装配式建筑可优化方向简述

宋学松 杨定国 李江南 周多志

（铜陵学院建筑工程学院，安徽 铜陵 244000）

0 引言

改革开放以来，我国总体经济得到飞速发展，城市与乡村对的建筑日新月异。同时随着工业技术的快速进步，传统的现浇建筑已经渐渐的满足不了发展的需要，相比与此，装配式建筑在节约建筑材料，施工周期，对环境的影响方面有很大的优越性，俨然装配式混凝土结构已经成为现代建筑行业的必然选择。根据一些震害表明，目前的装配式建筑有较好的抗震性能，但在大震的情况下的破坏仍然比较严重，对装配式节点的处理研究和保证施工质量对装配式的整体性起决定性作用，因此对这两方面讨论其可优化方向有着重要意义。

1 施工优化

现阶段装配式建筑中，节点连接多选择干连接，其组装迅速，施工简单、便捷。但干连接的节点整体性和塑性远不能和现浇节点相等同。而湿连接的施工工期较长，流程较繁琐，工序较多。但其连接的构件整体性和塑性却能与现浇节点相等同。若将其施工流程简化，该连接也可大范围使用于实际的施工之中。早在机械零件制造中便有翻边的思想，现阶段的混凝土结构构件中也有翻边梁的制作和创新。在预制混凝土构件时，在节点连接处预留凹口、翻边，在组装现场加以把控，翻边处在后期浇筑混凝土时当做模具，节省支模的工序和时间。大大提高施工效率。

图1 开口箍筋翻边梁示意图

图2 节点构造

林峰、张智等[1]的结果表明：采用组合箍筋的构件在破坏时与常规封闭箍筋相等同。故在预制构件的配筋设计过程中采用组合箍筋。加密区选择封闭箍筋，非加密区选择开口箍筋。以提高后期施工的效率。

现阶段我国装配式安装大多是传统吊装，而这种方式成本高，精度低，装配速率慢。在施工过程中产生很大的困扰特别是对于调整吊装过程中的误差更是花费大量时间。因此对于新型的装配式安装方法设计的研究就更为迫切。

高路恒的研究结果[2]中指出这栋装配式建筑所采用的柱箍支撑架辅助梁柱节点

的吊装很好的解决了梁柱节点吊装效率低，节点标高控制难的问题。即使用柱箍支架包括钢角撑和钢柱箍来协助吊装，钢角撑用于预制梁的就位支撑，钢柱箍作为支撑架的承载支点，提高梁柱间安装精度和安装速度。

王进，李文亮，蒋星宇等人[3]的研究是从预制梁柱下手，通过预制柱设有一体向外延生的牛腿，牛腿上设有凹槽且于预制梁长度方向垂直，预制梁端部下表面设计一个与之对应的凸起最后通过螺栓固定使梁和柱连接。这种方式直接通过对梁柱的设计解决了吊装过程中对于标高控制难，提高安装的速度。

图3 节点示意图

根据张晓勇[4]研究中对宜兴首个装配式建筑进行分析，发现该工程在处理梁柱节点时采用梁柱使用相同的工字钢，使梁柱在同轴线上连接且使用螺栓夹板方式连接。这种连接方式提高了节点处的抗弯、抗剪、承重能力，同时提高了安装精度和安装速度并且他们还在此基础上提出了在梁的两端型钢上固结若干钢筋、栓钉、抗扭构件等提高节点抗扭、抗剪能力。

2 节点优化

现阶段我国装配式建筑连接方式的研究主要集中于梁柱节点情况，对于墙板的连接研究较少，同时在施工过程中往往忽视了墙板在建筑安装过程中节点的连接技术，导致技术发展缓慢。因此迫切需要新型的墙板连接方式来满足快速发展中的装配式建筑。

在陈燕友[5]研究结果中提出，新型的连接方式对墙板连接会产生巨大影响。这种“轨道式键槽板墙”的新型连接方式使得墙板和梁、柱、板的连接更加牢固。这种方式在梁柱处设置轨道，在墙板处设置键槽，并在最后用其他材料进行密封处理，保证了安装的便捷性与整体结构的稳定性。

马少春[6]提出了另一种墙板之间的连接，在装配式墙板水平方向上开孔并增设钢筋, 改进了已有墙板的受力特点, 成为抗侧力刚度相对较强的受力构件, 并且有利于节点的连接。这种连接方式不仅优化了节点，同时也大大增强了墙板的抗震性能。

据张锡治[7]研究中提到，异形柱节点区受剪承载力比矩形柱的低，容易发生脆性破坏，是异形柱结构的薄弱部分。其实对于装配式结构的节点薄弱一直是普遍存在的问题。在经过对节点受力性能研究和对节点破坏分析之后，发现混凝土构件节点核心区混凝土在静力荷载作用下易发生剪切斜压破坏。所以在满足混凝土结构的配筋率要求之下，对核心区混凝土配箍率的调①整影响着构件及节点区的承载能力和抗震性能。在经过对抗震性能实验之后，对节点区钢筋的应变进行分析，考虑到为使结构受力明确传力简单，作者提出了在装配式结构节点的核心区内增加X 形的钢板以提高节点区的承载能力和变形能力，以保证结构在地震作用下也能保持较好的受力性能。增加的X 形钢板能有效的改善节点的延性，提高节点的耗能能力和屈服刚度。在荷载作用下，节点的核心区混凝土未发生开裂之前构件内的钢筋发生较小的应变，在混凝土开裂之后，箍筋发生较大的应变而屈服导致结构破坏，对于增加了X 形钢板的节点区，混凝土开裂后X 形的钢板发生的应变大于箍筋，防止箍筋先屈服。X 形钢板与核心区混凝土一起承受剪力减小箍筋应变，从而提高节点的屈服刚度和耗能能力。

任争争等人[8]提出通过长杆螺栓连接节点核心部位，并施加相应的预应力提高节点的刚度、变形能力和承载能力。充分的运用预应力构件的变形恢复能力，改善装配式框架结构的节点部分。同时螺栓连接也可以极大地简化施装配式建筑的施工程序、提高施工效率。

图4 节点连接示意

3 结语

(1)对装配式建筑节点研究对实现与现浇建筑等同有着重要意义。

(2)考虑装配式建筑的施工优化对增加施工安全性、减少环境污染、增加施工速度等方面具有积极意义。

(3)关于装配式建筑墙板连接的研究不够深入，需进一步加大研究力度，改进连接方法。

(4)对装配式建筑优化的方向还有很多，如材料、构件模块化等，同样对装配式建筑发展有重要意义。