浙江施朗龙山工程设计有限公司 311113
摘要:预制装配式建筑作为建筑产业化、工业化发展中的重要表现形式,以其施工简便、操作规划、节能环保等优势得到迅速发展,成为现阶段当前建筑行业主流发展趋势。由于我国是地震多发区,在工程设计与建设过程中对建筑结构抗震性能具有较高的要求。对此,预制装配式建筑抗震性能的有效提升显得至关重要。基于此,本文从预制装配式建筑拼接技术、拼接节点较强措施等方面出发,就预制装配式建筑的拼接技术与抗震性能进行了简要分析,以供参考。
关键词:预制装配式建筑;拼接技术;抗震性能
引言:
预制装配式建筑是建筑行业现代化建设与工业化发展的典型代表,通过构件在工厂中的预制生产以及在施工现场的组合拼装,构成完成建筑结构体系,满足建筑工程项目设计与建设要求。而通常情况下,在施工现场组装拼接过程中,拼接技术的科学应用以及拼接节点的有效处理,对建筑工程项目抗震性能存在直接影响,关系着建筑工程施工质量与使用安全。因此,在提倡发展预制装配式建筑的环境下,有必要加强预制装配式建筑的拼接技术与抗震性能的研究,用以提升预制装配式建筑施工现场组装拼接质量,增强装配式建筑抗震性能。
1预制装配式建筑
社会经济体制的深化改革以及城镇化建设进程的日渐加快推动了建筑事业产业化、工业化发展。而预制装配式建筑则是建筑产业实施产业化、工业化发展的典型代表。预制装配式建筑(prefabricated construction)通过工业化生产模式进行建筑结构构件的生产与加工,并依据建筑工程项目建设要求与相关技术标准,将已经生产完成的构建运输到施工现场,进行现场组合安装,形成完整的建筑结构体系[1]。相对于传统传统现浇建筑而言,预制装配式建筑具有施工周期短、构建自重轻、能源节约性高、环境保护性强、现场施工与管理难度小、外形美观等特点。这些特点使预制装配置建筑在建筑领域中得到迅速发展,并成为新时期我国建筑行业发展重要战略目标。因此,加强预制装配式建筑相关问题的研究,对指导预制装配式建筑设计与施工具有重要现实意义。
2预制装配式建筑的主要拼接技术
在预制装配式建筑施工过程中,施工现场构建组装拼接工作是重点也是难点。通常情况下,框架节点拼接与墙板节点拼接是预制装配式建筑拼接的关键环节,框架节点处与墙板节点处也是整个建筑工程项目建筑架构的薄弱环节。其拼接质量的好坏直接关系着建筑工程的抗震性能。因此,在装配式建筑中,拼接技术与建筑工程项目抗震性能存在密切关联性,拼接效果越好,建筑结构稳定性越强,在地震发生过程中可实现力的有效传送,不易出现连续倒塌问题,拼接效果越差,建筑结构稳定性越低,从而易受力的影响产生结构变形、位移、框架坍塌问题。
目前,在预制装配式建筑中,“干连接”与“湿连接”是较为常见的两种节点拼接技术。其中“干连接”的施工程序主要为:在预制构件工厂制作与生产过程中,适当的植入钢板部件,并在现场施工中利用焊接法、螺栓连接法实现构建与构建之间的有效连接与牢固。Ersoy在装配式建筑关于顶板、底板以及侧板的拼接,则采用的是焊接连接法进行连接,并通过性能实验对比分析,验证焊接连接法虽然在耗能上、强度上与节点现浇法相一致,但是焊接连接法的应用可有效提升侧板拼接质量,提升其承载能力[2]。魏威、李青宁等学者,采用钢板箍螺栓法进行构建与混凝土柱的连接,并在组合拼装后,通过抗震性能实验分析,验证在节点拼接过程中干连接技术的应用可有效提升结构抗震性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而“湿连接”又被称之为“现浇连接”,其施工程序主要为:在工程完成预制构件制作生产后,将其运输到施工现场,通过现场吊装实现构建组合,并通过在组合拼接节点浇筑混凝土,利用水泥砂浆锚固进行节点连接,完成拼装。
目前,随着预制装配式建筑研究的不断深入,预制装配式建筑拼接技术呈现出多样化发展态势。就梁柱框架节点拼接而言,梁柱框架节点拼接质量的好坏对建筑整体稳定性与安全性存在直接影响。通常情况下,在梁柱框架施工中需遵循“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点,弱杆件”等原则进行实践操作。其中“强节点,弱杆件”原则有效表明了节点拼接的重要性与必要性。即,在装配式建筑施工过程中,通过拼接技术的科学应用,实现建筑节点处荷载承载能力高于杆件荷载承载能力,从而提升建筑结构的抗压与抗拉能力,增强建筑结构抗震性能。而关于装配式建筑梁柱框架的节点拼接,较为常用的拼接技术主要有机械套筒拼接、焊接、螺栓连接等“干连接”拼接技术以及普通现浇连接、后浇整体式节点连接、灌浆拼装等“湿连接”拼接技术。
3预制装配式建筑拼接节点抗震性能
以焊接节点拼接技术、螺栓连接技术、后浇整体式技术为例,就预制装配式建筑拼接节点抗震性能进行了如下分析:
(1)焊接节点拼接技术
焊接节点拼接技术技术“干连接”拼接技术中的重要组成部分,也是装配式建筑应用较为广泛的节点拼接技术。应用该技术,节点的强度、耗能情况与刚度基本与现浇节点水平相一致,尤其是在梁柱框架的节点连接中,可有效加强侧板节点承载力,使其在地震作用下不容易出现变形[3]。但是应用焊接节点拼接技术,需注重对拼接点宽度进行综合分析,实现拼接点宽度限值的科学控制,用以提升结构稳定性与安全性,促进预制装配式建筑抗震性能的增强。
(2)螺栓连接技术
螺栓连接技术的科学应用,可有效提升拼接节点处的强度,与此同时该方法施工操作方法较为简便,具有良好的延性,能够满足建筑抗震需求。值得注意的是,在应用该方法时,需采取一定的构造措施提升连接件的抗腐蚀性,实现连接件与混凝土之间相对滑动的科学控制,从而提升建筑物稳定性,增强建筑抗震性能。
(3)后浇整体式技术
在墙板与墙板之间之间借助钢筋网片进行连接,并在节点搭接处进行整体浇
筑,完成构件拼接。通过抗震性能对比试验,证明应用后浇整体式技术拼接的构造,其强度与延性性能较好,构造的层间侧移能够达到2.4%以上,延性系数超过6,可实现预制装配式建筑抗震性能的有效提升。
结论:
总而言之,预制装配式建筑是新时期建筑现代化建设与产业化发展的必然需求。预制装配式建筑以其施工周期短、节能环保、施工简便等优势在建筑领域中具有广阔的发展前景。但是由于我国预制装配式建筑的研究起步较晚,实践经验相对匮乏,有关技术尚未成熟。在组织拼接中存在诸多不足,严重影响建筑结构性能。本文旨在通过分析预制装配式建筑拼接技术与抗震性能,认知拼接节点与抗震性能存在的关联性,促进拼接技术优化发展,推动预制装配式建筑应用与推广。
参考文献
[1]叶浩文,王兵,田子玄.装配式混凝土建筑一体化建造关键技术研究与展望[J].施工技术,2018,47(06):66-69.
[2]周继忠,陈少敏,郑莲琼,颜桂云.装配式钢筋混凝土框架结构梁柱节点创新研究[J].福建建筑,2018(02):75-80.
[3]焦安亮,冯大阔,张中善,等.装配式钢管混凝土柱-带钢接头钢筋混凝土梁节点抗震性能试验研究[J].建筑结构,2017,47(10):53-64.
作者简介:李永清(1991.12--);男,河南省南阳人,本科,毕业于浙江科技学院;初级工程师;研究方向:建筑结构设计。
论文作者:李永清,童理,陈强斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/30
标签:建筑论文; 节点论文; 技术论文; 性能论文; 梁柱论文; 建筑结构论文; 螺栓论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;