隨著建筑工業(yè)化的發(fā)展,裝配式建筑在全國范圍內(nèi)正在逐步廣泛應(yīng)用,相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014、國標(biāo)圖集、各地的地方標(biāo)準(zhǔn)圖集也都紛紛編制與出版,裝配式建筑適應(yīng)工業(yè)化、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展要求,必將是未來建筑領(lǐng)域的發(fā)展方向。
為了適應(yīng)裝配式的設(shè)計(jì)要求,PKPM編制了裝配式建筑設(shè)計(jì)軟件PKPM-PC,包含了兩部分內(nèi)容:第一部分結(jié)構(gòu)分析部分,在PKPM傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟件中,實(shí)現(xiàn)了裝配式結(jié)構(gòu)整體分析及相關(guān)內(nèi)力調(diào)整、連接設(shè)計(jì)等部分內(nèi)容;第二部分,在BIM平臺下實(shí)現(xiàn)了裝配式建筑的精細(xì)化設(shè)計(jì),包括預(yù)制構(gòu)件庫的建立、三維拆分與預(yù)拼裝、碰撞檢查、預(yù)制率統(tǒng)計(jì)、構(gòu)件加工詳圖、材料統(tǒng)計(jì)、BIM數(shù)據(jù)接力到生產(chǎn)加工設(shè)備。
PKPM-PC為廣大設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)裝配式建筑提供簡便的設(shè)計(jì)工具,提高設(shè)計(jì)效率,減少設(shè)計(jì)錯誤,推動住宅產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
一、啟動界面與主要功能
裝配式啟動主界面
包括如下幾個主要功能模塊:
1)構(gòu)件庫管理;
2)裝配式方案;
3)裝配式深化設(shè)計(jì);
4)構(gòu)件加工圖;
5) 導(dǎo)出加工數(shù)據(jù)。
二、構(gòu)件庫管理
1、輔助裝配式住宅標(biāo)準(zhǔn)化

獨(dú)立于項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)共享庫,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
> 構(gòu)件能滿足加工生產(chǎn)要求
> 建筑方案初期考慮裝配式模數(shù)化
> 構(gòu)件拆分
> 裝配式單元?dú)w并
> 構(gòu)件深化設(shè)計(jì)可配置
1)自動設(shè)計(jì)參數(shù)規(guī)格化
2)匹配構(gòu)件庫中現(xiàn)有構(gòu)件
工作基礎(chǔ)重復(fù)利用,構(gòu)件或單元可提取入庫,簡化設(shè)計(jì)工作,促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。
2、系統(tǒng)構(gòu)件庫 – 國標(biāo)圖集

《預(yù)制混凝土剪力墻外墻板》15G365-1;
《預(yù)制混凝土剪力墻內(nèi)墻板》15G365-2;
《桁架鋼筋混凝土疊合板(60mm厚底板)》15G366-1;
《預(yù)制鋼筋混凝土板式樓梯》15G367-1;
《預(yù)制鋼筋混凝土陽臺板、空調(diào)板及女兒墻》15G368-1;
《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)示例(剪力墻結(jié)構(gòu))》15J939-1;
《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)表示方法及示例(剪力墻結(jié)構(gòu))》15G107-1;
《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造(2015年合訂本)》G310-1~2。
3、構(gòu)件庫查詢及修改
目前團(tuán)隊(duì)共享庫的類型包括兩種:裝配構(gòu)件庫、裝配式附件庫,通過左上角的下拉菜單進(jìn)行切換,當(dāng)切換到裝配式構(gòu)件庫的時候,會把裝配單元按類型在左側(cè)的樹形列表中進(jìn)行羅列,可通過點(diǎn)擊樹形列表的節(jié)點(diǎn)對右側(cè)數(shù)據(jù)展示區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行更新顯示。
構(gòu)件庫中的類型包括:疊合板、預(yù)制剪力墻、預(yù)制外墻板、預(yù)制樓梯、疊合陽臺、預(yù)制陽臺、預(yù)制空調(diào)板等;
附件庫是用來管理裝配式構(gòu)件中更小的一些標(biāo)準(zhǔn)件,這些標(biāo)準(zhǔn)件可能會和加工廠能生產(chǎn)的型號及類型由直接關(guān)系,同時作為程序中對于模型進(jìn)行自動化設(shè)計(jì)時選取材料的一個依據(jù),用戶可以指定程序只能從固有的附件庫中選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件來完成裝配式構(gòu)件的組裝。

附件庫中的類型包括:鋼筋套筒組件、吊裝連接件、預(yù)埋支撐螺母、預(yù)埋線盒、預(yù)埋管件等。
構(gòu)件庫支持基本的操作:
1)過濾查詢;
2)增加、修改、刪除;
3)可以導(dǎo)入、導(dǎo)出構(gòu)件庫文件。
三、裝配式方案確定
1、建立裝配式模型
1)導(dǎo)入建筑數(shù)據(jù)(建筑轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu))

從Revit中導(dǎo)入模型的例題界面
2)交互建模(現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建模再拆分或構(gòu)件庫拼裝)

裝配式建模界面
3)導(dǎo)入PM數(shù)據(jù)

PM模型與導(dǎo)入的PKPM-BIM模型對比
2、裝配式設(shè)計(jì)指標(biāo)
1)裝配式結(jié)構(gòu)整體分析設(shè)計(jì)
裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依據(jù)規(guī)范:
1.《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014
2.《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB 50666-2011
3.《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50204-2015
4.《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ355-2015
《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014對裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)采用的是等同現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在SATWE軟件現(xiàn)澆設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完成下述設(shè)計(jì)內(nèi)容:
> 既有預(yù)制又有現(xiàn)澆時,現(xiàn)澆部分地震內(nèi)力放大
> 現(xiàn)澆部分、預(yù)制部分承擔(dān)的規(guī)定水平力地震剪力百分比統(tǒng)計(jì)
> 疊合梁縱向抗剪計(jì)算
> 預(yù)制梁端豎向接縫的受剪承載力計(jì)算
> 預(yù)制柱底水平連接縫的受剪承載力計(jì)算
> 預(yù)制剪力墻水平接縫的受剪承載力計(jì)算
在SATWE分析參數(shù)的結(jié)構(gòu)體系中增加4類裝配式結(jié)構(gòu)體系:裝配整體式框架結(jié)構(gòu)、裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配整體式部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配整體式預(yù)制框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。并調(diào)整信息中提供了:現(xiàn)澆部分地震內(nèi)力放大系數(shù)。
裝配式結(jié)構(gòu)采用等同現(xiàn)澆的設(shè)計(jì)方法,在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)所有分析、調(diào)整及相關(guān)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,針對裝配式,SATWE軟件增加下面幾項(xiàng)的分析與設(shè)計(jì):
> 現(xiàn)澆部分地震內(nèi)力放大
> 現(xiàn)澆部分、預(yù)制部分承擔(dān)的規(guī)定水平力地震剪力百分比統(tǒng)計(jì)
> 疊合梁縱向抗剪計(jì)算
> 預(yù)制梁端豎向接縫的受剪承載力計(jì)算
> 預(yù)制柱底水平連接縫的受剪承載力計(jì)算
> 預(yù)制剪力墻水平接縫的受剪承載力計(jì)算

預(yù)制構(gòu)件連接鋼筋的計(jì)算與圖形輸出
四、裝配式深化設(shè)計(jì)
1)裝配式在模型中的三維預(yù)拼裝(包括圍護(hù)墻、設(shè)備管線等)
通過三維預(yù)拼裝,在設(shè)計(jì)階段就能避免沖突或安裝不上的問題,模擬施工,確定施工安裝順序。

三維模型與預(yù)拼裝 多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的BIM模型
2)拆分工具
根據(jù)運(yùn)輸尺寸、吊裝重量、模數(shù)化要求,自動完成構(gòu)件拆分;
能根據(jù)國標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)范要求完成自動設(shè)計(jì)。
交互拆分及拆分修改
3)交互布置
能交互布置構(gòu)件、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞等。
4)預(yù)制率、算量統(tǒng)計(jì)
提供材料統(tǒng)計(jì),并自動計(jì)算預(yù)制率。
1、統(tǒng)計(jì)內(nèi)容配置:

材料統(tǒng)計(jì)內(nèi)容配置界面
該配置界面的操作方式與構(gòu)件庫中配置界面的操作時一致的,只是配置的類型及具體參數(shù)略有不同,此處不再重復(fù)說明。
2、構(gòu)件用量統(tǒng)計(jì)報(bào)表

構(gòu)件用量統(tǒng)計(jì)報(bào)表界面
會將各種類型本身的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),同時也可以對各類附屬件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容及顯示方式由配置信息決定。
該報(bào)表支持直接打印,也支持導(dǎo)入Excel中再編輯。
5)構(gòu)件計(jì)算工具

單構(gòu)件計(jì)算工具
五、構(gòu)件加工圖
1)圖紙工程信息配置

2)自動出全樓構(gòu)件加工圖紙
基于BIM平臺的預(yù)制構(gòu)件詳圖自動化生成研發(fā),裝配式結(jié)構(gòu)圖要細(xì)化到每個構(gòu)件的詳圖,詳圖工作量很大,BIM平臺下的詳圖自動化生成,保證模型與圖紙的一致性,即能夠增加設(shè)計(jì)效率,又能提高構(gòu)件詳圖圖紙的精度,減少錯誤。
自動導(dǎo)出全樓加工圖紙

預(yù)制墻詳圖

疊合梁詳圖
3)圖紙可以發(fā)布成DWG圖
六、BIM模型數(shù)據(jù)直接接力數(shù)控加工設(shè)計(jì)CAM
裝配式結(jié)構(gòu)的BIM模型數(shù)據(jù)直接接力工廠加工生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng),預(yù)制構(gòu)件模型信息直接接力數(shù)控加工設(shè)備,自動化進(jìn)行鋼筋分類、鋼筋機(jī)械加工、構(gòu)件邊摸自動擺放、管線開孔信息的自動化畫線定位、澆筑混凝土量的自動計(jì)算與智能化澆筑,達(dá)到無紙化加工,也避免了加工時人工二次錄入可能帶來的錯誤,大大提高了工廠生產(chǎn)的效率。
BIM模型直接接力數(shù)控加工設(shè)備

加工數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表