预制钢筋混凝土结构,我们设计什么?
在预制钢筋混凝土结构中,柱、梁、檩条、屋面梁和楼板构件在工厂浇筑,运至现场后用起重机吊装就位。对于跨度大、轴网重复的建筑,施工工期会缩短;混凝土质量在工厂里也更容易控制。它与现浇钢筋混凝土的根本区别在于构件是事后连接起来的。体系在地震中的表现在很大程度上取决于这些连接,因此我们计算中最耗时的部分也是连接节点详图。
我们为工业设施、仓库、物流中心、生产车间和农业建筑编制预制结构体系设计。在 Kocaeli,这类项目的委托方多是在有组织工业区新建设施或扩建现有设施的业主。1999 年 Kocaeli 地震表明,该地区许多工业建筑的薄弱环节在连接节点上,我们在做构造决策时考虑这一经验。这些设施中常见重型货架系统和桥式起重机,日后在屋面加装太阳能板如今也已是常事。这些荷载,我们从一开始就放进模型。
我们的设计从建筑设计、构件厂的模具和构件生产条件以及场地评价结果出发。画一个工厂没有模具的截面,或一根无法运到现场的长梁,是没有意义的。所以,在初步确定尺寸之前,我们先了解构件厂的条件。
工作范围
结构体系布置
轴网间距、柱高和屋面坡度,我们按企业在厂房里要做什么来确定。如果需要吊车梁,柱截面和牛腿位置随之改变。
构件设计
我们计算柱、梁、檩条和屋面梁以及 TT 形板和空心楼板构件的截面与配筋。
杯口(杯形)基础
我们计算安放柱子的杯口基础的尺寸和配筋,以及柱与基础形成固接所需的条件。
连接节点详图
我们细化梁柱铰接节点、销栓和橡胶支座。楼板构件之间及其与梁的连接,以及屋盖和楼盖作为水平隔板连续工作的问题,也在这一阶段解决。
安装阶段计算
构件在就位并连接之前,受力方式与建成后的结构不同。吊点、临时支承和安装过程中的稳定,我们另行验算。
混合体系
对于与钢屋盖、钢筋混凝土剪力墙或现浇部分共同工作的结构,我们设计两种体系交接处的界面。
适用法规与标准
抗震计算采用《土耳其建筑抗震规范》(TBDY 2018)中关于预制钢筋混凝土建筑的条款,构件尺寸设计采用 TS 500(土耳其钢筋混凝土结构设计标准)。荷载取值取自 TS 498,与混凝土等级有关的条件取自 TS EN 206。位于有组织工业区(OSB)内的地块,建筑许可和设计审批由 OSB 管理机构负责;OSB 以外,这一职权属于相关市政府。两种情况下,施工阶段都由建筑监理机构监督。
预制结构的地震损伤有很大一部分出现在连接区域和柱与基础的连接处。因此,我们对每一种连接类型单独计算,并在计算书中以与构件计算相同的详细程度给出结果。
工作流程
需求与资料收集
我们询问设施里将生产或存放什么、起重机和货架荷载以及规划条件,并要求提供由具备资质的机构编制的岩土勘察报告。
初步尺寸设计
我们把轴网布置和构件类型与构件厂的模具条件对照。如果需要一个没有模具的截面,在这里就能看出来。
分析与设计
我们在常用的结构分析软件中建立体系模型,在地震、风、雪和使用荷载作用下确定构件和连接的尺寸。
连接与安装验算
柱与基础、梁与柱以及楼板的连接,我们逐一验算。构件被吊起、运输和搁在临时支承上等待的工况,我们单独计算。
设计与审批
我们交付结构设计和计算书,并处理 OSB 管理机构或市政府以及建筑监理机构提出的修改意见。
生产与安装协调
我们把自己的构件图与构件厂的图纸对照,消除差异。安装中出现的技术问题由我们解答。
交付文件
- 结构及抗震计算书
- 杯口基础及基础拉梁设计图
- 柱、梁、檩条和楼板构件图及钢筋表
- 连接及支座详图
- 安装阶段计算书及安装顺序说明
- 工程量计算表
常见问题
预制结构的设计不是由构件厂做吗?
有些厂家会做。我们可以代表业主进行独立设计,也可以编制与厂家构件图相协调的结构设计。哪种方式合适,我们在开工前商定。
该选预制混凝土还是钢结构?
没有唯一正确的答案;跨度、防火要求、使用荷载和交付期限决定选择。难以决定的项目,我们对两种体系都做初步尺寸设计,与钢结构方案并列比较。
设计中能考虑设施日后的扩建吗?
能,但这一决定必须在项目开始时作出。在扩建方向的轴线上,我们把基础、柱和连接详图设计成能够承接新增结构的形式。
你们也设计农业建筑吗?
是的。畜舍、仓库和加工设施之类的建筑,我们设计预制结构体系。有补助支持的项目,请参阅我们的农业建筑与 IPARD / TKDK 补助项目页面。
屋面要加装太阳能板,该怎么做?
首先要看屋面构件能否承受这一附加荷载。新建建筑,我们从一开始就把太阳能板及其支架的荷载计入计算。既有建筑,我们核查屋面梁和檩条的承载能力,做适用性评估。
