中学和小学改扩建项目4号楼初步设计调整装配式建筑专项设计说明书

中学和小学改扩建项目4号楼初步设计调整中学和小学改扩建项目4号楼初步设计调整装配式建筑专项设计说明书装配式建筑专项设计说明书工程概况1.1本工程位于庹家坳H05-3／03地块，西靠金桥路，南邻金建路，整体区位比较安静。适合学校教学需求安静的环境。项目场地标高约为279.00，而南侧金建路标高约为261.15，高差约为18米，是本次设计的难点。本项目为中学和小学改扩建项目，本次为本项目的4号楼初步设计调整,调整原因为项目业主对建筑内部功能布局进行了调整，导致建筑面积发生了变化，由原来的4677.33㎡变为4670.36㎡。根据《重庆市房屋建筑和市政基础设施工程重大设计变更规定》进行了重新初步设计。结构类型为框架结构结构体系，建筑单体装配率不低于50%，预评价为重庆市装配式项目。1.2本项目（1）竖向结构构件采用高精度模板，施工工艺达到免抹灰效果并且成型构件平整度偏差不超过5mm，高精度模板在标准层可以实现标准化作业，模具使用率较高，水平结构构件为预制叠合楼板、预制楼梯、预制看台，4#楼水平构件面积比例为71.8%，因此结构水平构件都可得分为21.8分，梁柱节点考虑钢筋避让和现场施工便利预制梁采用I级机械连接接头和锚固板方式，双向板拼缝采取预留300mm宽度后浇带，预制叠合楼板在后浇段内预留钢筋连接。（2）标准层建筑外立面为采用250mm厚蒸压加气混凝土砌块526~625（自保温），是保温、隔热、装饰一体化标准构件，得分为11.2分。（3）采用全装修、管线和结构分离，全装修详见附图，得分6分，楼面、地面大多采用干式工法，比例超过70%，得分4分，管线大多为明装方式，比例超过70%，得分6分，总计得分51分。（4）本项目没有厨房因此为缺项，计算可知整体装配率为54.3%，满足50%装配率要求。设计依据《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068-2018）；《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；《中小学校建筑设计规范》GB50099-2011《风雨操场建筑设计规范》JGJ31-2003；《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)（2018年版）；《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95（2001年修订版）；《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）；《建筑幕墙》（GB/T21086-2007）；《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）；《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ113-2015）；《建筑玻璃点支承装置》（JG/T138-2010）；《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）；《钢结构设计标准》（GB50017-2017）；《钢筋锚固板应用技术规程》（JGJ256-2011）；《重庆市建筑工程初步设计文件编制技术规定》（2017版）；《重庆市建筑工程初步设计文件编制技术规定》（2017版）-装配式专篇（修订）；《装配式混凝土建筑技术标准》（GB/T51231-2016）；图集重庆地标《装配式混凝土住宅楼梯图集》（15J04）；图集《桁架钢筋混凝土叠合板（60mm厚底板）》（15G366-1）；重庆市装配式建筑装配率计算细则（试行）；国家和重庆市其他的相关规范、规程；本项目设计任务书。设计理念贯彻安全、适用、经济、美观的设计原则，做到技术先进、功能合理、确保工程质量，充分发挥建筑工业化的优越性，促进建筑产业化的发展。体现以人为本、可持续发展和节能、节地、节材、节水的指导思想，考虑环境保护要求。在标准化系列化设计的同时，结合总体布局和立面色彩、细部处理等方面丰富建筑造型及空间。本工程4号楼建筑采用装配式建筑，平面布置符合使用功能，且可灵活分隔；平面布置力求简单、规则，承重剪力墙上下对应贯通，避免过大的凸出和挑出部分；建筑装修、饰面，采用耐久、不易污染的材料做法，并体现装配式建筑立面造型的特色。装配式建筑设计采用建筑标准化、系列化设计方法，采用少规格、多组合的原则，做到基本单元、连接构造、构件、配件及设备管线通用化。装配式建筑设计选用工厂化生产的预制构配件，工厂预制时考虑室内装修与设备安装的要求，对于预留孔洞或预埋构件均应考虑到位。装配式建筑应严格按照建筑模数制进行设计，为工业化部品构件尺寸协调、互换通用创造条件，便于工厂化统一加工；构配件组合时，应明确各构配件的尺寸和位置，使设计、加工、安装保持一致，提高全过程效率。装配式建筑设计应全面考虑结构体系特点、设计所选用的各类部品部件的规格与类型、室内外装修及设备安装系统等内容，应满足建筑功能要求。结构竖向布置应规则、均匀，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料应至下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力竖向突变；高层装配整体式结构设置现浇混凝土地下室，结构转换层、平面复杂或开洞较大的楼层、作为上部结构嵌固部位的楼层宜采用现浇楼盖结构。装配式建筑结构分析按等同现浇结构进行，接缝处均采用不低于C35的细石混凝土或高强灌浆料后浇，叠合楼盖均为叠合式受弯构件，并在施工阶段设有可靠支撑，对于这两类构件的结构计算均按整体受弯构件设计计算；但其斜截面受剪承载力和叠合面受剪承载力应按现行《混凝土结构设计规范》(GB50010)相关规定计算。装配式结构节点、接缝连接的传力应可靠，构造应简单；节点、接缝压力可通过后浇混凝土、灌浆或座浆直接传递；拉力由各种连接筋、预埋件传递，剪力由结合面的粘结强度、混凝土键槽或粗糙面、钢筋抗剪作用承担。4.建筑设计说明1.本项目采用装配式的建筑单体4号楼风雨操场，拟对楼屋盖结构中的板、楼梯等构件进行预制，以叠合浇筑的方式进行现场施工。根据《重庆市装配式建筑装配率计算细则（试行）》有关要求非承重围护墙与内隔墙采用非砌筑，非承重围护墙部分选用精密砌块；非砌筑内隔墙选用蒸压加气混凝土板（ALC）。相关材料性能如下表：ALC内隔墙板规格200mm墙体材质蒸压加气混凝土密度625-700kg/m³防火≥240min保温隔热传热系数0.28W/㎡·K热惰性D值为3.57隔声平均隔声量40.8dB施工方式非砌筑外墙采用自保温，外墙砌体为250mm厚蒸压加气混凝土砌块526～625(外墙灰缝≤3mm)，热桥保温为40.0mm纤维增强改性发泡水泥保温板。内墙砌体采用200mm厚蒸压加气混凝土砌块526～625(外墙灰缝≤3mm)。2.本项目选用围护墙与保温隔热一体化和内隔墙与管线一体化。3.建筑全装修内容：建筑构造及装修表建筑构造及装修外墙体材料外墙部分：250厚精密砌块、内隔墙材料200mm厚ALC内隔墙板、内墙腻子屋面两道自粘改性沥青防水卷材40厚细石混凝土加4%防水剂，内配Φ6@150的双向钢筋网片，提浆压光；60厚桁架筋叠合楼板+100厚叠合层顶棚乳胶漆、无机涂料顶棚铝合金条板吊顶门甲、乙级防火门、特级防火卷帘门、木门、防盗门，玻璃门窗灰色多腔铝合金型型材，乙级防火窗外墙面外墙真石漆地面运动木地板、地胶、薄贴瓷砖5.结构设计说明1、结构设计1)本项目为4#楼，其地下为1层（层高为4.50米），地上为1层，层高为12.90米，局部夹层，层高4.8米，为沿运动场一周的看台。结构体系为框架结构，嵌固层为基顶，最大结构高度（嵌固端算起）为17.40米，最大跨度21.8m；本工程设防类别为重点设防类（乙类），建筑结构安全等级为一级，抗震设防烈度为6度，根据《中华人民共和国防震减灾法》以及《关于学校、医院等人员密集场所建设工程抗震设防要求确定原则的通知》中震防发〔2009〕49号的规定，地震加速度提高0.05g计算，所以4#风雨操场计算抗震设防烈度设计为7度，地震加速度按0.10g取值。按7度进行抗震计算，结构抗震等级为二级。2)楼栋混凝土结构部分：挡土墙、梁柱、车库顶板、斜屋面均采用混凝土现浇。局部夹层楼板及大跨度平屋面部分采用预制混凝土叠合楼板；楼梯梯段采用预制混凝土楼梯板。预制构件布置情况（包括预制构件示意、拆分定位及规格尺寸等）详见单体相关图纸。3)本项目全部竖向构件采用高精度铝模建造方式，提高建筑精度和工程质量。4#楼水平构件统计楼层参照楼层投影面积(m^2)计入的现浇混凝土面积(m^2)建筑平面总面积(m^2)应用比例预制梁叠合板预制楼梯预制阳台预制空调板2无/792.29(+0.000)41.440.0000.0000.000865.730.963屋面无/858.62(+0.000)0.0000.0000.0000.0001499.120.573合计--/1650.91(+0.000)41.440.0000.0000.0002355.850.7184)本项目预制构件类型简介预制叠合楼板预制叠合楼板混凝土强度等级参考结构设计，钢筋保护层同现浇楼板。叠合楼面板板厚130mm，其中预制部分的厚度为60mm，现浇层厚度为70mm；叠合屋面板板厚160mm，其中预制部分的厚度为60mm，现浇层厚度为100mm；预制板表面做成凹凸差不小于4mm的粗糙面，在预制板内设置桁架钢筋，桁架钢筋间距不大于600mm。桁架钢筋可以增加预制板的整体刚度和水平面抗剪性能，同时，钢筋桁架的下弦及上弦可作为楼板的下部和上部受力钢筋使用。施工阶段，验算预制板的承载力及变形时，可考虑桁架钢筋的作用，减小预制板下的临时支撑。叠合楼盖预制部分做法如下图示意。叠合楼板是由预制板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的复合楼板，预制板既是楼板结构的组成部分，又是楼板现浇钢筋混凝土层的永久性模板。此叠合板按照双向受力模型进行设计，不仅整体刚度更好，承载力更高；而且最大程度节约了传统楼板木模的使用，改良了楼板支模的施工工艺，缩短了施工周期，改善了施工环境，提高了施工的质量和精度。预制楼梯本项目楼梯预制部分为楼梯梯段板，楼梯休息平台与梯梁为现浇，预制梯段板搁置在现浇梯梁牛腿上。预制楼梯上端支撑设置固定铰支座，下端设置滑动铰支座。预制楼梯混凝土强度等级参考结构设计，钢筋为HRB400级，钢筋保护层同现浇楼梯，预制楼梯预制部分做法如下图示意:预制楼梯最大程度节约了传统木模的使用，改良了施工工艺，缩短了施工周期，改善了施工环境，提高了施工的质量和精度，预制楼梯完成面整洁，防滑条等已在预制中完成，无需施工现场后处理，吊装后即可使用。结构重要节点：a、梁板连接构造b、叠合楼板连接构造（单向板拼缝构造措施）c、预制楼梯连接构造2主要结构材料本项目挡土墙、柱混凝土等级为C35外，其余均采用C30，钢筋均采用HRB400，预制构件均为结构构件，连接节点参照16G101-1和G310-1~2等进行设计。3结构分析本项目根据《装配式混凝土结构设计规程》JGJ1-2014进行设计，在各种设计状况下，装配式整体结构可采用与现浇混凝土结构相同的方法进行结构分析，地震设计状况下对现浇抗侧力构件在地震作用下的剪力和弯矩进行适当放大。4、预制构件生产A、预制构件制作单位应具备相应的生产工艺设施，并应有完善的质量管理体系和必要的实验检测手段。B、预制构件制作前，应对其技术要求和质量标准进行技术交底，并应制定生产方案；生产方案应包括生产工艺、模具方案、生产计划、技术质量控制措施、成品保护、堆放及运输方案等内容。C、预制构件用混凝土的工作性应根据产品类别和生产工艺要求确定，构件用混凝土原材料及配合比设计应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工》GB50666、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55和《高强混凝土应用技术规程》JGJ/T281等的规定。D、预制结构构件采用钢筋套筒灌浆连接时，应在构件生产前进行钢筋套筒灌浆连接接头的抗拉强度试验，每种规格的连接接头试件数量不应少于3个。E、预制构件用钢筋的加工、连接与安装应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204等的有关规定。F、未尽事宜需满足《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）、《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）。5、预制构件运输应根据构件尺寸及重量要求选择驳运车辆，装卸及驳运过程应考虑车体平衡。驳运过程应采取防止构件移动或倾覆的可靠固定措施。驳运竖向薄壁构件时，宜设置临时支架。构件边角部及构件与捆绑、支撑接触处，宜采用柔性垫衬加以保护。预制梁、叠合楼板、楼梯宜采用平放驳运。现场驳运道路应平整，并应满足承载力要求。卸车时吊车臂起落必须平稳、低速，避免对预制构件造成损坏。预制构件运输时，车上应设有专用架，且有可靠的稳定构件措施。预制构件混凝土强度达到设计强度时方可运输。6、预制构件现场堆置本项目堆放场地平整、坚实，并有排水措施。预埋吊件应朝上，标识宜朝向堆垛间的通道。构件支垫应坚实，垫块在构件下的位置宜与脱模、吊装时的起吊位置一致。重叠堆放构件时，每层构件间的垫块应上下对齐，堆垛层数应根据构件、垫块的承载力确定，并应根据需要采取防止堆垛倾覆的措施。堆放预应力构件时，应根据构件起拱值的大小和堆放时间采取相应措施。未尽事宜需满足《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）、《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）。7、装配施工装配式结构施工前应制定施工组织设计、施工方案；施工组织设计的内容应符合现行国家标准《建筑工程施工组织设计规范》GB/T50502的规定；施工方案的内容应包括构件安装及节点施工方案、构件安装的质量管理及安全措施等。未尽事宜需满足《装配式混凝土建筑技术标准》（GB/T51231-2016）、《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）。预制混凝土构件施工次序大致为（1）现场设置梁和楼板的支撑（2）吊装叠合梁（3）吊装叠合钢筋（4）绑扎叠合楼板和叠合梁上部钢筋和竖向结构构件钢筋（5）铝模板搭设（6）现浇混凝土（7）达到混凝土设计强度的75%时拆除支撑和模板用于上一层预制构件，进行循环使用。8、工程验收装配式结构应按混凝土结构子分部工程进行验收；当结构中部分采用现浇混凝土结构时，装配式结构部分可作为混凝土结构子分部工程的分项工程进行验收。装配式结构验收除应符合《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）规程规定外，尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。未尽事宜需满足《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）、《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）。6、建筑电气设计说明1工程概况：本项目采用装配式的建筑单体为4#楼，拟对楼屋盖结构中的板、楼梯等构件进行预制，以叠合浇筑的方式进行现场施工。非承重围护墙部分选用精密砌块；非砌筑内隔墙选用蒸压加气混凝土板（ALC）。结构类型为框架结构结构体系，建筑单体装配率不低于50%。2设计依据《装配式建筑评价标准》GB/T51129-2017《重庆市装配式建筑装配率计算细则（试行）》（渝建〔2017〕743号）3电气设计说明1）本工程地上部分建筑采用部分装配式建筑，机电点位按全装修设计。户内配电箱和弱电配线箱嵌墙暗装，在预制墙体上预留安装洞口，具体尺寸待施工图阶段设计确定，强电箱洞口底边距地1600mm，弱电箱洞口底边距地300mm，保证箱体安装完成后，箱底距地高度满足设计需求，洞口中心水平方向定位详平面图。2）强、弱电插座布线采用PC20或PC25管，水平方向敷设在叠合楼板的现浇层内，垂直方向敷设在预制墙体内预埋PC管，墙底预留管线连接孔洞。3）照明和开关布线采用PC20管，平方向敷设在叠合楼板的现浇层内，安装灯具处在叠合板内预埋深型接线盒，以便与现浇层内的电气导管相连接，接线盒底部与叠合板底部齐平，垂直方向敷设在预制墙体内预埋PC管，墙顶预留管线连接孔洞，若顶板现浇层内的电气导管引下时需穿过叠合板进入连接孔洞，则在每根电气导管引下处叠合板上预留φ50的孔，以便穿管。4）水平与垂直管线在连接孔洞内采用软管衔接，预埋的电气导管和接线盒定位待施工图阶段设计确定。其他沿地板暗敷的设备布线均参考插座布线设计施工，沿顶板暗敷的设备布线均参考照明和开关布线设计施工。各管线在叠合板现浇层内敷设时，避免多根管线在同一位置交叠。4防雷设计说明本工程剪力墙、梁和柱均采用现浇，防直击雷、侧击雷、内部防雷的措施及雷击电磁脉冲与传统做法均一致，引下线、接地连接板等的做法也与传统做法相同。7、给排水设计说明1工程概况：本项目采用装配式的建筑单体4号楼风雨操场，拟对楼屋盖结构中的板、楼梯等构件进行预制，以叠合浇筑的方式进行现场施工。非承重结构的外围护墙采用精确砌块墙体，分内隔墙采取蒸压加气混凝土板（ALC）。要求实施的装配式技术、实施装配式的建筑面积装配率不低于50%。2设计依据《装配式住宅建筑设计标准》JGJ／T398-2017《建筑同层排水工程技术规程》CJJ232《装配式建筑评价标准》GB/T51129《重庆市装配式建筑装配率计算细则（试行）》（渝建〔2017〕743号）与装配式建筑设计有关的国家级重庆市规范、标准、政策设计说明1）给水用量及系统描述本次设计建筑最高日用水量：6.34m3/d，最大时用水量：2.97m3/h。本工程市政供水压力0.4MPa（供水标高319.3），满足设计最不利用水点水压要求，均采用市政水压直接供给。2）排水量及系统描述本次设计建筑进入生化池最高日污水量：5.76m3/d，最高日最大时污水量：2.70m3/h（公共建筑按用水量的100%计，未包括未预见水量及绿化用水等）。本工程排水体制采用生活污、废水合流，雨、污水分流制。污水及雨水均采用重力流有组织排水。消防用水量及系统描述消防用水量明细表序号楼栋室内用水量室外用水量喷淋用水量火灾延续时间最大一次灭火用水量备注1风雨操场15L/s30L/s无消防：2h324m3本栋建筑总体积约2.9万立方米。2Ⅲ类地下车库10L/s15L/s40L/s消防：2h喷淋：1h324m3本工程消防系统包含室外消火栓系统、室内消火栓系统、喷淋系统。均采用临时高压制给水系统。详消防给排水章节。本工程地上部分建筑采用部分装配式建筑，机电点位按全装修设计，建筑引入管及内部生活给水干管、立管采用PSP钢塑复合管,PN1.6，双热熔连接或扩口连接。户内支管(含水表接主管)采用PP-R管，PN1.25,热熔连接。给水管穿越墙体时