陳 鵬

(泰州職業(yè)技術(shù)學院，泰州 225300)

引言

目前，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工圖繪制采用的方法是在結(jié)構(gòu)平面圖中標明預制構(gòu)件編號，采用“單構(gòu)件正投影表示法”繪制預制構(gòu)件模板圖、配筋圖和預制構(gòu)件連接構(gòu)造詳圖，這種表達方法繪圖效率低，表達繁瑣，后續(xù)施工、造價、監(jiān)理等專業(yè)讀圖工作量大。積極探索裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接的通用構(gòu)造，在結(jié)構(gòu)平面圖中通過編碼表達構(gòu)件的模板和配筋，替代構(gòu)件詳圖的繪制，即實現(xiàn)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的平面整體表達，必將簡化施工圖繪制，提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)讀圖效率。

本文主要探討裝配式混凝土疊合梁編碼標注與平面整體表示方法。疊合梁連接節(jié)點形式多樣，本文僅討論后澆節(jié)點核心區(qū)的框架梁和主梁預留后澆槽口的次梁，其他形式的連接節(jié)點可參照本文編碼，并進行平法標注。

1 疊合梁的構(gòu)造設(shè)計原則

疊合梁可用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的框架梁和非框架梁?，F(xiàn)行規(guī)范[1]、標準[2]、圖集[3]關(guān)于裝配式混凝土疊合梁的構(gòu)造設(shè)計原則主要包括疊合梁的截面形狀與尺寸，預制梁的頂面和端面構(gòu)造，節(jié)點構(gòu)造，鋼筋構(gòu)造，預埋件設(shè)置等，分述如下：

1.1 疊合梁的截面形狀與尺寸

采用疊合梁時，樓板一般采用疊合板，當板的總厚度不小于梁的后澆層厚度要求時，可采用矩形截面預制梁，用作框架梁的后澆混凝土疊合層厚度不宜小于150mm，非框架梁的后澆混凝土疊合層厚度不宜小于120mm，如圖1(a)所示。當板的總厚度小于梁的后澆層厚度要求時，為增加梁的后澆層厚度，可采用凹口形截面預制梁，凹口形狀可為矩形或梯形，凹口深度ha不宜小于50mm，凹口邊厚度bt不宜小于60mm，如圖1(b)、1(c)所示。用于邊梁的疊合梁，預制梁可在臨邊處澆筑混凝土至疊合層頂面，以避免支模，臨邊混凝土上邊緣厚度不宜小于60mm，當采用凹口形截面預制梁時，可取與與凹口邊厚度相等，仍用bt表示，如圖1(d)所示。預制梁的梁長一般為梁的凈跨度+兩端各伸入支座10～20mm[4]。疊合梁的斷面尺寸的選取參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[5]。

圖1 疊合梁截面示意

1.2 預制梁的頂面和端面構(gòu)造

預制梁與后澆混凝土疊合層之間的結(jié)合面應設(shè)置粗糙面； 預制梁的端面應設(shè)置鍵槽，且宜設(shè)置粗糙面。粗糙面凹凸深度不應小于6mm。鍵槽可采用貫通截面和不貫通截面的形式，且需滿足計算及構(gòu)造設(shè)計要求，鍵槽深度t不宜小于30mm，寬度w不宜小于深度的3倍且不宜大于深度的10倍，鍵槽間距宜等于鍵槽寬度； 鍵槽端部斜面傾角不宜大于30°，非貫通鍵槽槽口距離邊緣不宜小于50mm，如圖2所示。

圖2 梁端鍵槽構(gòu)造示意

1.3 節(jié)點構(gòu)造

主梁預留后澆槽口的寬度和高度應不小于相應的次梁寬度和高度，槽口側(cè)面宜設(shè)置鍵槽，鍵槽設(shè)置的要求同預制梁端面。

1.4 鋼筋構(gòu)造

預制梁的配筋按計算要求確定，并滿足構(gòu)造要求，包括箍筋、拉筋和縱筋，后澆層鋼筋(梁上部受力縱向鋼筋)構(gòu)造與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相同。

疊合梁箍筋宜采用閉口箍筋，如圖3(a)所示，在抗震等級為一、二級的疊合框架梁梁端加密區(qū)應盡量采用閉口箍筋。當采用閉口箍筋不便安裝上部縱筋時，可采用組合封閉箍筋，即開口箍筋加箍筋帽的形式，如圖3(b)所示。開口箍及箍筋帽兩端均采用135°彎鉤。箍筋彎鉤端頭平直段長度，抗震構(gòu)件不應小于10d，非抗震構(gòu)件不應小于5d。箍筋常采用雙肢箍或四肢箍，采用四肢箍時，為便于縱筋安裝與連接，應根據(jù)縱筋定位控制箍筋肢距。當用作框架梁時，梁端箍筋應按要求加密。

疊合梁的拉筋配置可參照現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)選用。

預制梁的縱向鋼筋包括邊梁上部受力鋼筋(僅邊梁)、上部構(gòu)造鋼筋、梁側(cè)構(gòu)造鋼筋，梁下部受力鋼筋，如圖4所示。某些情況下，上部構(gòu)造鋼筋和梁側(cè)構(gòu)造鋼筋為受扭鋼筋。

圖3 疊合梁箍筋構(gòu)造示意 圖4 預制梁縱筋構(gòu)造示意

疊合梁的框架梁柱節(jié)點與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)基本相同，梁受力鋼錨入混凝土后澆節(jié)點或與對側(cè)鋼筋連接。當主梁上設(shè)置槽口時，槽口中的構(gòu)造鋼筋可截斷； 但當構(gòu)造鋼筋為受扭鋼筋時，應在主梁預留槽口處貫通。用作次梁的預制梁，下部鋼筋需錨入主梁12d，當主梁受扭鋼筋在槽口處貫通時，次梁難以安裝，可在梁底預埋機械連接接頭，以連接伸入支座的縱向鋼筋。預制梁縱向構(gòu)造鋼筋除作為受扭鋼筋外，一般可不伸出梁端面。

1.5 預埋件設(shè)置

疊合梁的預埋件主要有吊裝預埋件、支模套筒和構(gòu)造柱插筋。吊裝預埋件一般2個，可采用吊環(huán)、內(nèi)螺紋套筒或吊釘，設(shè)置在梁頂面，距端部1/5梁長且滿足計算要求，其他預埋件按具體設(shè)計要求。

2 構(gòu)造信息要素

為便于表達預制梁，將構(gòu)造信息分為總體信息、類型信息、幾何信息、主次梁節(jié)點信息、鋼筋信息、預埋件信息和其他信息，

2.1 總體信息

總體信息包括適用環(huán)境類別信息、最小保護層厚度信息、材料信息、抗震等級信息和粗糙面設(shè)置要求等。其中材料信息又包括混凝土強度等級、鋼筋(縱筋及箍筋)強度等級、鋼筋連接方式與連接材料、錨固板材料、預埋件材料和焊接材料信息等； 抗震等級信息僅與框架梁相關(guān)，非框架梁一般按非抗震構(gòu)件考慮。

2.2 類型信息

按照疊合梁的受力性質(zhì)的不同可分為框架梁、非框架梁。按照預制梁在房屋平面中的位置，可分為中梁(兩側(cè)均擱置板)和邊梁(僅一側(cè)擱置板)。按照疊合框架梁所處的樓層位置的不同可分為樓層梁和屋面梁，樓面梁與屋面梁的預制梁部分的構(gòu)造完全相同，也可不加區(qū)分。

2.3 幾何信息

幾何信息包括預制梁截面形狀與尺寸、長度、梁端面鍵槽形狀與尺寸。

2.4 節(jié)點信息

節(jié)點信息指需擱置次梁的預制梁槽口位置、槽口截面尺寸和槽口側(cè)面的鍵槽設(shè)置。

2.5 鋼筋信息

鋼筋信息指縱筋、箍筋和拉筋信息，包括縱筋伸出節(jié)點的構(gòu)造。

2.6 預埋件信息

預埋件信息指預埋件的形式與定位。

3 通用說明與通用構(gòu)造詳圖

疊合梁的通用構(gòu)造規(guī)則通過通用說明和通用構(gòu)造詳圖表達。

3.1 通用說明

通用說明應包括疊合梁的設(shè)計原則，適用范圍，材料，預制梁制作、運輸及堆放要求，施工要求，質(zhì)量檢驗要求和圖例及符號等內(nèi)容。此外，還應說明混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別與相應保護層厚度，鋼筋錨固、連接，箍筋及拉筋構(gòu)造等。

3.2 通用構(gòu)造詳圖

構(gòu)件詳圖應能夠完整、準確地表達構(gòu)件的構(gòu)造設(shè)計要求，構(gòu)件的平面整體表示方法應結(jié)合通用構(gòu)造詳圖，通用構(gòu)造詳圖可由設(shè)計單位或深化設(shè)計單位完成，條件成熟，可編制標準圖。構(gòu)件詳圖應包括以下內(nèi)容：

(1)預制梁截面尺寸

預制梁的截面形式如圖1所示，各尺寸符號規(guī)定如下：梁寬為b，預制梁高為hY，疊合板厚度為hb，疊合梁總高為h。如設(shè)置凹口，凹口宜對稱，凹口深度記為ha，凹口上邊厚度為bt，凹口下邊厚度為bb。如為邊梁，仍用bt和bb表示翻邊部分上下邊厚度。預制梁的長度用L表示。

(2)梁端鍵槽設(shè)置要求

為便于編碼表達，鍵槽尺寸符號可按圖5，不貫通斷面的鍵槽寬度用bw表示，鍵槽深度用t表示，鍵槽高度用w表示，取鍵槽斜面投影wt=t/2，鍵槽數(shù)量為n，自最下一個鍵槽距底面及以上各鍵槽中心線的距離分別為dw1、dw2……dwn。

圖5 梁端鍵槽構(gòu)造尺寸

(3)槽口設(shè)置與槽口側(cè)面鍵槽

如圖6所示，主梁槽口以槽口中心線定位，自左向右定位尺寸分別為Lck1、Lck2……Lckn，槽口的寬度和高度用bck和hck表示，當多個槽口尺寸不一致時，用下標n區(qū)別。槽口側(cè)面鍵槽設(shè)置與定位參照梁端。

圖6 鍵槽設(shè)置構(gòu)造尺寸

(4)縱筋定位

控制下部受力縱筋定位的因素是縱筋錨固或連接的形式以及混凝土保護層厚度。

(5)箍筋構(gòu)造及箍筋排布規(guī)則

箍筋的肢數(shù)由設(shè)計指定，多肢箍肢距配合縱筋定位，形式可參照平法圖集16G101[6]?？蚣芰焊鶕?jù)箍筋加密區(qū)的設(shè)置原則設(shè)置箍筋加密區(qū)，預制梁統(tǒng)一取箍筋起步間距為50mm。

(6)預埋件設(shè)置等

預制梁的預埋件主要為吊裝預埋件，一般設(shè)置兩個，根據(jù)計算結(jié)果選用標準件。預埋件的定位按到梁端L/5，并定位在相鄰箍筋的中間位置。

4 編碼標注與平面整體表示方法

疊合梁包括預制梁和后澆層兩部分，一個自然層(標準層)的疊合梁也需要通過兩張圖紙分別編碼標注表達預制梁及后澆疊合層。

4.1 預制梁

預制梁平面整體表示方法在預制梁平面布置圖上采用平面注寫方式或列表注寫方式表達。應分別按自然層(標準層)繪制預制梁平面布置圖，將全部預制梁和與其相關(guān)聯(lián)的柱、墻一起采用適當比例繪制，標出各預制梁的定位尺寸，并進行編號，分別對不同編號的預制梁編碼標注。預制梁平面布置圖中，還應注明各結(jié)構(gòu)層的頂面標高及相應的結(jié)構(gòu)層號。

為方便設(shè)計表達和施工圖識圖，應規(guī)定梁的局部坐標系，預制梁長向的正方向為如圖7所示，原點在梁的左端面中線位置。端面及槽口側(cè)面向上為正方向，原點在梁底或槽口底。

圖7 預制梁長向正方向

預制梁編碼標注的內(nèi)容，有六項必注值及一項選做值，必注值有預制梁編號，幾何尺寸，梁端鍵槽，箍筋，縱向鋼筋，預埋件，選注值有槽口定位及尺寸，預制梁標高高差。

(1)編號

預制梁的編號，由預制梁類型代號和序號組成，見表1。為便于歸類，將序號分為四段，分別為模板信息、配筋信息、預埋件信息和其它信息，用“-”號隔開。

表1 預制梁編號

例：YKL-02-03-01-01，預制框架梁(中梁)，幾何信息編號為2號，鋼筋信息編號為3號，預埋件信息編號為1號，其他信息編號為1號。

(2)幾何尺寸

梁的幾何尺寸包括斷面尺寸和長度尺寸。用b×(hY+hb)×l 表示中梁的截面尺寸，用(bt：b)×(hy+hb)×l 表示邊梁的截面尺寸。如設(shè)有凹口，加注凹口信息，矩形凹口用Abt×ha； 梯形凹口用A(bt/bb×ha)表示。相關(guān)符號如圖所示。

例：(75： 300)×(500+150)×3330

表示預制梁斷面如圖8(1)所示，梁長3 330mm。

例：350×(650+150)×6030，A75×100

表示梁的斷面如圖8(2)所示，梁長6 030mm。

圖8 預制梁幾何尺寸表達示例

(3)梁端鍵槽

梁端部鍵槽由鍵槽數(shù)量、形式、尺寸及定位四項組成。鍵槽的形式分為鍵槽貫通截面和不貫通截面(矩形)兩種，分別用JCT和JCJ表示。

用nJCTw×t(dw1、dw2……dwn)表示貫通截面鍵槽； 用nJCJbw×w×t(dw1、dw2……dwn)表示非貫通截面鍵槽

例：2JCT150×30(165，270)

表示梁端設(shè)置兩個貫通截面鍵槽，鍵槽尺寸如圖9所示。

例：2JCJ200×150×30(165，270)

表示梁端各設(shè)置兩個非貫通截面鍵槽，鍵槽寬度尺寸為200，其他尺寸如圖9所示。

圖9 梁端鍵槽示例

(4)梁箍筋

包括鋼筋數(shù)量，級別，直徑，加密區(qū)與非加密區(qū)間距及肢數(shù)，箍筋采用閉口箍筋或組合封閉箍筋。

箍筋加密區(qū)與非加密區(qū)的不同間距及肢數(shù)需用斜線“/”將其分隔； 當加密區(qū)與非加密區(qū)箍筋肢數(shù)相同時，則將肢數(shù)注寫一次； 箍筋肢數(shù)寫在括號內(nèi)； 箍筋采用閉口箍筋或組合封閉箍筋分別用F和Z表示，注寫在括號內(nèi)箍筋肢數(shù)后面。

例：16C8@200(2Z)，表示箍筋為HRB400級，直徑為8mm，間距為200，均為兩肢箍，形式為組合封閉箍筋。

例：2×9C10@100(4F)/15C10@100(4Z)，表示箍筋為HRB400級，直徑為8mm，兩端設(shè)加密區(qū)，加密區(qū)各9組箍筋，間距為100，四肢箍，形式為閉口箍筋； 非加密區(qū)15組箍筋，間距為200，四肢箍，形式為組合封閉箍筋。

(5)梁縱向鋼筋

梁縱向鋼筋包括邊梁上部通長鋼筋，預制梁頂面構(gòu)造(受扭)鋼筋、梁側(cè)構(gòu)造(受扭)鋼筋、梁下部受力鋼筋。梁縱向鋼筋除需標注鋼筋級別、直徑、數(shù)量外，還需標注端部鋼筋構(gòu)造做法，鋼筋構(gòu)造做法符號見表2。

表2 鋼筋構(gòu)造做法符號

1)邊梁外側(cè)上部通長鋼筋

邊梁外側(cè)上部通長鋼筋一般只配置1根，以T打頭，分別注寫級別、直徑以及伸出梁端的長度，以及端部鋼筋構(gòu)造。

例：T1C20，JJ290

表示邊梁外側(cè)上部通長鋼筋為1C20，端部設(shè)機械連接接頭，兩端均外伸290mm。

2)梁下部縱向鋼筋

①當下部縱筋多于一排時，用斜線“/”將各排縱筋自上而下分開；

②當同排縱筋有兩種直徑時，用加號“+”將兩種直徑的鋼筋相聯(lián)，注寫時角筋寫在前面。

③當梁下部縱筋不全部伸出支座時，將梁支座下部縱筋減少的數(shù)量寫在括號內(nèi)。

例：B3C22，MB450，表示梁下部鋼筋為3C22，端部鋼筋采用錨固板構(gòu)造，外伸長度450mm。

例：B2C22(-2)/3C25，W400，表示梁下部鋼筋上排為2C22，不伸出端面，下排3C25，采用彎錨構(gòu)造，水平段伸出端面400mm。

3)預制梁上部構(gòu)造鋼筋

此項注寫值以大寫字母YT打頭，接續(xù)注寫總配筋值，若預制梁上部構(gòu)造鋼筋兼作受扭鋼筋，在鋼筋注寫后加N。

例：YT2C14，表示預制梁上部構(gòu)造鋼筋2C14

例：YT2C16N，表示預制梁上部構(gòu)造鋼筋2C16，兼作受扭鋼筋。

4)梁側(cè)面縱向構(gòu)造鋼筋或受扭鋼筋

此項注寫值以大寫字母G或N打頭，接續(xù)注寫設(shè)置在梁兩個側(cè)面的總配筋值，且對稱布置。

例：G4C12，表示預制梁的兩個側(cè)面除梁上部構(gòu)造鋼筋外，共配置4C12梁側(cè)構(gòu)造鋼筋，每側(cè)各配置2C12。

例：N4C16，表示預制梁的兩個側(cè)面除梁上部構(gòu)造鋼筋外，共配置4C16受扭縱向鋼筋，每側(cè)各配置2C16。

(6)梁預埋件

預埋件包括梁頂面預埋件和梁側(cè)面預埋件兩種。

1)梁頂面預埋件

用DM打頭，接續(xù)標注梁頂面預埋件的數(shù)量、類型、規(guī)格及定位。

2)梁側(cè)面預埋件

需標注梁側(cè)面預埋件的數(shù)量、類型、規(guī)格及定位。

(7)預制梁槽口設(shè)置及槽口尺寸

由槽口數(shù)量，各槽口截面尺寸和槽口側(cè)面鍵槽設(shè)置三項組成。用nck(Lck1，Lck2……Lckn)表示槽口的數(shù)量與定位； 用ckn：bckn，hckn表示各槽口的截面尺寸的鍵槽設(shè)置，鍵槽設(shè)置表示方法同梁端面。

例：2ck(2 710，2 700)； ck：280×400，JCT150×30

表示主梁上共設(shè)置兩個槽口，第一個槽口中線到梁左端的距離為2 710，第二個槽口到第一個槽口中線的距離為2 700； 兩個槽口的尺寸均為280寬，400高，槽口側(cè)面設(shè)置一個通長鍵槽，鍵槽寬度150，鍵槽深度30，鍵槽居中布置。

(8)疊合梁頂面標高高差

疊合梁頂面標高高差，系指相對于結(jié)構(gòu)層樓面標高的高差值，對于位于結(jié)構(gòu)夾層的梁，則指相對于結(jié)構(gòu)夾層樓面標高的高差。有高差時，當梁頂面高于所在結(jié)構(gòu)層的樓面標高時，其標高高差值為正值，反之為負值，需將其寫在括號內(nèi)，無高差時不注。

疊合梁頂面標高高差不影響預制梁的制作，但影響預制梁安裝。

4.2 疊合層梁平面整體表示方法

疊合梁疊合層平面整體表示方法與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)基本相同，集中標注的內(nèi)容，有三項必注值和一項選注值，必注值包括疊合梁編號、疊合層截面尺寸、疊合層通長鋼筋或架立筋，梁頂面標高高差為選注值，梁支座上部縱筋在梁原位標注，該部位含通長筋在內(nèi)的所有縱筋。疊合層梁的標注在梁平面布置圖上采用平面注寫方式或列表注寫方式表達，分別按不同自然層(標準層)，繪制疊合梁平面布置圖，將全部疊合梁和與其相關(guān)聯(lián)的柱、墻一起采用適當比例繪制，標出各疊合梁的定位尺寸，并進行編號，分別對不同編號的疊合梁編碼標注。預制梁平面布置圖中，還應注明各結(jié)構(gòu)層的頂面標高及相應的結(jié)構(gòu)層號。

平面注寫包括集中標注和原位標注，梁集中標注的內(nèi)容，有三項必注值及一項選注值。必注值包括梁編號，后澆層截面尺寸，梁上部通長筋或架立筋配置，選注值為梁頂面標高高差。各項內(nèi)容標注方法詳見《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖(現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板)(16G101-1)。

5 示例

圖10為疊合梁平法施工圖平面注寫方式示例，圖10(a)制梁平法施工圖，圖10(b)為疊合梁后澆層平法施工圖。

圖10 疊合梁平法施工圖示例

6 總結(jié)

本文介紹了疊合梁編碼標注與平面整體表示方法，該方法繪圖簡便、信息完備，能夠大幅提高設(shè)計效率和讀圖效率，便于信息交流。本文主要結(jié)論和建議如下：

(1)構(gòu)造標準化是實現(xiàn)疊合梁平法標注的必要條件。將工程中大量采用并且理論和實踐都比較成熟的疊合梁的做法，集中編制成標準設(shè)計，推進構(gòu)件構(gòu)造和連接構(gòu)造的標準化，是疊合梁平法標注的應用與推廣的基礎(chǔ)。

(2)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)平法表示幾何元素往往借助于結(jié)構(gòu)平面圖的軸網(wǎng)尺寸，而預制構(gòu)件的生產(chǎn)是脫離結(jié)構(gòu)平面的，因此，預制構(gòu)件的信息表達需更加完整、自成體系。疊合梁標注信息量大，平法表達直觀性不強，開發(fā)利于數(shù)據(jù)交換的標準表達格式，是疊合梁平法標注的應用與推廣的關(guān)鍵。

(3)要主動適應BIM 技術(shù)發(fā)展的要求，實現(xiàn)相互間數(shù)據(jù)交換和共享，開發(fā)第三方軟件，提取編碼內(nèi)容，通過解碼建立預制構(gòu)件BIM模型，并轉(zhuǎn)換成構(gòu)件深化設(shè)計圖紙，是疊合梁平法標注的應用與推廣的重要途徑。