装配式住宅与基于BIM平台的装配式结构设计软件

象造汽车一样造房子
工业化——其特征是产业经济重心由初
级产品向制造业转移。
• 生产物的标准化 • 生产过程各阶段的集成化
• 机械作业代替人的手工作业
• 生产过程的连续性 • 工程的高度组织化
• 与生产活动构成一体的有组织的研究和实验
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改变传统建筑业落后的生产方式
大变革
1、手工——机械 2、工地——工厂
引自BIAD
主要内容
一、装配式结构简介与研发背景 二、基于BIM平台的装配式结构设计软件
已有软件基础 — 新加坡版设计软件 SECAD
与新加坡坡建屋发展局（HDB）联合开发（1990s）； 新加坡装配式住宅走在世界前列； 新加坡政府组屋（占新加坡所有住房的80~90%）基本全部采 用装配式。 这些政府组屋基本上都是采用我们的SECAD设计
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引自ECUC
节水80%
模板
脚手架
节能70%
运输费 垃圾费
节省8%
节时70%
水电费 人工费
节材20%
生活设施 ......
节地20% 安全施工
低碳环保
总造价2%
文明施工
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引自ECUC
国家大力推动
国家级文件： 2013年1月1日，国务院办公
厅以2013年1号文的形式，转发
了发改委、住建部《绿色建筑行
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Βιβλιοθήκη Baidu百分比统计
叠合梁纵向抗剪及连接计算
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北京市在建项目
北京市马驹桥装配式公租房项目 项目位置：北京市通州区马驹桥 设计单位：北京市院 建筑规模：13万m2 目前状态：建设中
引自BIAD
住总万科金域华府 产业化住宅楼
结构分隔单元简洁，易于标准化
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引自BIAD
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BIM与一体化装修
引自BIAD
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BIM与一体化装修
引自BIAD
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合肥市包河新区蜀山装配式公租房项目 项目位置：合肥市包河新区 建筑规模：35万m2 目前状态：建设中 “合肥市住宅产业化试点工程，绿色2星”
，将构件通过可靠的连 接方式组装而建成的建 筑，称为预制装配式建 筑。
建筑工业化: 建筑部件的工厂流水线生产
布料及振动
立体养护窑
PC脱模翻转台
PC入库
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PC存放区
PC运输
上海电机学院临港校区二期学生公寓
现场吊装——叠合板吊装
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现场吊装——预制墙体
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现场吊装——预制节段柱
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建筑工业化
建筑工业化:就是通过工业化生产的方式来制造 建筑， 也就是
3、施工——总装
4、农民工——产业工人 5、技术工人——操作工 人
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引自ECUC
实现了建筑全流程完全可控
大可控
1、质量
解决传统建筑方式普遍存在的渗漏、不隔音、 不隔热、精度差等 “质量通病”；
2、进度
施工周期是传统建筑方式的1/3左右， 高层建筑含精装修可在一年以内全部完成；
3、成本
现场用人少，时间短，综合成本降低。
装配式住宅 与基于BIM平台的装配 式结构设计软件
夏绪勇 研究员 2015.7.21
主要内容
一、装配式结构简介与研发背景 二、基于BIM平台的装配式结构设计软件
主要内容
一、装配式结构简介 二、基于BIM平台的装配式结构设计软件

建筑工业化:预制装配式建筑
将建筑的部分或全
部构件在工厂预制完成
，然后运输到施工现场
动方案》（国办发„2013‟1号
附件1)，文件重点要求充分认识 开展绿色建筑行动，并将“推动 建筑工业化”被列为十大重要任 务之一。
地方政府大力推广
上海市文件： 根据国务院《绿色建筑行动方 案》等文件要求，上海市政府由杨 雄市长牵头，在7月8日召开了政府 常务会议，明确了上海推进住宅产
业化工作的方向及具体措施，并在
8月15日下发了《关于本市进一步
推进装配式建筑发展的若干意见》
（沪府办[2013]52号。
全国形成多个住宅产业化试点城市
• 北京市 • 上海市 • 沈阳市 • 重庆市 • 深圳市 • 济南市 • 合肥市 • 绍兴市 • 厦门市 • 石家庄市 ……
地方法规强制要求住宅采用装配式
例如，上海市规定：
• 2015年，不少于50%的住宅采用装配式 ，且装配率不小于30%； • 2016年，外环以内100%全部采用装配 式，且装配率不小于40%；
装配式构件、节点计算
PMCAD 预制构件指定
PMCAD 预制构件指定（叠合梁）
叠合板布置
调整叠合板导荷塑性铰线
装配整体式结构类型指定
增加4类装配式结构类型： ① 装配整体式框架结构 ② 装配整体式剪力墙结构 ③ 装配整体式部分框支剪力 墙结构
④ 装配整体式预制框架-现浇
剪力墙结构
现浇部分地震内力放大
开发符合国内设计市场的 装配式结构设计软件
《装配式混凝土结构技术规程》（建院院为主编
单位）
结合国内设计规范，并联合规范参编人参
与软件研发；
软件研发与具有较强装配式结构设计业务 的设计单位合作
研发方案
为了能尽快推出满足设计单位需求的装配式住宅设计工具 软件研发计划分成两步进行：
第一步，先解决设计单位急需的计算分析、预制楼板相关的工 作，主要的研发工作有：
装配式构件计算工具 主要解决装配式构件的脱模、堆放、运输、吊装过程中的计算； 整体分析中的设计相关工作（PMCAD+SATWE） 1）PMCAD中交互指定哪些部分预制及连接位置，同时计算出结构部分装 配率； 2）分析时统计出现浇部分、预制部分承担的剪力百分比； 3）提供现浇部分地震剪力放大系数，可调整； 4）节点连接验算； 叠合板的布置、设计与施工图（PMCAD+结构平面图）
装配结构设计内容
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
装配结构分析与内力调整
装配整体式混凝土结构采用的是等同现浇结构设计，现浇结构按 现行规范整体分析与内力调整相关要求在装配整体式结构中同样执行 ，对应的结构类型如下： 装配整体式框架结构 =》 框架结构 装配整体式剪力墙结构 =》 剪力墙结构 装配整体式部分框支剪力墙结构 =》 部分框支剪力墙结构 装配整体式预制框架-现浇剪力墙结构 =》框剪结构 如果结构楼层中剪力墙既有预制部分，又有现浇部分，现浇部分的剪 力墙地震剪力、弯矩乘以“现浇部分地震内力放大系数”