裝配式建筑連接方式淺析

岳仍偉+耿睿+岳仍生

【摘 要】研究裝配式建筑和現澆鋼筋混凝土建筑的不同，突出裝配式建筑的優勢，總結裝配式建筑的多種連接方式，闡述各連接方式的特點以及適用范圍。

【關鍵詞】節點連接；梁柱；墻板；裝配式建筑

0 引言

將工廠化生產的零件部件，在施工現場經過組裝和連接，這樣得到的建筑即是裝配式建筑。與現在仍然在建筑建設中占主流的現澆建筑相比，就是將一部分原來在工廠通過現澆、預制成型的構配件：板、梁、柱等，生產在工廠，生產之后再運到施工現場來組裝，把它的節點連接好，然后采用一部分的現場澆筑將這兩部分結合起來，形成一個完整的建筑。

就國內情況來看，建筑產品目前而言，現澆仍是主流，形式還是相對單一，可供選擇的方式相對較少，建筑物的產品質量、使用功能、建造速度均被嚴重影響。然而在2016年12月份召開的中央城市工作會上，《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》（中發[2016]6號）已經被頒發下來。它專門提出：爭取在10年以內，使我國新建建筑中的30%變成裝配式建筑。此外，從國際上的情況來看，裝配式建筑類型已經很成熟，現澆建筑正在逐步退出建筑的舞臺。

裝配式建筑有以下特點：能源以及資源節約、大幅度減少污染、提高生產效率、提高施工質量、相對促進綠色建筑的信息化與工業化，一些新興產業也會被它促生，并且裝配式建筑現今推行的一個難題就是構件與構件之間的連接問題，因此研究裝配式建筑的連接方式顯得尤為必要。

1 裝配式建筑連接方式的分類

裝配式建筑的連接方式大致分為兩大類，一類是框架梁柱節點的連接，由施工方式的不同分類，裝配式框架梁柱節點連接方法可分為濕連接和干連接[1]，梁柱構件的制作提前在工廠預制完成，然后運往工程施工現場進行拼接和配裝，并在各種構件節點上現場澆筑混凝土，完成后再澆筑整體結構，這種連接方法稱為濕連接，現行的方法有灌漿連接、普通現澆連接、普通現澆整體式連接、漿錨連接、等，常用的干連接方式包括焊接連接、螺栓連接、鉚釘連接、結構膠或結構膠-自攻螺釘復合連接等，另一類是墻板的連接，內嵌式和外掛式是輕質墻板的主要連接方式，外掛式多用于外置墻板，內墻板多使用內嵌式安裝連接方法[2]。

2 各連接方式的特點及應用

2.1 框架梁柱節點連接

2.1.1 濕連接

濕連接方式裝配而成的建筑，整體性較好，幾近能實現和現澆節點抗震性能、變形性能的等同，但是施工工序較多，比較繁瑣，施工技術也較復雜，故在裝配式建筑框架梁柱節點連接中應用較少。現行施工中多采用干連接方法。

2.1.2 干連接

施工便捷是干連接方式相較于濕連接方式更突出的特點，更加符合了建筑工業化的趨勢，能夠確保建筑整體剛度和承載力類似于現澆結構，但是恢復力性和延性較差，也導致與現澆的裝配式框架結構差距較大，難以防止地震荷載作用下產生的破壞。干連接方式包括焊接連接、螺栓連接、鉚釘連接、結構膠或結構膠-自攻螺釘復合連接。

焊接連接中，焊接節點在耗能、剛度及強度上基本和現澆節點保持一致，但是焊接節點受連接側板的影響很大，節點若是缺少側板，將會嚴重降低其承載能力，也會加大其變形程度。使結構產生裂紋，局部變脆，殘余應力和變形偶爾也會產生，在現今大多數組合墻中應用了此種連接方式，例如秸桿混凝土—冷彎薄璧型鋼組合墻。

在螺栓連接中，結構安裝較為簡單，但是構造復雜，螺栓連接也可承受動力荷載、雖然截面會被削弱[3]，現實施工中多運用于需要承受動力荷載的裝配式建筑中，如吊車梁或吊車桁架，下部有振動設備的直接承受設備荷載的梁、桁架等。

鉚釘連接使得結構塑形、韌性較好，結構膠或結構膠-自攻螺釘復合連接能夠保證復合材料之間的良好連接性能，并使結構整體性較好，不致失穩，許多材料不同的構件連接時采用了此種方式，例如竹材人造板與冷彎薄壁型鋼[4]。

2.2 墻板連接

2.2.1 內嵌式連接

在鋼結構內墻與鋼框架連接中內嵌式墻體安裝相當常見。就內嵌式的墻體簡單來講，有許多的優點：首先是對于生產原料以及加工工藝，它對這兩者的要求相對較低，此外構造相對簡單、選擇面廣也是輕質墻板的兩個突出優點。鋼結構的整體性能受內嵌式墻體影響也很大。因而在鋼結構住宅中，是有必要増加鋼結構的剛度的，但是亦不能完全的依靠支撐，一定的剛度必須由墻體奉獻。在荷載的作用下，針對砼結構的構件來說，純鋼構件的撓度變形會更大一點，這樣就會對輕質墻體的整體產生一定量的破壞，故而對墻體的一些影響來說，鋼梁撓度變形必須考慮，當然這其中可能還需要有效的連接件來傳遞，但不管怎樣，連接件在整個連結的過程中，毀壞是應盡量避免的。以下三種連接方式都屬于內嵌式的墻體連接。

2.2.2 外掛式連接

外掛式連接，預制外掛墻板由于不參加整體建筑結構受力，只承受直接作用于自身的荷載，包括地震荷載、結構自重、風荷載以及施工階段的荷載等[5]。外墻一般運用的比較多，當然內墻也有使用。針對安裝輕質板材墻體材料，外掛式墻板在施工中可以有效加速施工，也能提高技術含量，隨之克服鋼結構構件的撓度變形，同一種墻體材料應用在輕質的條板之間，連接相對容易，可以在鋼結構構件外側安裝輕質墻板。平整光滑、容易裝飾是輕質墻板的兩個特點，這兩個特點導致冷熱橋的現象在結構中不易形成。加氣混凝土墻板是其中比較有代表性的輕質條板。當然，外掛式也有一些不盡如人意的地方。例如構造材料要求高，導致墻體造價相對較高。承重的結構一般也不使用輕質墻板，因為墻體自重會傳到連接構件上，會增加損毀的可能性，此外對于嚴寒地區，墻體厚度也應適當增加，這樣導致連接件整體尺寸也要相對增大。連接件就剛度來講，對于鋼結構的奉獻并不是太大，但是輕質條板的作用卻不可忽視。輕質條板連接件將會是鋼結構住宅產業化、標準化日后發展的重要導向。

3 結語

裝配式建筑已成為建筑行業的一個新趨勢，建筑領域在未來一定會被它占據更加戰略性的地位。然而如今我國在節點連接領域尚無系統研究成果，因此我們必須進一步加大研究深度和力度，不斷改進、改良連接方法，從而使建筑行業發展的更好。可以預見，裝配式建筑在我國必將有更加廣泛的使用和更為光明的發展。

【參考文獻】

[1]吳迪.裝配式建筑節點連接方式研究綜述[J].中外建筑，2016（8）.

[2]姜鑠南.輕質內墻條板與鋼框架新型連接的開發及性能研究[D].沈陽建筑大學，2014.

[3]周俐俐，王汝恒.鋼結構[M].北京：知識產權出版社，2009.

[4]李玉順，張家亮.鋼-竹組合構件及其結構體系研究進展[J].2016（1）.

[5]盧家森，周成功，鄭振鵬.預制外掛墻板分析方法中外建筑[J].2013（1）.

[責任編輯：田吉捷]