装配式建筑节点连接的探究

装配式建筑节点连接的探究

刘所

安徽富煌建筑设计研究有限公司 安徽合肥 230031

摘要：随着经济和建筑行业的快速发展，装配式建筑是将构件采用工厂化预制方式进行制作，通过可靠的结构节点将构件连接组装，实现装配式建造。本文结合工程实践阐述了装配式建筑施工结构节点优化及处理技术，并对其施工要求做了详细、深入的分析，重点的分析了施工过程中的关键控制点，对装配式建筑的特点进行了总结。

关键词：装配式建筑；工厂化预制；装配式建造

引言

装配式建筑是符合我国建筑产业化发展政策需要的一种新的结构形式。装配式建筑墙板的眼界相对较少，应进一步加大研究力度，改进连接方法，同时克服干接连和湿连接的缺点与不足，消除装配式建筑发展的阻碍，进一步完善对装配式建筑的研究，加大研究深度，让建筑行业发展的越来越好。

1工艺原理

1.1预制楼梯深化设计

应结合现场楼梯间实际尺寸及位置，并进行校核计算验证，确保各处连接节点位置的准确性和安全性。制作预制楼梯的模板时应严格按照深化图纸进行。每次预制楼梯段安装就位后及时用C40级CGM灌浆料将预留孔洞封堵，并采用聚苯填充楼梯缝隙。

1.2预制ALC内隔墙板安装采用管卡固定

为预防墙体裂缝，确保安装质量，在安装完成后通过镀锌扁钢对洞口进行加强，上口横版采用4根M10对拉螺栓加固预防因后期装潢、电气导管敷设造成的板材横向位移。

2装配式结构节点

2.1干式连接

干式连接是指在建筑拼装过程中，无需现浇混凝土，而采用螺栓连接，焊接连接，牛腿连接等方式进行连接。干连接在实际工程中具有施工简便快捷，稳定性好和承载力高等优点。（1）螺栓连接；螺栓连接是通过螺栓紧固与预制构件的连接形式，常见的类型包括普通螺栓、高强度螺栓。优点是施工方便，缺点是螺栓的强度不宜过大，否则易造成结构中螺栓的过早疲劳破坏。（2）焊接连接；即通过在混凝土构件中焊接埋设不同钢板连接件来实现连接。焊接连接的优点是焊接接头牢固、耐用、紧密。焊缝强度一般可达到母材强度的85%以上，甚至超过母材强度。组件之间的直接焊接不需要接头配件。结构简单，造价低，整洁美观，施工进度快，劳动强度小。（3）牛腿连接；牛腿连接分为明牛腿和暗牛腿，明牛腿又可细分为明牛腿刚性连接和明牛腿铰接。明牛腿连接是采用预制圆柱形外露牛腿支撑横梁的连接方式。一般将梁下缘的预埋件与柱牛腿面上的预埋件或螺栓连接，根据梁柱节点的刚度和完整性形成铰接或刚性连接。施工安装更加方便，适用于横梁跨度较大的结构。暗牛腿是指牛腿在横梁高度范围内。安装横梁并在接缝处浇注混凝土后，牛腿在外观上已不复存在。室内视野干净整洁，特别适用于生产中要求清洁的多层厂房。

2.2钢筋绑扎搭接及其在装配式建筑中的适用性

钢筋绑扎在建筑构件连接里是一种传统的连接方式。它是在构件搭设吊装完成后所运用的一种连接方式。钢筋绑扎是依靠连接区内的钢筋和预制构件里预先填埋的钢筋之间的联系来产生的一种力从而来进行建筑构造。但是在实际应用过程中钢筋绑扎搭接也存在很多弊端，比如在两个钢筋彼此受力的过程中极可能把后浇筑的混凝土磨碎，使钢筋减少了相应的固定作用。在两条钢筋搭接的过程中，搭接头很容易因劈裂出现滑脱现象，对工程的安全质量问题带来极大的困扰。如果在某一个预制构件上过多的搭接钢筋也会使钢筋强度和粘结性下降。同时也会为之后的混凝土浇筑带来不便，出现振捣质量不合标准的现象。这些问题都影响建筑质量必须加以重视。同样钢筋绑扎搭接技术也为工人施工带来了便利也降低了施工难度。钢筋绑扎搭接一般运用在预制叠合板的连接中，它一般是将预制叠合板中的环状钢筋和箍筋进行钢筋绑扎搭接，在此基础上再进行混凝土的现场浇筑从而完成预制墙的竖向连接。

2.3外加强环式和带Z字悬臂梁式连接

钢结构节点的抗震性能一直是关注的热点，如何提高节点的延性和耗能性能使节点能实现“强节点，弱构件”的设计理念，是目前钢结构梁柱节点的重要研究方向。塑性铰外移是目前提高梁柱节点抗震性能的主要方法，而使塑性铰外移主要有两种方法：第一种方法是削弱梁段；第二种方法是增强梁端。将两种方法结合起来，对削弱和加强联合类型的节点进行了研究，发现能实现塑性铰的外移且拥有较好的延性。关于削弱型的方钢管梁柱节点，先提出了一种通过削弱拼接区利用拼接区的滑移来实现耗能从而保护节点不发生塑性破坏的带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点；随后又提出了一种兼顾滑移耗能以及削弱梁段塑性变形耗能的带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点，并对节点的静力性能和抗震性能进行了研究，发现节点有较好的耗能性能及塑性转动能力，使节点发生延性破坏。

2.4装配式钢结构楼板连接节点研究

装配式钢结构中楼板的应用主要有压型钢板混凝土组合楼板、钢筋桁架楼承板和普通现浇混凝土楼板三种。相比普通现浇混凝土楼板，钢筋桁架楼承板和压型钢板混凝土组合楼板具有免支模的优势，目前应用较广。装配式楼板目前最大的技术问题在于楼板拼缝的处理，楼板拼缝会影响楼板的整体刚度进而影响楼板的整体作用。目前较多的学术研究主要集中在带缝楼板中力的传递机理和板缝的处理上。

2.5内隔板式和隔板贯通式连接

内隔板式连接是通过在箱型柱内设置横隔板，然后与H型钢梁进行焊接，这种节点虽然构造简单，但是由于只适用于管径较大的钢管柱，所以在中低层建筑中不太适用，此外由于焊接的影响，内横隔板式连接节点容易由于焊缝的断裂导致节点延性较差且承载力大大降低。为了改善内隔板式节点由于焊缝导致的节点延性和承载力的降低，提出了一种梁翼缘圆弧扩大头和圆孔削弱型内隔板式箱形柱-H型钢梁节点，并对节点进行了低周循环实验和断裂分析，发现翼缘扩大头能有效减少梁翼缘对接焊缝的应力集中问题，而腹板的削弱孔可以在梁端形成塑性铰，大大增加了节点的延续和承载力。

2.6湿连接

1）灌浆套筒连接。灌浆套筒连接是指将两根钢筋从中空型套筒两端直接插入内部，无需搭接，继而通过从灌浆孔注入的灌浆料将两根钢筋有效连接。锚固钢筋与膨胀的灌浆料产生摩擦力，套筒连接件与外部混凝土也产生较强的粘结力，因此灌浆套筒连接能够有效传递钢筋应力。灌浆套筒按接头的形式又可以分为全灌浆套筒和半灌浆套筒，其中全灌浆套筒连接施工方便，允许出现施工偏差，在实际工程中应用更为广泛。长期以来，研究人员对灌浆套筒技术做了大量试验，证明了此技术的高效性、可靠性，灌浆套筒连接技术也已经相当成熟，是装配式建筑施工现场钢筋连接的首选方式。2）浆锚搭接。浆锚搭接的基本原理是在搭接区将钢筋分开并保持一段距离，同时分别与混凝土锚固，最后通过混凝土实现钢筋应力的传递，一般有两种连接形式。插入式预留孔灌浆钢筋连接:在预制构件上预留内壁粗糙的孔洞（注入灌浆料后增强其与周围混凝土粘结强度）并留有灌浆孔和排气孔，将连接构件预埋钢筋插入孔洞，注入灌浆料，完成钢筋连接；金属波纹管浆锚搭接连接:在预制构件中预埋金属波纹管，将连接件预埋钢筋插入金属波纹管中，最后注入灌浆料完成连接。

结语

我国装配式建筑技术较之国外还比较落后，行业规范、技术要求也还不够完善，国内的装配式建筑节点连接也多以湿连接为主，但相信随着研究力度的加大，通过不断创新，节点连接方式终会跨过技术的鸿沟，进一步推动新型建筑方式的发展。

参考文献

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[2]白庶,张艳坤,韩凤,张德海,李微.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2018,(11):106-109.