合板的类型选为钢筋桁架叠合板，双向板拆分；叠合梁选为免外模叠合梁；预制外墙类型为三明治外墙，保温形式为夹心保温，竖向连接形式为套筒连接，水平连接方式为封闭箍连接形式。
图4 楼板预制与现浇的范围
图5 预制构件拆分及预制率的统计
预制楼梯、预制空调板及预制阳台板分别从程序的构件库中进行选取如下各图所示。在构件拆分之前，我们需要先跟厂家确认该构件加工厂的模具尺寸，最大能生产的构件尺寸，构件吊装设备的起重量以及后期预制构件运输路途中是否有限高的路段等，针对这些PC软件中提供了对已拆分的构件尺寸及重量是否超限进行检查，如图9所示。
图6 预制楼梯
图7 预制阳台板
图8 预制空调板
图9 构件重量及尺寸的超限检查
（3）拆分方案的初设及优化，PC软件中提供了一键智能化拆分，如下图所示，在拆分参数对话框中对板、墙的类型、尺寸等参数设置好后，一键框选相关构件即可完成智能化的拆分。
图10 板的拆分参数
图11 墙的拆分参数
图12 PC软件中一键智能拆分
同时对于拆分完的构件若想人为干预修改，可以在拆分修改中，选中要改的构件，非常方便的进行尺寸的修改，如图13所示，修改完后，若有其他相同尺寸的构件，则可以方便的进行构件刷，刷成同尺寸的构件，拆分方案完成后，可以即时的针对该层或者全楼指定构件的预制率的一个统计，查看是否满足要求。
图13 拆分修改
图14 预制率指标统计
（4）装配式整体计算，拆分方案完成后，接力装配式整体计算模块，程序中自动接力结构计算模块SATWE进行结构的整体计算，如图15所示。装配式整体计算中所需要关注的的内容包括，现浇部分地震内力放大，现浇部分、预制部分承担的规定水平力地震剪力百分比统计，叠合梁纵向抗剪计算，预制梁端竖向接缝的受剪承载力计算，预制柱底水平连接缝的受剪承载力计算，预制剪力墙水平接缝的受剪承载力计算等。
图15 结构整体计算
同时PC软件也会对构件进行一个吊点的验算，会相应的给出一个施工阶段的验算书，如图16所示。
图16 计算书输出
（5）施工图的出图及报审文件的生成，在出施工图之前，对于施工图中构件的编号，不同的单位有不同的编制原则，程序中提供了编号设置参数，如图17所示，设置完成后，程序中可以一键出全楼的施工图以及送审的计算书。
图17 图纸参数设置
图18 一键全楼施工图
程序中输出的施工图如下：
图19 墙体构件平面布置图（局部截图）
图20 楼板平面布置图（局部截图）
对于送审阶段，程序提供的一键输出计算书，可以方便的由设计师进行相关的选择并输出word版本的计算书。
图21 送审计算书
（6）深化设计阶段，在PC软件中提供了非常方便的深化设计参数，可以进行构件深化设计如钢筋端头的调整，机电预留预埋，预埋件布置，碰撞检查及参数化调整，构件脱模吊装的验算，构件深化出图，以及装配式算量统计。
图22 深化修改参数
图23 钢筋端头的调整
图24 墙体钢筋套筒的调整
图25 叠合梁底筋端头调整
深化阶段，基于BIM平台上可以实现专业之间的相互提资，由机电专业提出开洞条件，经结构专业的确认，进而PC软件中可以实现洞口的自动预留，如下图所示。
图26 机电洞口的预留
程序提供了参数化的便捷方式对于钢筋的碰撞实时进行一个修改，如下图所示。
图27 钢筋的碰撞检查
图28 钢筋碰撞处的参数修改
碰撞检查并调整完后，进行预埋件的布置，PC软件中提供了多种预埋件，方便设计师的使用，如下图所示。
图29 预埋件示意图
在构件校核阶段，程序可以对参数合理性进行一个检查，同时可以实现脱模、吊装、重心、配筋的验算。如下图所示，并给出相应的验算计算书。
图30 构件的校核验算
最后进行深化图纸的输出及装配工程量的算量统计，如下图所示，算量统计中包括构件的统计，钢筋的统计及一些预埋件的信息统计，这些统计信息及深化图纸最终可直接交给相应的构件加工厂，进行相应预制构件的生产。
图31 叠合板的深化图
图32 预制外墙深化图
上文来自《PKPM新天地》
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