装配式建筑节点干式连接技术探讨

杜广全

摘 要： 目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，装配式建筑凭借其较短的工期、绿色环保、施工便捷等优点受到了广泛关注，国家出台了众多政策扶持装配式建筑的发展。虽然装配式建筑优势多多，然其发展中还是存在一些制约因素，节点的连接就是其中之一。节点连接质量直接关系装配式间结构的安全稳定性。文章就装配式建筑节点连接技术展开相关分析，并比较其优缺点。

关键词： 装配式建筑;节点连接;发展趋势

【中图分类号】TU323.5     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.38.063

引言：20世纪50年代，为了解决第二次世界大战后住房紧张和劳动力严重不足的问题，欧洲的一些发达国家大力发展预制装配式建筑，掀起了建筑工业化的浪潮。20世纪60年代左右，建筑工业化的浪潮扩展到美国、加拿大以及亚洲的日本等发达国家。当下国内主流的装配式建筑连接技术为湿式连接，也就是等同现浇的连接方式，该方式能保证在高烈度区高层建筑的结构安全和整体性。但是，该连接方式比如套筒灌漿连接存在安全检测难度;预制梁与预制墙柱连接存在钢筋互相干涉，造成现场施工效率不高的问题。但是，对于多层建筑而言，其地震作用下的反应较小，干式连接方式也可以满足抗震要求，同时干式连接方式不需后浇混凝土，具有施工方便、连接质量好、容易检测、减少环境污染等优点。所以，干式连接技术对于装配式发展也有重要意义。

1 概述

传统建筑的连接节点延性较差，一旦发生自然灾害，无法耗散能量，难以承受较大的承载力等，造价也极高。受到地震，洪灾等自然因素的影响，传统的建筑技术已经渐渐的不能满足社会生活的日常需求。与国产混凝土节点的力学性能研究相比，国外有更先进的设计方法。国外技术是通过组装预制构件来构造钢筋混凝土框架结构。由于中国这方面起步较晚，技术缺乏，实验研究和理论研究都存在一定的差距。本项目的目的是研究新型框架干接缝的力学性能以及新型预制混凝土框架节点的结构与承载力分析之间的关系，设计方案旨在改进装配式框架节点干式牛腿梁柱的理论体系和设计方法。因为施工方法的不同，可将混凝土结构分为现浇混凝土结构和混凝土结构。现浇式混凝土结构因抗震性好、性能强等优点，在建筑施工中使用频率高，但是存在混凝土材料笨重、制作工序繁杂、施工周期较长的问题。预制混凝土结构可以解决现浇混凝土结构施工中的问题。预制混凝土结构的构件施工方法可分为两个阶段，即预制构件阶段和施工现场安装阶段。20世纪60年代的时候，在工业发展较好的国家中，由于建筑物的造价比工业产品造价的增长速度要快许多，而传统的施工中一般使用的都是劳动力手段，需要花费大量的劳动力和时间，成为建筑成本高的主要因素之一。随着科技的高速发展，传统的建筑施工方法和技术造就的高造价建筑物无法适应现阶段工程建筑的发展，只能濒临淘汰。为了解决建筑行业的发展问题，国内外许多的学者、科研人员等花费了大量的人力物力，在研究装配式混凝土结构。许多研究表明，混凝土结构实际上是一个很好的建筑系统，具有传统建筑结构无法比拟的许多优点。现阶段在国外发达国家已经投入使用，并且许多发展中国家也在开始使用预制混凝土技术，装配式混凝土结构为当下建筑行业的发展提供了方向。装配式混凝土结构的发展在我国起步较早，我国在1950年初步对装配式混凝土结构进行了解，1970年开始真正意义上的研究。尽管如此，中国对混凝土结构的研究和一些发达国家存在一定的差距。装配式混凝土框架结构具有环保、施工效率高等优势。但这一结构也存在无法应用于多地震地区建筑的缺陷，即节点连接处可靠性能较弱。而正是因为这些问题的存在，我国许多的研究人员正在针对装配式结构框架的连接方式进行改造，多角度对装配式框架干式连接点的受力性能进行分析，从而找到合适的结构应用于建筑工程中。

2 装配式建筑节点干式连接技术

2.1 焊接连接

该连接在作业期间速度比较快，可缩短工期，并且不会造成过高的成本损耗。但是焊接连接没有进行塑性铰的设置，所以抗震性能并不理想。这种建筑物如果遭遇地震，因为抗震能力较差，所以会发生结构破坏，严重会引起建筑物垮塌。

2.2 主梁-次梁企口连接

主次梁连接采用企口方式连接时，在次梁端部设置企口，与主梁侧面挑耳进行连接，该方式的优势为预制时主梁无需在连接处打断，提高脱模、运输、吊装等阶段的安全性，且该连接方式为纯粹铰接连接，与次梁受力模型最为接近，为较佳的连接方式。

2.3 螺栓连接

螺栓连接是将螺栓孔和安装孔设置在预制构件的边缘位置，然后锚固连接在一起。螺栓要在工厂进行精准预制，运输中应做好防损和防污染工作。一旦出现问题，后续维修和更换难度较大。为了改善螺栓连接的抗震性能，有学者指出可以采用橡胶螺栓垫片和预埋刚性构件。

结语：笔者相信未来建筑行业的主流是预制装配式建筑。虽然装配式建筑在现阶段有一些缺陷，但是与现浇建筑相比仍有着明显的优势，装配式建筑有较简便的施工工艺、能够缩短施工周期、对环境污染较少、构件制作简单精良的特点，这些特点十分符合现阶段工业化的发展趋势。通过对比分析发现，干式连接节点的特点如下：1）混凝土的浇筑、养护等不受天气条件制约，养护的温度、湿度等均可控制至最佳;2）二节点无需现场焊接，直接运输至现场，大大提高了拼装效率;3）由于采用工厂化生产，使得施工现场的建筑垃圾大量减少，因而更环保。通过大量阅读分析笔者认为未来干式连接节点的主要研究方向仍然是抗震性能的研究，因为节点的受力性能直接决定着建筑物的抗震性能。虽然现浇节点的整体性较好，但是现浇节点的一些固有缺点极大限制了其本身的进一步发展。而现有的干式连接节点在受力性能上基本可以与现浇节点媲美，同时干式连接节点的施工快、节能环保、构件制作精良等优点又进一步加快了干式连接的发展。

参考文献

[1] 姚文杰.基于模块化装配式混凝土结构关键节点连接技术研究与应用[D].合肥：安徽理工大学，2017.

[2] 陈晓丹，孙丽，孙立晔，等.现代建筑产业化—装配式混凝土框架结构的节点连接形式研究[A].第十二届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）[C].2015：5.

[3] 李斌.装配式剪力墙结构纵横墙新型连接技术研究[D].长春：长春工程学院，2015.