基于pkpm-pc的 装配式框架设计流程分享 · 2018. 5. 30. ·...
TRANSCRIPT
基于PKPM-PC的装配式框架设计流程分享
樊昊 | BIM 技术中心北京构力科技有限公司
中国建筑科学研究院有限公司
PKPM-BIM 设计项目
PKPM-BIM整体解决方案 – 项目实例
装配整体式框架项目实例
装配式建筑面积比例：100%
单体预制率：不低于40%
所含建筑：1#楼、2#楼—装配式建筑
3#楼、4#楼—配套用房 （不计入装配式建筑面积）
结构体系：装配整体式框架结构
抗震设防烈度：七度
保温形式：内保温
预制构件类型：预制柱、预制梁、预制板、
预制楼梯
『1』• 结构模型创建及结构计算分析
『2』• 装配式方案设计
『3』• 装配式整体计算
『4』• 施工图出图及报审文件生成
『5』• 深化设计
装配整体式框架项目实例
『1』 • 结构模型创建及结构计算分析
建筑转结构
接力PM模型
三维交互创建结构模型
隔墙转荷载
识别功能区域添加荷载
按现浇结构计算控制结构指标
结构计算模型结构模型建筑模型
装配整体式框架项目实例
『2』 • 装配式方案设计
• 2.1 设计原则选定
• 预制范围选定-预制率，装配率指标
• 工艺原则 - 构件选型
Ø 预制柱，叠合板，叠合梁
Ø 预制部品
• 2.2 拆分方案设计及优化
• 智能拆分
• 交互调整拆分方案
• 拆分方案指标统计及检查
装配整体式框架项目实例
装配整体式框架项目实例– 2.装配式方案设计
• 预制范围选定 –预制率不低于40% 预制率 25% 30% ≥40%
外围护墙板（外挂） √（局部） √ √
空调板（如有） √（局部） √ √
阳台（如有） √ √ √
楼梯梯段 √ √ √
叠合楼板 √ √ √
预制柱 √ √ √
叠合梁 × √ √
• 装配整体式框架结构
Ø 1层： 柱预制；梁、板现浇
Ø 2-5层：竖向构件和水平构件预制
Ø 6层： 现浇
（该表格根据上海地区相关政策及工程经验总结，仅供参考）
2.1 设计原则选定
2.1 设计原则选定
• 构件选型-基本原则
Ø 规格，重量，材料（不大于6吨）
Ø 构件加工，现场施工前置考虑
-构件模具尺寸
-构件运输：运输工具，运输路线
-构件安装：吊装工具
-构件生产、安装：预埋件设计
装配整体式框架项目实例– 2.装配式方案设计
• 构件选型-预制柱
Ø 预制柱类型：中间层柱，顶层柱
Ø 竖向连接形式：套筒，浆锚搭接…
装配整体式框架项目实例– 2.装配式方案设计
全灌浆套筒
半灌浆套筒
浆锚搭接
2.1 设计原则选定
现浇
预制
中间层柱 顶层柱
• 构件选型-叠合板
Ø 叠合板区域初选：管线复杂区域宜采用现浇
Ø 叠合板类型选定：
桁架叠合板（跨度大于3m），预应力板（跨度大于6m）
单向板，双向板（接缝构造、支座构造与长宽比）
• 构件选型-叠合梁
Ø 叠合梁类型选定：凹口叠合梁
框架梁 叠合层厚度不宜小于150mm
次梁 叠合层厚度不宜小于120mm
装配整体式框架项目实例– 2.装配式方案设计
预制板
2.1 设计原则选定
• 构件选型-预制外挂板（如有）
预制挂板类型：连梁挂板，线连接挂板，点连接挂板…
保温形式：夹心保温，内保温，外保温
装配整体式框架项目实例– 2.装配式方案设计
连梁挂板 线连接挂板 点连接挂板
2.1 设计原则选定
• 构件选型-预制阳台，预制空调板，预制楼梯
• 预制双跑楼梯 • 全预制梁式阳台板
• 预制空调板
装配整体式框架项目实例– 2.装配式方案设计
2.1 设计原则选定
• 参数化 标准化构件库
构件类型 构件形式
预制外墙 三明治外墙 剪力墙 剪力墙PCF 全截面PCF…
预制内墙 剪力墙 填充墙
叠合板 单向叠合板 双向叠合板 无桁架叠合板 …
叠合梁 叠合梁 带封边叠合梁 挑耳式叠合梁 …
外挂墙板 点连式外挂板 线连式外挂板 连梁挂板
预制柱 预制柱
预制阳台 叠合板式阳台 全预制板式阳台 全预制梁式阳台
预制楼梯 双跑楼梯 剪刀楼梯 …
预制空调板 预制空调板 …
装配整体式框架项目实例– 2.装配式方案设计
装配整体式框架项目实例– 2.装配式方案设计
标准层初步拆分平面
现浇 现浇
现浇
叠合板 叠合梁
预制柱
预制楼梯
预制率
标准层 57%
全楼 46%
2.2 拆分方案初设及优化
预制范围：
1层： 柱预制，水平构件现浇
2-5层： 竖向和水平构件均预制
6层： 竖向和水平构件均现浇
• 拆分方案初设
2.2 拆分方案初设及优化ü 重量检查
ü 尺寸检查
ü 预制率统计
装配整体式框架项目实例– 2.装配式方案设计
『3』 • 装配式整体计算
• 3.1 参数设置及接力计算
• 3.2 构件接缝处验算及配筋设计
• 3.3 装配式设计指标检查
• 装配式结构计算指标
• 预制率，装配率
• 3.4 施工阶段构件验算
装配整体式框架项目实例
装配整体式框架项目实例– 3.装配式整体计算
3.1 参数设置及接力计算选择结构体系 | 内力调整系数设置
《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014
• 6.3.1 在各种设计状况下，装配整体式结构可采
用与现浇混凝土结构相同的方法进行结构分析。
当同一层既有预制又有现浇抗侧力构件时，地震
设计状况下宜对现浇抗侧力构件在地震作用下的
弯矩和剪力进行适当放大。
3.2 构件接缝处验算及配筋设计
装配整体式框架项目实例– 3.装配式整体计算
• 柱底接缝处的抗剪承载力配筋值• 梁端接缝处的抗剪承载力配筋值
3.2 构件接缝处验算及配筋设计
装配整体式框架项目实例– 3.装配式整体计算
《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014
3.2 构件接缝处验算及配筋设计
装配整体式框架项目实例– 3.装配式整体计算
《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014
• 配筋设计修改
ü 修改平法，钢筋三维实时联动
ü 施工图平台修改配筋
• 装配式构件配筋原则
装配式设计宜选择大直径，高强度钢筋
3.2 构件接缝处验算及配筋设计
装配整体式框架项目实例– 3.装配式整体计算
3.3 装配式设计指标检查
• 装配式统计指标
Ø 预制率
Ø 外墙面积比
Ø 夹心保温层面积比
装配整体式框架项目实例– 3.装配式整体计算
• 装配式结构指标（框架项目）
Ø 等同现浇结构设计
Ø 装配式整体式结构限高
Ø 装配整体式结构最大高宽比（高层）
3.4 施工阶段构件验算
装配整体式框架项目实例– 3.装配式整体计算
『4』 • 施工图出图及报审文件生成
• 4.1 构件归并及编号设置
• 4.2 施工图出图
• 4.3 报审计算书生成
• 结构计算书
• 装配式计算书
装配整体式框架项目实例
装配整体式框架项目实例– 4.施工图出图及报审文件生成
4.1 构件归并及编号设置
自定义编号规则 构件平面布置图
4.2 施工图出图
ü 结构模板图
ü 板配筋图
ü 梁配筋图
ü 柱配筋图
ü 现浇层插筋图
ü 墙柱平面布置图
ü 梁板平面布置图
ü 装配式节点大样图
装配整体式框架项目实例– 4.施工图出图及报审文件生成
自定义楼层名 自定义颜色与填充
4.2 施工图出图
装配整体式框架项目实例– 4.施工图出图及报审文件生成
4.2 施工图出图 装配式节点大样图 （国标、上海中森）
装配整体式框架项目实例– 4.施工图出图及报审文件生成
中间层梁柱端节点构造梁底纵筋机械连接构造主梁后浇凹口构造
等截面中柱连接构造单向板密缝拼接构造梁板搭接构造 变截面中柱连接构造
线连接挂板连接节点
4.3 送审计算书 结构计算书 | PC计算书一 一键输出 极速生成
装配整体式框架项目实例– 4.施工图出图及报审文件生成
结构计算书 装配式计算书
装配整体式框架项目实例
『5』 • 深化设计
• 5.1 构件深化设计
• 5.2 预留预埋设计
• 电气线盒预留
• 施工预埋件布置
• 5.3 碰撞检查及参数化调整
• 5.4 构件出图
• 5.5 装配式算量统计
• 5.6 形成构件库
侧视
5.1 构件深化设计-梁柱节点钢筋避让
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
选定“避让方式”
俯视
轴侧
5.1 构件深化设计-板洞布置及钢筋补强
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
国标图集 11G101-1
混凝土结构构造手册（第四版）
自定义补强筋搭接长度
5.1 构件深化设计-板底筋避让（双向板）
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
设定“底筋避让参数”
5.2 预留预埋设计-电气线盒预留
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
预留操作手孔
预埋电气线管
预埋电气线盒
预埋电气线管
预埋电气线盒
设置“线盒定位参数与线盒布置参数”
线管向上
线管向下
5.2 预留预埋设计-施工预埋件布置
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
设置“布置位置及定位参数”选定“预埋螺母规格”
5.3 碰撞检查及参数化调整
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
5.4 构件出图-预制柱
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
5.4 构件出图-叠合梁
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
5.4 构件出图-叠合板
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
5.5 装配式算量统计ü 材料
ü 构件ü 材料清单
ü 构件清单
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
5.6 形成构件库
构件入库
项目构件库
节点大样库
自定义构件库
ü 构件一键入库 项目高效复用
ü 长期积累 形成丰富企业构件库
装配整体式框架项目实例– 5.深化设计
42
基于BIM的装配式框架项目应用流程