鋼筋混凝土疊合板快速標準化設計的分析與探索

劉育博

(四川省建筑設計研究院，四川成都 610000)

近年來在國家建筑工業化、大力發展裝配式建筑政策的推動下，裝配式混凝土結構得到了迅速的發展，而鋼筋混凝土疊合板作為其中重要的組成部分，在工程中的應用也越來越多。按照“等同現澆”的設計思路[1]，疊合板與傳統現澆板設計基本相同，新增內容在于疊合板預制底板拆分選型和圖紙設計表達?，F行《建筑工程設計文件編制深度規定(2016版)》將裝配式結構設計分為施工圖設計和加工圖設計兩個階段，施工圖設計階段疊合板預制底板表達內容及深度并未清晰指出。于是，設計單位在施工圖階段如何將疊合板預制底板拆分選型工作快速化、標準化，在不增加自身過多工作量基礎上，以更簡潔的圖面表達指導后期加工圖設計，成為當下較突出的問題。

1 疊合板預制底板圖集特點

四川省目前疊合板底板設計可選用的圖集有兩本：國家建筑標準設計圖集15G366-1《桁架鋼筋混凝土疊合板(60 mm厚底板)》(下文簡稱國標圖集)及四川省工程建設標準設計川16G118-TY《桁架鋼筋混凝土疊合板》(下文簡稱省標圖集)。兩本圖集的主要特點歸納見表1。

由此可以看出，相對于國標圖集而言，省標圖集的疊合板可選范圍更大，選板更靈活，更方便施工圖設計。只要結合良好的設計表達方式，省標圖集可以非常方便地指導疊合板加工圖繪制。因此，下文的主要工作圍繞省標圖集展開。

2 運用省標圖集對疊合板快速化設計

根據筆者近年的工程體會，盡管省標圖集已經可以較方便的運用到實際工程設計中，但如果遇到工程體量大、功能變化較多的公共建筑，工程師就會深刻感受到底板的拆分工作及圖紙設計表達(包括拆分板的編號、尺寸標注等)的工作量依然很大，而且這部分工作繁瑣、技術含量不高。本著工程師應將主要精力放在更有價值的工作中的想法，筆者在充分理解圖集意圖的情況下，嘗試分析整理出底板拆分工作快速化、標準化的辦法，并編制成流程圖，將流程圖在Excel工作表加以實現。

表1 國標、省標圖集疊合底板設計異同[2]、[3]

2.1 底板拆分的步驟

省標圖集內容繁多，工程師充分理解其意義需要花費大量的精力。筆者在仔細研讀并將其應用到工程中后，收獲了一些體會，供大家參考。疊合板預制底板拆分的具體步驟簡述如下。

2.1.1 判斷圖集板型的適用性

作為設計者在既定的結構布置確定后，板格的雙向尺寸B0(板格短邊)和L0(板格長邊)也隨之確定。當B0小于1.2 m或大于6.6 m時，板格不能拆分成圖集中現有的底板，需適當調整樓面梁布置，使得板格短邊尺寸在此區間之內(圖1)。

圖1 典型板格布置

2.1.2 單向板、雙向板判別

確定了圖集的適用性后，需要對L0與B0之比進行判斷，當L0/B0≥3時板格定義為單向板，L0/B0<3則定義為雙向板。判斷單、雙向板的原因是二者拆分之后的拼接做法不同，拆分板鋼筋形式也不一致。單向板拆分后的各樣板之間為拼縫，雙向板拆分后各樣板之間為拼接后澆帶。

2.1.3 判斷拆分必要性

如果板格短邊B0≤3.6 m且長邊L0≤6.6 m時直接選用圖集中整板，無需拆分；否則需進行拆分后選板。

2.1.4 拆分類別

接下來進行的是最重要的工作，即板格的拆分。圖集根據安裝拼接方式分為I類和II類，I類為長邊拼接，II類為短邊拼接。當板格為單向板時，如果短邊尺寸大于3.6 m則拆分為I類，否則為II類；當板格為雙向板時，如果短邊尺寸大于3.6 m或板格長邊與短邊之比小于2時為I類，否則為II類。圖2、圖3列出單向板兩種拆分方式，圖4、圖5列出雙向板兩種拆分方式。

圖2 單向板拆分成I類樣板

圖3 單向板拆分成II類樣板

圖4 雙向板拆分成I類樣板

圖5 雙向板拆分成II類樣板

2.1.5 拆分數量

拆分時可依據前文判斷確定的拆分類別，將板格長邊尺寸按照等分且拼接數量最少的原則來計算拆分樣板數量，需注意的是雙向板板格拆分時需計及現澆帶寬度。具體細節可參閱后文的流程圖。

2.1.6 拆分尺寸

雙向板的拆分板如果為I類樣板，則拆分后的板寬=(板格長邊尺寸+20-后澆帶寬度)/拆分數量，拆分后的板長=板格短邊尺寸+20；如果拆分板為II類樣板，則拆分后的板寬=板格短邊尺寸+20，拆分后的板長=(板格長邊尺寸+20-后澆帶寬度)/拆分數量。

單向板的拆分板如果為I類樣板，則拆分后的板寬=(板格長邊尺寸+20)/拆分數量，拆分后的板長=板格短邊尺寸+20；如果拆分板為II類樣板，則拆分后的板寬=板格短邊尺寸+20，拆分后的板長=(板格長邊尺寸+20)/拆分數量。

2.1.7 選板

拆分后的各板尺寸已最終確定，可根據省標圖集編制的命名原則在結構平面圖中進行拆分底板編號及尺寸標注，至此疊合板底板設計完成。

2.2 流程圖

上文所述的疊合板底板拆分步驟僅列出了主要框架，實際操作遠比步驟中羅列的內容繁瑣，為了幫助讀者更好的理解拆分過程，下文以典型板格為例，筆者整理出拆分過程的流程圖(圖6)。

圖6 拆分流程

按照流程圖的基本思路，筆者編制了Excel工作表，在工作表中只需填入板格的尺寸(B0、L0)和底板鋼筋的直徑，程序便可給出拆分結果(注：限于篇幅原因，Excel工作表主要涉及內容為編程細節而非結構專業內容，故本文未進行專門表達)。

3 設計表達

疊合板底板拆分后，需要進行編號、標注尺寸，當結構體量較大時此部分工作耗時較多，且易出現筆誤。筆者在理解省標圖集思路的情況下，提出了一種相對簡單的板格編號加列表方式，既大幅減輕了設計工作量，又可方便的指導加工圖設計。下文以筆者正在設計的成都高新東區某工程典型板格為例，詳細比較兩種表達方式差別(圖7～圖8)。

疊合板底板表達方式改進后，設計人員可免去平面圖中繁瑣的各拆分底板繪制、細部尺寸標注工作，僅需表達板格編號、填寫拆分參數表(該表為Excel工作表自動生成，不需手工計算)即可完成設計表達全部工作?？梢园l現，當工程規模較大時，改進后的方法會大幅提高工作效率，節約設計者的工作量。

4 結束語

本文基于目前疊合板預制底板施工圖設計工作量大、速度慢的現狀，首先分析對比了15G366-1國標及川16G118-TY省標各自特點，確定以川16G118-TY省標為研究對象，分析整理出一套完整的疊合板快速、標準化設計方法，最后通過工程實例對該方法的效果進行驗證，可以看出該方法應用于工程中方便、快捷、行之有效。

圖7 疊合底板表達(按照省標圖集)

圖8 疊合底板表達(板格編號加列表)