装配式建筑结构节点连接方式及要点分析论文_叶红梅

装配式建筑结构节点连接方式及要点分析论文_叶红梅

叶红梅

南宁银象房地产开发有限责任公司

摘要:装配式建筑在与现浇建筑的相比有着不可比拟的优点,但在施工过程中仍存在问题,迫切需要新技术和新材料的研发解决当前的问题,随着科学的不断发展,装配式建筑的结构形式必然得到广泛应用。鉴于此,本文主要分析装配式建筑结构节点连接方式及要点。

关键词:装配式;建筑结构;节点连接;方式

中图分类号:F293 文献标识码:A

我国常规装配式建筑生产线中生产的一些通用构件,能够在施工现场随时组装连接和使用,这种由预制部件在工地装配而成的建筑,称为装配式建筑。按预制构件的形式和施工方法分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型。我国工业民用的常规建筑物的建造长期以来沿用了就地采购砂石、砖块、钢筋、水泥等建筑材料,现场绑扎钢筋、立模、拌制混凝土、浇筑、养护、砌筑填充墙并粉刷等传统模式。这种作业方式因建造队伍的技术水平参差不齐而使工程质量很不均衡,同时施工周期较长,现场文明管理难度较大,与装配式建筑物相比存在一定差距。

1、装配式建筑的优点

1.1、易于控制成本

单从理论层面出发,装配式建筑控制施工成本作用更明显。装配式建筑构件的结构优势是易于控制施工成本优势的来源。传统施工过程中难以精确控制材料使用量,因此常需要大量订购材料,导致浪费进而提升施工造价,而采用预制构件能够极大减少材料浪费从而节约成本。且采用预制装配式建筑施工时,对人力资源的需求更低,因此能显著减少人力成本的支出。

1.2、承载力要求更低

装配式建筑的自重比传统现浇的建筑的自重更轻,因此对地基的承载力要求更低,更让满足设计需求,并且更易于满足设计者的设计创意需求。自重更小使得徐变影响更小,因此有助于提升建筑的抗震能力,安全性更高。传统住宅的承重墙更多,使得开间更小,住户难以灵活分割室内空间,装配式住宅则采用轻质隔墙,采用大开间,因此能满足用户分割室内空间的需求,能够满足住户的需求。

1.3、控制施工质量

预支装配式建筑的采用减小了施工单位在质量控制方面的作用,实现了施工质量控制重点的前移。施工质量不仅仅单纯指生产质量,也包括了设计质量,设计者的工作质量决定了工程质量。采用预制装配式构件的方法指导下,工程质量的控制重点不再是施工现场的质量控制,而是设计阶段,要求设计师应该在设计早期阶段对各个构件的参数作充分计算的同时,还需要将构件的拼装问题考虑到位。构件的预制交由预制场按照设计图纸予以浇筑,将其运送至施工现场予以装配,施工过程中仅需要施工人员按照设计图纸进行拼装即可,从而实现了施工质量控制重点的前移。这一过程中的施工单位的重要性虽然也很重要,但是重要性与传统现浇过程中的重要性相比是呈现出下降趋势的。

2、装配式建筑结构节点连接方式及要点

2.1、干连接

首先为焊接方式,该方式应用期间的灌浆作业不会造成严重的成本损耗,作业较快,可缩短工期。但是焊接连接方式具有抗震效果不理想的弊端,与其它连接方式对比后可知未进行塑性铰的设置,所以应用该节点连接方式的建筑一旦遭遇地震,建筑结构的承压能力较差,容易发生结构破坏问题,进而会导致建筑物垮塌情况发生。

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其次为钢吊架连接方式,该方式应用期间使用的钢材总量非常少,应用的柱体为提前预制的柱体构件,作业期间对于偏心荷载可以进行良好控制,最大化的减少梁体扭曲问题的发生,所以技术应用的难度较小,构件制作工艺简单且制作精良,施工时非常节省人力物力。

再次为螺栓连接方式,该方式在工程施工使用时操作简单,仅需要使用螺栓将梁柱直接连接即可,但是螺栓连接法要求作业人员具有较强的技术能力,连接时要把握好精度,避免发生较大的连接误差或者构件受污染、破损情况,所以该种方式连接梁柱节点之后,建筑单位在后续的结构维修养护中成本较高,而且难度非常大。

最后为牛腿连接方式,该方式又可以分为三种连接方式,其一为明牛腿连接,即就是在施工作业时要在建筑物的外部将连接点直接露出并进行连接,此种方式连接之后建筑结构的总体承载力较好,而且安装操作非常简单快捷,但是连接之后整体建筑的美观性较差。其二为暗牛腿连接方法,与明牛腿对比此法在建筑美观性方面有所提高,并且有着较好的承载能力,连接处所占的空间位置较少,但是实际的承载效果易受制作工艺影响。其三为型钢暗牛腿连接法,应用于梁柱节点连接的牛腿需要使用混凝土来进行完全的包裹,以此确保连接处不会有大面积的牛腿暴露,而且承载力也会相应的有所提高,因此第三种连接方式使用效果好。

2.2、湿连接

最早的湿连接方式研究同样始于上世纪九十年代,主要是在建筑整浇装配式混凝土框架节点的连接中进行研究与应用的,是基于装配式框架节点施工方案而研究的湿连接作业方法,建筑结构连接之后,结构上的各处试件受到的不良影响较小,试件的总体强度、坚韧性较好以及能耗可以控制在较低值。

湿连接法在建筑工程梁柱连接中要按照以下操作流程来进行:首先需要应用脚手架将预制梁支撑起来,并将预制构件有序的放置在预制梁上,以此做好预制梁的安装施工。其次需要确定钢筋的布设位置,通常情况下钢筋需要置于梁柱节点的中心位置以及梁板面的相应区域,以此在位置明确之后即可直接进行钢筋安装作业,作业期间使用的脚手架以及模板等材料数量较少,无需施工单位在施工之前准备较多的作业材料以及吊装工具,极大的降低了施工单位的施工成本风险,避免发生延期施工情况,建筑结构施工的总体造价可以控制在合理的范围内,所以可以与干连接法一道应用在建筑结构施工中。但是湿连接方式应用期间存在一些不容忽视的问题,需要施工单位对相关问题加强关注,即就是梁底外伸纵向钢筋锚固作业的难度较高,部分工程施工竣工后检查梁柱节点作业质量可以了解到锚固作业质量差,针对该问题需要施工单位把握好框架尺寸,尽量将尺寸作以增大处理。

3、展望

①装配式建筑节点之间的连接大都会选择湿连接,由于干连接更加的方便,能够顺应建筑行业发展的趋势,我国的技术人员应该在干连接,连接节点中做一些研究,并大力的推广干连接的使用。②我国在桥梁框架节点连接方面比较成熟,但是对于墙体的连接方式了解的甚少,正是因为墙板的连接问题直接影响了我国装配式建筑整体的发展。③地震直接影响建筑物连接节点的问题,因为地震直接影响装配式连接点的案例有很多,我们可以借鉴一些国外的建筑书籍以及做法来帮助我们提高装配式建筑节点连接的抗震性能。国外一些国家大多数是建立一个良好的耗能装置,所以我国应将建筑的耗能装置融入到建筑当中。④装配式建筑符合我国建筑行业发展的趋势,所以我们应该对钢结构建筑物进行推广,建立一个建筑行业的标准体系。不仅如此,我们国家现在正在改进法律法规以及技术的标准性以及监察体系等任务,实现我国的第一批建筑行业较完善具有装配建造水平的施工队伍。我国的到装配建造的连接方式也得到了极大的发展,使这种连接方式在众多的连接方式中突现出来,能够推进我国建筑的发展使我国建筑行业走出国门更进一步。

总之,装配式建筑物的建设,通过工厂生产预制、现场装配安装两大阶段缩短土建施工周期,减少工程建设人员,简化检修维护工作。通过探索实践,完善出设计、加工、施工、管理、定额等标准,从而有效地控制工程质量、建筑周期和工程造价。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工,使装配式建筑走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。

参考文献:

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[5]梅玥.基于数字技术的装配式建筑建造研究[D].清华大学,2015.

论文作者:叶红梅

论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期

论文发表时间:2019/3/4

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