裝配式建筑物構(gòu)件連接方式簡(jiǎn)析

郭文強(qiáng)

摘要：工程技術(shù)人員通過(guò)設(shè)計(jì)研究和工程實(shí)踐表明裝配式建筑相比現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑具備更多優(yōu)勢(shì)，我國(guó)的裝配式建筑，其連接方式多種多樣，我們通過(guò)對(duì)連接方式的分析得出它的優(yōu)點(diǎn)以及它的適用范圍，總結(jié)出各個(gè)建筑物的連接要點(diǎn)和一些安裝施工經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)建筑物的連接打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也為以后的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

Abstract： Through design research and engineering practice， engineers and technicians have shown that prefabricated buildings have more advantages than cast-in-place reinforced concrete buildings. China's prefabricated buildings have a variety of connection methods. We have obtained the advantages and its scope of application through the analysis of the connection method， summed up the connection points of each building and some installation and construction experience， laying a solid foundation for the connection of buildings in China， and also making great contributions to the future development.

關(guān)鍵詞：節(jié)點(diǎn)連接；分類；墻面連接；裝配式建筑

Key words： node connection；classification；wall connection；prefabricated building

中圖分類號(hào)：TV545 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）29-0214-02

0 引言

我國(guó)常規(guī)裝配式建筑生產(chǎn)線中生產(chǎn)的一些通用構(gòu)件，能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)組裝連接和使用，這種由預(yù)制部件在工地裝配而成的建筑，稱為裝配式建筑。按預(yù)制構(gòu)件的形式和施工方法分為砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升層建筑等五種類型。我國(guó)工業(yè)民用的常規(guī)建筑物的建造長(zhǎng)期以來(lái)沿用了就地采購(gòu)砂石、磚塊、鋼筋、水泥等建筑材料，現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋、立模、拌制混凝土、澆筑、養(yǎng)護(hù)、砌筑填充墻并粉刷等傳統(tǒng)模式。這種作業(yè)方式因建造隊(duì)伍的技術(shù)水平參差不齊而使工程質(zhì)量很不均衡，同時(shí)施工周期較長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)文明管理難度較大，與裝配式建筑物相比存在一定差距。

1 裝配建筑物的狀況以及特點(diǎn)

近年來(lái)國(guó)家提倡大力發(fā)展裝配式建筑物，這其中一個(gè)重要原因就是裝配式建筑的品質(zhì)更好。原來(lái)的傳統(tǒng)建筑難以克服的一些質(zhì)量通病，諸如外墻滲水、抹灰空鼓、開裂、幾何尺寸偏差等一系列問(wèn)題，從理論上說(shuō)，靠手工是很難根除的。裝配式建筑的出現(xiàn)，恰好能解決這些通病。15年12月份召開中央城市工作會(huì)之后，黨中央和國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》（中發(fā)[2016]6號(hào)）?！度舾梢庖姟分赋?，力爭(zhēng)用10年左右時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%。今年3月份的兩會(huì)，李克強(qiáng)總理在《政府工作報(bào)告》中進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑，加快標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高建筑技術(shù)水平和工程質(zhì)量。為了貫徹這些要求，從16年開始，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部集中力量，深入調(diào)研，廣泛了解情況，向國(guó)務(wù)院提交了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》。就目前國(guó)外的建筑情況來(lái)看，裝配式建筑方式已經(jīng)不再陌生，而占主要的現(xiàn)澆式建筑已經(jīng)慢慢地在建筑中消失。

裝配式建筑有很多特點(diǎn)，如：能夠節(jié)約大量的能源和資源、一定程度上減少環(huán)境的污染、施工質(zhì)量得到提升、生產(chǎn)效率變高、同時(shí)能夠?qū)ξ覈?guó)的綠色建筑起到促進(jìn)作用。不僅如此，還可以使一些新興起的產(chǎn)業(yè)得到發(fā)展。運(yùn)用合理快捷的方式組裝裝配式建筑，必須對(duì)構(gòu)件和構(gòu)件之間的連接進(jìn)行必要的研究了解，所以構(gòu)件的連接在裝配式建筑物的設(shè)計(jì)和施工中就顯得尤為重要。

2 各連接方式的特點(diǎn)及應(yīng)用

2.1 濕連接 運(yùn)用濕連接的方式連接而成的建筑物，其建筑物的整體性能十分好，同時(shí)還能夠達(dá)到與現(xiàn)澆式建筑同樣效果的抗震性能和變形性能。我國(guó)在建筑施工中，施工的流程十分繁瑣，工序比較多并且施工的技能不好掌握。所以在實(shí)際的施工濕連接方式運(yùn)用得較少。

2.2 干連接 干連接最突出的一個(gè)特征，便是在施工中操作簡(jiǎn)單、快捷，這種方式恰巧符合我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展需求，能夠確保建筑物本身的整體性和承載力等性能與現(xiàn)澆式建筑物基本相同，但唯一不足的是恢復(fù)性和延展性較差，這兩點(diǎn)導(dǎo)致裝配式建筑和現(xiàn)澆式建筑存在一定差距，如果發(fā)生地震，則很難保證建筑物不遭到破壞。焊接連接、鋼絲捆綁、鋼釘連接、結(jié)構(gòu)膠自攻螺釘連接，這些連接方式都屬于干連接。

2.2.1 焊接連接 在焊接連接的過(guò)程中，焊接節(jié)點(diǎn)在消耗能量以及強(qiáng)度方面與現(xiàn)澆式建筑基本相似，但是在焊接時(shí)連接側(cè)板直接影響了焊接節(jié)點(diǎn)，但是焊接節(jié)點(diǎn)在缺少側(cè)板的情況下，還會(huì)使建筑物的承載能力降低，會(huì)將變形情況增大。容易使建筑物破損，如結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，使一些部位受到破壞，建筑物變形的概率也會(huì)增大，但是我國(guó)有一大部分組合墻運(yùn)用這種連接方式，比如說(shuō)，秸稈混凝土—冷彎薄強(qiáng)型鋼組合墻。

2.2.2 螺栓連接 螺栓連接的結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程對(duì)于其他的連接方式而言是較為簡(jiǎn)單的，但是內(nèi)部的構(gòu)造卻十分的復(fù)雜，螺栓連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的壓力。其截面也會(huì)被削弱。在我們國(guó)家的建筑實(shí)際施工中，大多數(shù)都是運(yùn)用承載量較大的建筑物中，比如說(shuō)，吊車梁等。像這種建筑其底部都會(huì)設(shè)有間接性承受荷載的支架。

2.2.3 鉚釘連接 鉚釘連接有很多的優(yōu)點(diǎn)，鉚釘連接能夠使建筑的結(jié)構(gòu)有形狀、韌性增大、能夠使一些復(fù)合材料有良好的連接性能，不僅如此更能夠使結(jié)構(gòu)整體性較好、穩(wěn)定性較強(qiáng)。正因這些原因在材料構(gòu)造連接方面這種技術(shù)更加實(shí)用，例如竹材人造板與冷彎薄壁型鋼等。

3 墻板連接

3.1 內(nèi)嵌式連接 在鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部墻面與鋼框架內(nèi)部形成鑲嵌式的墻體在建筑中十分常見。對(duì)內(nèi)嵌式的墻體來(lái)講，有許多的優(yōu)點(diǎn)：首先我先來(lái)探討生產(chǎn)的原料以及加工的過(guò)程，一般情況下對(duì)這兩點(diǎn)的要求很低，但是外部構(gòu)造有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：“一是選擇面廣，二是構(gòu)造與其他連接方式相比構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單?！背酥?，鋼結(jié)構(gòu)自身的整體性能在很大程度上受到內(nèi)鑲式墻體的影響，因此在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的住宅時(shí)，在很大程度上應(yīng)該加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的剛性，既不能全部靠支撐，又不能不靠支撐。在荷載情況下運(yùn)用純鋼的構(gòu)件會(huì)比其它的構(gòu)件堅(jiān)固一些，這樣會(huì)大大減小整個(gè)墻體不必要的破壞，減小對(duì)墻體的影響，因此在建筑施工時(shí)技術(shù)人員一定要對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度做一些改進(jìn)，當(dāng)然在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，可能還會(huì)使用到一些其它的連接件，但是不管怎樣，在連接的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)盡量減少毀壞連接件事故的發(fā)生。內(nèi)嵌式墻體連接分為多種，以下便是幾種嵌入的連接方式，如嵌入微處理器、遠(yuǎn)程控制、嵌入式彩色LCD。

3.2 外掛式連接 外掛式連接以預(yù)制外掛墻板為例，因?yàn)樗旧聿⒉辉谡w建筑物的受力體系當(dāng)中，所以墻體只需要能承受自身的荷載即可，荷載主要包括：地震荷載力、結(jié)構(gòu)自重、外部因素荷載力、風(fēng)荷載力以及施工過(guò)程中的荷載力。尤其外墻需重點(diǎn)考慮這些荷載。如果安裝一些輕質(zhì)的外墻圍護(hù)材料能夠在一定程度上減小荷載，這樣做可以減輕鋼結(jié)構(gòu)的變形，在相同的墻體材料當(dāng)中，會(huì)使兩物體之間的連接相對(duì)容易，還能夠在外側(cè)安裝一些輕質(zhì)的裝飾板，這樣做有兩個(gè)特點(diǎn)：①平整光滑，②容易裝飾。這兩個(gè)特點(diǎn)還可以抑制冷熱橋現(xiàn)象的出現(xiàn)。但是，外掛式也有一些不完美的地方，比如構(gòu)件的材料要求高，就會(huì)直接造成墻的造價(jià)高。這樣承重的結(jié)構(gòu)就不會(huì)使用輕質(zhì)的墻板，原因是墻板本身的質(zhì)量會(huì)加附在連接構(gòu)件上，會(huì)在一定程度上使建筑物毀壞，對(duì)于那些嚴(yán)寒地區(qū)，我們應(yīng)該考慮保溫的因素而加厚墻體，這會(huì)帶來(lái)圍護(hù)結(jié)構(gòu)荷載的加大，會(huì)導(dǎo)致連接件的尺寸變大，增加連接件的重量。

4 裝配式建筑物連接總論

①裝配式建筑節(jié)點(diǎn)之間的連接大都會(huì)選擇濕連接，由于干連接更加的方便，能夠順應(yīng)建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，我國(guó)的技術(shù)人員應(yīng)該在干連接，連接節(jié)點(diǎn)中做一些研究，并大力的推廣干連接的使用。②我國(guó)在橋梁框架節(jié)點(diǎn)連接方面比較成熟，但是對(duì)于墻體的連接方式了解的甚少，正是因?yàn)閴Π宓倪B接問(wèn)題直接影響了我國(guó)裝配式建筑整體的發(fā)展。③地震直接影響建筑物連接節(jié)點(diǎn)的問(wèn)題，因?yàn)榈卣鹬苯佑绊懷b配式連接點(diǎn)的案例有很多，我們可以借鑒一些國(guó)外的建筑書籍以及做法來(lái)幫助我們提高裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接的抗震性能。國(guó)外一些國(guó)家大多數(shù)是建立一個(gè)良好的耗能裝置，所以我國(guó)應(yīng)將建筑的耗能裝置融入到建筑當(dāng)中。④裝配式建筑符合我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，所以我們應(yīng)該對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑物進(jìn)行推廣，建立一個(gè)建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系。

5 裝配式建筑物連接方式指導(dǎo)及意見

5.1 指導(dǎo)思想 我們應(yīng)該全面貫徹黨的十八大、十八屆四中全會(huì)和十八大五中全會(huì)以及中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議、中央城市工作會(huì)議精神，認(rèn)真落實(shí)黨中央的任務(wù)，嚴(yán)格按照“五位一體”進(jìn)行管理，向全國(guó)人民樹立并貫徹創(chuàng)新、綠色、對(duì)外開放、實(shí)施共同發(fā)展，更要滿足以下六個(gè)條件：適用、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約、安全、綠色、美觀。我們要推動(dòng)社會(huì)的新政策，大力的發(fā)展裝配式建筑提高我國(guó)在該建筑方面的不足。在工程的建設(shè)中必須要堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，整體性裝修、統(tǒng)一化管理，提高經(jīng)濟(jì)水平、提升工程的質(zhì)量，加快我國(guó)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型。

5.2 基本原則 ①必須堅(jiān)持市場(chǎng)主導(dǎo)、政府推動(dòng)。建筑物本身的連接方式一定要符合建筑行業(yè)的發(fā)展需求，在建筑行業(yè)起著十分重要的作用，能夠得到政府的支持，有利于建筑行業(yè)發(fā)展，可以促使市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行參與，使得建筑行業(yè)發(fā)展更加迅速。②堅(jiān)持分區(qū)管理與推動(dòng)、從小到大逐步推廣。政府根據(jù)各地區(qū)不同的經(jīng)濟(jì)和發(fā)展水平定制不同的發(fā)展方案，更要標(biāo)注應(yīng)該推進(jìn)的地區(qū)，并大力支持和鼓勵(lì)該地區(qū)的發(fā)展，建立地區(qū)任務(wù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)推進(jìn)和一帶一路的效果。我們國(guó)家必須要堅(jiān)持以頂層設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)發(fā)展為主將發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)定好，在生產(chǎn)和施工方面著手，不斷的推進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)，帶動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)整體的發(fā)展。③要將北京、天津、河北、長(zhǎng)三角、珠三角幾大城市群，作為重點(diǎn)推進(jìn)建筑的地區(qū)，將常住人口超過(guò)三百零二萬(wàn)的一些其它城市設(shè)為建筑積極推進(jìn)的城市，其余城市為鼓勵(lì)推進(jìn)裝配式建筑的地區(qū)，因地區(qū)建筑風(fēng)格，環(huán)境，氣候的差異，我們必須要設(shè)計(jì)不同的方案，對(duì)于不同地區(qū)配置不同的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等裝配式建筑。爭(zhēng)取在八年多的時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)裝配式建筑占新建建筑面積的比例在30%左右的目標(biāo)。不僅如此，我們國(guó)家現(xiàn)在正在改進(jìn)法律法規(guī)以及技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性以及監(jiān)察體系等任務(wù)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)的的第一批建筑行業(yè)較完善具有裝配建造水平的施工隊(duì)伍。我國(guó)的到裝配建造的連接方式也得到了極大的發(fā)展，使這種連接方式在眾多的連接方式中突現(xiàn)出來(lái)，能夠推進(jìn)我國(guó)建筑的發(fā)展使我國(guó)建筑行業(yè)走出國(guó)門更進(jìn)一步。

6 結(jié)束語(yǔ)

裝配式建筑物的建設(shè)，通過(guò)工廠生產(chǎn)預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝兩大階段縮短土建施工周期，減少工程建設(shè)人員，簡(jiǎn)化檢修維護(hù)工作。通過(guò)探索實(shí)踐，完善出設(shè)計(jì)、加工、施工、管理、定額等標(biāo)準(zhǔn)，從而有效地控制工程質(zhì)量、建筑周期和工程造價(jià)。其標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化組合、工業(yè)化生產(chǎn)、集約化施工，使裝配式建筑走向科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、精細(xì)化建造的道路。

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