裝配式住宅節(jié)點(diǎn)連接分析

李淑一

（湖北文理學(xué)院理工學(xué)院）

進(jìn)入21 世紀(jì)，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)無論在環(huán)保方面、工期控制方面出現(xiàn)了弊端，另外，由于濕作業(yè)的存在，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)操作水平不穩(wěn)定，人工費(fèi)用不斷增長(zhǎng)。裝配式住宅成為解決以上問題的有效途徑。

1 工程舉例

工程名稱：青島麗華新城

本工程為12 幢高層住宅，地下1 層，地上16 層，層高2.7m。樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式為裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，樓板厚110mm。

2 設(shè)計(jì)原則

（1）在進(jìn)行建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下轉(zhuǎn)換：建筑圖紙上地面為現(xiàn)澆地面，預(yù)留出廚衛(wèi)降板的位置，降板空間預(yù)留不小于250mm，施工圖紙上就明確了同層排水的施工工藝和施工位置。

（2）建筑圖紙上墻面為預(yù)制承重內(nèi)墻板，墻板為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)，為了使管線安裝與預(yù)制構(gòu)件能更好的相符合，應(yīng)靈活的調(diào)整骨架檔距和管線的位置。

考慮到結(jié)構(gòu)樓蓋為混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，為了滿足裝飾與管道走向的關(guān)系。廚房衛(wèi)生間吊頂都采用膨脹螺絲連接。

（3）在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為使裝配后的墻板整體性能等同現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)有裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的工程實(shí)踐及相關(guān)節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用以下原則選擇裝配式剪力墻：墻體上下對(duì)其，上下無轉(zhuǎn)換，無剛度突變的情況。這樣也可以使裝配式結(jié)構(gòu)安裝連接方便，精度高。

3 結(jié)構(gòu)計(jì)算分析

（1）在進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)，外墻板多為圍護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)整體剛度帶來影響，所以在模型計(jì)算時(shí)，對(duì)折減系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。取小于1 的值。

隨著遠(yuǎn)程通訊技術(shù)、醫(yī)療保健技術(shù)和信息學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和融合，遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展具備了一定技術(shù)條件和基礎(chǔ)，受到國(guó)家的重視[25]。各級(jí)衛(wèi)生部門積極將遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)作為優(yōu)化醫(yī)療資源配置、實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉、建立分級(jí)診療制度和解決群眾看病就醫(yī)問題的重要手段積極推進(jìn)[26]。目前我國(guó)的醫(yī)療水平存在地域性差異，特別是廣大農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)，醫(yī)療條件相對(duì)較差；另外，環(huán)境污染加重和老齡化程度的日益加劇等致使我國(guó)部分疾病部分地區(qū)的患病率逐年增加。因此，遠(yuǎn)程影像會(huì)診在我國(guó)更有發(fā)展的必要性[27]。

（2）考慮彈性計(jì)算的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整的第二個(gè)因素：預(yù)制剪力墻的接縫對(duì)墻體側(cè)向剛度帶來的減小。如果在施工過程中出現(xiàn)這種情況：在同一個(gè)樓層內(nèi)既有現(xiàn)澆墻肢也有預(yù)制墻肢時(shí)，在考慮水平地震作用的內(nèi)力時(shí)乘以大于1 的系數(shù)。

（3）本工程在各種設(shè)計(jì)狀況下，主要考慮因素應(yīng)為節(jié)點(diǎn)之處的連接，通過合理的節(jié)點(diǎn)連接方式的選擇，保證裝配式住宅達(dá)到現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)同等的整體性，耐久性，承載能力等方面的優(yōu)勢(shì)。無論選擇哪一種連接方式，對(duì)接縫處都應(yīng)進(jìn)行接縫之處的抗剪承載力的計(jì)算。計(jì)算過程中可先按照現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，后再進(jìn)行檢驗(yàn)。

（4）在選連接方式時(shí)，綜合考慮到成本問題和安裝效率，將半灌漿套筒連接選為豎向連接方式，這種連接性能比較優(yōu)越，對(duì)于剪力墻的連接效率也有所提高。

（5）在結(jié)構(gòu)承載能力與剛度計(jì)算時(shí)，假定樓蓋在其自身平面內(nèi)為剛性無限進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析。

4 本工程裝配式構(gòu)件主要連接設(shè)計(jì)

為了能滿足節(jié)點(diǎn)之處的受力性能的要求，在設(shè)計(jì)時(shí)本著傳力直接、構(gòu)造簡(jiǎn)單的目的，對(duì)剛性接頭的連接盡量保證節(jié)點(diǎn)之處的剛度與和其相連的預(yù)制構(gòu)件的剛度相近。因此在本工程中，裝配整體式鋼筋的接頭采用灌漿套筒連接和漿錨搭接連接。不管是哪一種連接方式，都應(yīng)嚴(yán)格按照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行安裝和連接。

上下層相鄰預(yù)制剪力墻豎向連接采用灌漿套筒連接，接頭應(yīng)滿足Ⅰ級(jí)接頭的性能要求，接頭處套筒外側(cè)鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15mm，套筒之間的凈距不應(yīng)小于25mm。如果接頭選用的是漿錨連接（這種連接對(duì)于直徑大于20mm的鋼筋不宜采用）。在施工過程中，應(yīng)有相應(yīng)的控制要點(diǎn)，如對(duì)預(yù)留孔成孔工藝、預(yù)留孔洞的形狀，長(zhǎng)度、構(gòu)造要求、以及灌漿材料和被連接的材料等進(jìn)行力學(xué)性能以及適用性的試驗(yàn)驗(yàn)證。

本工程一部分選擇半罐漿套筒連接，該鏈接的主要工序?yàn)椋河晒酀{機(jī)灌入高強(qiáng)度的灌漿材料-----灌漿凝結(jié)硬化--------將套筒和被連接鋼筋結(jié)合成一體（利用套筒的內(nèi)部的凹凸部分有效的）。灌漿材料嚴(yán)格控制無收縮性，確保了套筒內(nèi)的填充部密實(shí)。

本工程另一部分選擇機(jī)械連接。該方法為，在接頭部位預(yù)留孔洞，然后用螺栓進(jìn)行連接。該方法優(yōu)點(diǎn)為施工迅速，問題是螺栓孔會(huì)減小構(gòu)件截面，同時(shí)普通的螺栓連接在長(zhǎng)期動(dòng)荷載作用下會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，孔徑及孔位容易出現(xiàn)偏差等，該工程為住宅建筑，受到長(zhǎng)期動(dòng)力荷載的作用可能性不大，所以在次要位置可以使用該節(jié)點(diǎn)連接方式，提高施工效率。

5 施工工藝與細(xì)節(jié)要求

配合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在梁、柱、剪力墻等盡量減少小直徑鋼筋的選用，優(yōu)先選用大直徑的鋼筋，從而減少在梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋的根數(shù)。提高精度。

為保證鋼筋骨架的穩(wěn)定性，對(duì)于連梁的箍筋，采用整體式的封閉箍筋，預(yù)制剪力墻洞口上方的預(yù)制連梁宜與后澆圈梁或水平后澆帶形成疊合連梁，對(duì)于箍筋，采用整體封閉箍筋。在后澆段中，連梁縱向鋼筋應(yīng)可靠錨固或連接。

溫差效應(yīng)和混凝土收縮的影響帶來的溫度應(yīng)力不可忽略，因此有些位置需要適當(dāng)增加鋼筋數(shù)量，以防止應(yīng)力集中的現(xiàn)象發(fā)生。比如樓板。

在本工程中，為了保證陽臺(tái)的整體性能，選用疊合板，也就是下部為預(yù)制板（厚度為80mm），上部為現(xiàn)澆板（厚度為70mm），總厚度為150mm，制作疊合板的過程總，為了使兩種性質(zhì)不同的板能很好的連接在一起，結(jié)合層宜做成粗糙的凹凸不平的接觸面。預(yù)制陽臺(tái)板縱向受力鋼筋宜在后澆混凝土內(nèi)直線錨固。在選用防排水系統(tǒng)時(shí)需要根據(jù)水平、垂直接縫處的特點(diǎn)而定，例如預(yù)制外墻板接縫采用構(gòu)造防水時(shí)，在外墻板接縫處設(shè)置適當(dāng)?shù)木€型構(gòu)造：立縫的溝槽，平縫的擋水臺(tái)，批水等。如采用材料防水時(shí)，預(yù)制外墻板接縫采用耐候性密封膠進(jìn)行密封處理，密封止水條采用三元乙丙橡膠或氯丁橡膠。

一般工程中，在門框安裝之處容易出現(xiàn)滲水的情況，本工程中，選用全部預(yù)留預(yù)埋件，設(shè)備管線也全部預(yù)留，這樣做之后發(fā)現(xiàn)，門窗滲水問題得到了比較好的解決。為了避免集中應(yīng)力的出現(xiàn)，對(duì)預(yù)埋件預(yù)留位置，預(yù)留孔洞的大小厚度，高度、形狀等都應(yīng)有嚴(yán)格的控制。在細(xì)節(jié)處理上，應(yīng)考慮分隔縫位置的設(shè)計(jì)合理性、施工方便性、加工可能性等因素，因?yàn)檫@些因素均對(duì)整體性有著直接的影響。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)一定要保證分格縫位置的處理效果。同時(shí)還需注意要讓垂直預(yù)制構(gòu)件實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確無縫拼接。

在整體把握上，應(yīng)盡可能的減少現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的工作量，因此保證施工進(jìn)度和混凝土預(yù)制件的制作進(jìn)度，還需要減少現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆的工作量，實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能的進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化和深化處理，保證連接的精度，拼接之處的性能達(dá)到最優(yōu)。嚴(yán)格過程程序控制，保證隔聲、防火等性能，并避免各種質(zhì)量通病。

6 總結(jié)

隨著建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展要求，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)逐漸展示出其經(jīng)濟(jì)、便捷。七環(huán)保的優(yōu)勢(shì)更是得到了國(guó)內(nèi)外的認(rèn)可。其節(jié)點(diǎn)連接一直是很多學(xué)者專家研究的熱點(diǎn)，隨著該工藝的發(fā)展，也逐步提出了很多的方法和節(jié)點(diǎn)連接形式，并且通過的相應(yīng)的驗(yàn)算，大的方面來講，在裝配式住宅建筑中，主要有濕連接和干連接兩種，干連接就是在有預(yù)埋件的連接和螺栓連接以及焊接。環(huán)境保護(hù)比較好，濕連接就是在連接中有二次澆筑混凝土這個(gè)工序。該工程中用到了半灌漿套筒連接和機(jī)械連接。就我國(guó)目前的發(fā)展來看，雖然在這方面有一段時(shí)間的空白，比其他國(guó)家而言，可能有點(diǎn)落后，不過政策的支持，環(huán)境保護(hù)的要求和人工缺乏的現(xiàn)實(shí)情況也促使著裝配式建筑的發(fā)展，很多的節(jié)點(diǎn)連接的規(guī)范也會(huì)應(yīng)運(yùn)而生，發(fā)展可能會(huì)受到限制，但在對(duì)裝配式建筑深入研究的良好背景下，裝配式節(jié)點(diǎn)連接的問題一定會(huì)得以好的發(fā)展，也必將成為我國(guó)住宅建筑業(yè)今后的發(fā)展趨勢(shì)。裝配式住宅不同于工業(yè)建筑，不會(huì)長(zhǎng)期受到動(dòng)力荷載的作用，所以相對(duì)來說，裝配式結(jié)構(gòu)住宅會(huì)大量的被采用。