裝配式建筑抗震節(jié)點(diǎn)研究概況

邢海滔

（黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱150000）

在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，建筑工程往往采取現(xiàn)澆的施工手段，在實(shí)際施工過程中，可能會(huì)消耗大量施工材料，顯然不符合可持續(xù)發(fā)展理念。現(xiàn)階段，國(guó)家提倡綠色環(huán)保的生產(chǎn)建設(shè)方式，要求在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，兼顧對(duì)環(huán)境資源的保護(hù)。在此背景下，建筑行業(yè)也更加重視工程質(zhì)量和環(huán)保性。而且隨著人們生活質(zhì)量的改善，對(duì)居住環(huán)境也提出了更高要求。例如建筑物的防水性能、地下管廊拼裝效果等。裝配式建筑具備多種優(yōu)勢(shì)，不僅體現(xiàn)出良好的環(huán)保性，也顯著提高了建筑物功能，滿足了人們對(duì)居住環(huán)境的要求。但裝配式建筑在修建過程中，也面臨著一些問題，其中最顯著的就是建筑的抗震性能不理想。為了解決這一問題，促進(jìn)裝配式建筑整體水平的提升，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中抗震節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究，進(jìn)而找到合適的方法，來強(qiáng)化裝配式建筑的抗震性能。

1 房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

1.1 節(jié)約資源?；炷恋慕Y(jié)構(gòu)會(huì)受到諸多外界因素的干擾，如果外界環(huán)境不滿足相應(yīng)要求，可能會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而影響到混凝土的質(zhì)量。目前最常見的外界影響因素是溫度?；炷翆?duì)溫度有較為嚴(yán)格的要求，溫度過高或者過低都不利于混凝土的成型。如果外界氣溫出現(xiàn)劇烈下降，必然會(huì)引起混凝土表面的溫度下降，但由于混凝土內(nèi)部的溫度高于表面的溫度，這就造成了內(nèi)部和表面存在溫差。如果外界的氣溫降低得不到控制，這種溫差就會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，最終導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，會(huì)造成比較嚴(yán)重的問題，最常見的是混凝土表面出面裂縫。這會(huì)給混凝土的質(zhì)量造成負(fù)面影響，對(duì)資源造成浪費(fèi)。運(yùn)用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)不僅可以減少施工所有時(shí)間，還可以有效地減少人為誤差等外來因素，從而極大地提高我國(guó)建筑施工領(lǐng)域的混凝土和澆筑過程。

1.2 加快施工進(jìn)度。在我國(guó)當(dāng)代房屋建筑過程中已經(jīng)廣泛運(yùn)用了裝配式混凝土施工技術(shù)。裝配式混凝土施工技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)就可以顯著加快建筑工隊(duì)的施工速度。首先，由于裝配式建筑部件是已經(jīng)提前制作成的半成品，所以在施工過程中施工隊(duì)不需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土的澆筑工作，只需要利用現(xiàn)成的材料進(jìn)行施工，這就幾乎節(jié)約了一半的時(shí)間。在建筑施工人員在工地施工時(shí)，不再需要像以前那樣繁瑣的流程，只需要按照設(shè)計(jì)圖紙的要求畫好線條。然后在正確規(guī)范的放置已經(jīng)制作成的裝配，通過澆筑連接部分，做好相應(yīng)的物體之間的連接工作。所以使用裝配式混凝土施工技術(shù)能夠有效的加快施工進(jìn)度，提高施工效率。有效地縮短施工工期，從而有效的促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 含減震元件的節(jié)點(diǎn)

相關(guān)專家學(xué)者曾經(jīng)做過實(shí)驗(yàn)研究，即尋找裝配式建筑結(jié)構(gòu)的抗震節(jié)點(diǎn)，并將具有減震功能的元件安裝在抗震節(jié)點(diǎn)上。通常來說，減震元件屬于阻尼器，而且選用的是扇形阻尼器。將建筑節(jié)點(diǎn)分為兩類，即安裝了抗震元件和未安裝的。通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)配置減震元件的節(jié)點(diǎn)剛度良好，這部分建筑結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，不容易在外力作用下出現(xiàn)變形或崩塌等不良情況。而普通的節(jié)點(diǎn)剛度顯著下降，在經(jīng)受外力時(shí)，容易受到損毀。而且與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆工藝相比，裝配式建筑結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)對(duì)能源的需求更低。顯然，在裝配式建筑節(jié)點(diǎn)中安裝減震元件，不僅能夠提升建筑的抗震性能，還能節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

3 預(yù)制裝配式焊接節(jié)點(diǎn)

相關(guān)研究表明，對(duì)于裝配式建筑而言，建筑結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)揮著不可或缺的作用，是裝配式建筑體現(xiàn)優(yōu)良性能的基礎(chǔ)。如果節(jié)點(diǎn)遭到破壞，那么裝配式建筑整體穩(wěn)固性就可能受到不良影響。大量的數(shù)據(jù)都指向一個(gè)結(jié)論，即保障節(jié)點(diǎn)的可靠性，是裝配式建筑發(fā)揮功能的前提。因此，對(duì)于裝配式建筑工程而言，預(yù)制裝配式焊接節(jié)點(diǎn)是至關(guān)重要的工作，通常采用焊接的方法，將建筑物的各個(gè)部分焊接到一起，從而形成節(jié)點(diǎn)。焊接技術(shù)是目前比較常見的，構(gòu)建建筑節(jié)點(diǎn)的工藝。因此，在實(shí)際施工過程中，要重視焊接技術(shù)的應(yīng)用，把控焊接人員的專業(yè)素質(zhì)，確保焊接工作順利開展，為獲得理想的節(jié)點(diǎn)打下良好的基礎(chǔ)。

4 預(yù)制預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)研究

傳統(tǒng)的建筑工程施工中，也涉及到節(jié)點(diǎn)的構(gòu)建，但普遍采用的是現(xiàn)澆的工藝。通過現(xiàn)澆得到的建筑節(jié)點(diǎn)，雖然質(zhì)量還算符合要求，但該技術(shù)的使用原理，違背了節(jié)能環(huán)保的理念。在現(xiàn)澆過程中，會(huì)消耗大量施工材料，而且需要很多施工人員參與工作。對(duì)于施工單位而言，不僅要投入較大的經(jīng)濟(jì)成本，施工周期也較長(zhǎng)。但在裝配式建筑建設(shè)中，雖然也要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)預(yù)制，但通過采用后張法，對(duì)施工耗費(fèi)的能源進(jìn)行有效控制。一般來說，在預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)預(yù)制過程中，消耗的能源與使用的預(yù)應(yīng)力筋型號(hào)有著緊密的聯(lián)系。預(yù)應(yīng)力筋的直徑越大，施工方案中對(duì)節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度要求越嚴(yán)格，那么耗能也較高。與現(xiàn)澆工藝相比，避免了額外的能源浪費(fèi)，更加符合節(jié)能環(huán)保的要求。此外，相關(guān)專家指出，裝配式建筑中的預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)性能良好，即使使用年限較長(zhǎng)，其變形程度也較小。這意味著裝配式建筑的質(zhì)量理想，使用壽命也相對(duì)較長(zhǎng)，降低了后期維護(hù)成本。

5 后澆裝配式節(jié)點(diǎn)

后澆裝配式節(jié)點(diǎn)也比較常見，后澆施工工藝與現(xiàn)澆有著緊密的聯(lián)系。在實(shí)際施工過程中，兩者都涉及到混凝土材料的澆筑，而由此得到的節(jié)點(diǎn)性能，也與混凝土澆筑效果息息相關(guān)。為了保障建筑節(jié)點(diǎn)的抗震性能良好，就要從混凝土的澆筑入手。首先，要重視混凝土材料的制備過程。作為一種混合型材料，混凝土是由多種原材料，例如水泥、砂石以及外加劑等，按照一定的比例，混合而成的。為了獲得質(zhì)量理想的混凝土，需要科學(xué)配比原材料，并且結(jié)合具體的施工要求，通過調(diào)節(jié)某種原材料的比例，來實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土性能的改良。其次，外加劑對(duì)混凝土性能的影響是很大的，不同的外加劑發(fā)揮的作用有所差異，對(duì)混凝土產(chǎn)生的影響也是不同的。因此，需要充分考慮工程對(duì)混凝土澆筑的要求，選擇合適的外加劑。就裝配式建筑節(jié)點(diǎn)而言，主要目的是增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的抗震性能，那么就要選擇能夠強(qiáng)化混凝土剛度的外加劑，從根本上提升節(jié)點(diǎn)整體的強(qiáng)度。

混凝土澆筑技術(shù)要點(diǎn)：混凝土澆筑是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，尤其是對(duì)于節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的影響是很大的，因此，要嚴(yán)格把控澆筑技術(shù)的使用。首先，從澆筑人員入手，制定詳細(xì)的澆筑要求和規(guī)范，使得澆筑人員的操作有所依據(jù)，能夠按照要求進(jìn)行澆筑工作，降低不規(guī)范操作出現(xiàn)的概率。同時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)工作人員的技能培訓(xùn)，部分施工人員的專業(yè)素質(zhì)較低，在實(shí)際施工過程中會(huì)有很多違規(guī)行為，給澆筑工作埋下了隱患，不利于施工的順利。其次，混凝土澆筑結(jié)束后，還要進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)工作。因?yàn)榛炷恋某尚蜁r(shí)間通常較長(zhǎng)，性質(zhì)也不穩(wěn)定，容易受到外界因素的影響，出現(xiàn)裂縫等不良現(xiàn)象。采用合適的養(yǎng)護(hù)手段，確保澆筑成型的順利，是很有必要的。

在水泥的摻入量較小的情況下，混凝土的制作就必須增加外加劑的量，由于外加劑的特殊性質(zhì)，在攪拌環(huán)節(jié)需要耗費(fèi)更多的時(shí)間。同時(shí)，在選擇外加劑的種類并確定用量時(shí)，要結(jié)合工程的實(shí)際要求，謹(jǐn)慎選擇，以保障土木工程的質(zhì)量，混凝土澆筑是施工中一個(gè)重要的影響因素，施工單位要引起足夠的重視。

綜上所述，改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，建筑行業(yè)更是取得了突破性進(jìn)展，建筑技術(shù)日新月異，促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程。尤其是裝配式建筑，得到了行業(yè)人員的廣泛認(rèn)可，其具備多方面優(yōu)勢(shì)，更加符合我國(guó)城市規(guī)劃建設(shè)中，對(duì)建筑工程的要求。與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑相比，裝配式建筑的質(zhì)量高，承重性能、使用壽命都較為理想，而且防水、保溫隔熱功能也十分優(yōu)良，為人們提供了優(yōu)質(zhì)的居住體驗(yàn)。近年來，國(guó)家大力倡導(dǎo)綠色發(fā)展理念，鼓勵(lì)各行業(yè)在生產(chǎn)建設(shè)過程中，積極應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)?！熬G色建筑”這一理念進(jìn)入人們的視野，并逐漸深入人心。而且國(guó)家也出臺(tái)了相關(guān)政策，提倡建筑工程使用綠色施工材料，降低對(duì)能源的消耗。可見，預(yù)制裝配建筑將成為建筑的主要建設(shè)模式，有著良好的發(fā)展前景。通過對(duì)裝配式建筑節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究，并進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化，提升建筑的抗震性能，無疑是建筑行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。