郭文強
摘要:工程技術(shù)人員通過設(shè)計研究和工程實踐表明裝配式建筑相比現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑具備更多優(yōu)勢,我國的裝配式建筑,其連接方式多種多樣,我們通過對連接方式的分析得出它的優(yōu)點以及它的適用范圍,總結(jié)出各個建筑物的連接要點和一些安裝施工經(jīng)驗,為我國建筑物的連接打下堅實的基礎(chǔ),同時也為以后的發(fā)展做出巨大貢獻。
Abstract: Through design research and engineering practice, engineers and technicians have shown that prefabricated buildings have more advantages than cast-in-place reinforced concrete buildings. China's prefabricated buildings have a variety of connection methods. We have obtained the advantages and its scope of application through the analysis of the connection method, summed up the connection points of each building and some installation and construction experience, laying a solid foundation for the connection of buildings in China, and also making great contributions to the future development.
關(guān)鍵詞:節(jié)點連接;分類;墻面連接;裝配式建筑
Key words: node connection;classification;wall connection;prefabricated building
中圖分類號:TV545 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2018)29-0214-02
我國常規(guī)裝配式建筑生產(chǎn)線中生產(chǎn)的一些通用構(gòu)件,能夠在施工現(xiàn)場隨時組裝連接和使用,這種由預制部件在工地裝配而成的建筑,稱為裝配式建筑。按預制構(gòu)件的形式和施工方法分為砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升層建筑等五種類型。我國工業(yè)民用的常規(guī)建筑物的建造長期以來沿用了就地采購砂石、磚塊、鋼筋、水泥等建筑材料,現(xiàn)場綁扎鋼筋、立模、拌制混凝土、澆筑、養(yǎng)護、砌筑填充墻并粉刷等傳統(tǒng)模式。這種作業(yè)方式因建造隊伍的技術(shù)水平參差不齊而使工程質(zhì)量很不均衡,同時施工周期較長,現(xiàn)場文明管理難度較大,與裝配式建筑物相比存在一定差距。
近年來國家提倡大力發(fā)展裝配式建筑物,這其中一個重要原因就是裝配式建筑的品質(zhì)更好。原來的傳統(tǒng)建筑難以克服的一些質(zhì)量通病,諸如外墻滲水、抹灰空鼓、開裂、幾何尺寸偏差等一系列問題,從理論上說,靠手工是很難根除的。裝配式建筑的出現(xiàn),恰好能解決這些通病。15年12月份召開中央城市工作會之后,黨中央和國務院印發(fā)了《中共中央國務院關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》(中發(fā)[2016]6號)?!度舾梢庖姟分赋觯幱?0年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。今年3月份的兩會,李克強總理在《政府工作報告》中進一步強調(diào),大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑,加快標準化建設(shè),提高建筑技術(shù)水平和工程質(zhì)量。為了貫徹這些要求,從16年開始,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部集中力量,深入調(diào)研,廣泛了解情況,向國務院提交了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》。就目前國外的建筑情況來看,裝配式建筑方式已經(jīng)不再陌生,而占主要的現(xiàn)澆式建筑已經(jīng)慢慢地在建筑中消失。
裝配式建筑有很多特點,如:能夠節(jié)約大量的能源和資源、一定程度上減少環(huán)境的污染、施工質(zhì)量得到提升、生產(chǎn)效率變高、同時能夠?qū)ξ覈木G色建筑起到促進作用。不僅如此,還可以使一些新興起的產(chǎn)業(yè)得到發(fā)展。運用合理快捷的方式組裝裝配式建筑,必須對構(gòu)件和構(gòu)件之間的連接進行必要的研究了解,所以構(gòu)件的連接在裝配式建筑物的設(shè)計和施工中就顯得尤為重要。
2.1 濕連接 運用濕連接的方式連接而成的建筑物,其建筑物的整體性能十分好,同時還能夠達到與現(xiàn)澆式建筑同樣效果的抗震性能和變形性能。我國在建筑施工中,施工的流程十分繁瑣,工序比較多并且施工的技能不好掌握。所以在實際的施工濕連接方式運用得較少。
2.2 干連接 干連接最突出的一個特征,便是在施工中操作簡單、快捷,這種方式恰巧符合我國建筑行業(yè)的發(fā)展需求,能夠確保建筑物本身的整體性和承載力等性能與現(xiàn)澆式建筑物基本相同,但唯一不足的是恢復性和延展性較差,這兩點導致裝配式建筑和現(xiàn)澆式建筑存在一定差距,如果發(fā)生地震,則很難保證建筑物不遭到破壞。焊接連接、鋼絲捆綁、鋼釘連接、結(jié)構(gòu)膠自攻螺釘連接,這些連接方式都屬于干連接。
2.2.1 焊接連接 在焊接連接的過程中,焊接節(jié)點在消耗能量以及強度方面與現(xiàn)澆式建筑基本相似,但是在焊接時連接側(cè)板直接影響了焊接節(jié)點,但是焊接節(jié)點在缺少側(cè)板的情況下,還會使建筑物的承載能力降低,會將變形情況增大。容易使建筑物破損,如結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,使一些部位受到破壞,建筑物變形的概率也會增大,但是我國有一大部分組合墻運用這種連接方式,比如說,秸稈混凝土—冷彎薄強型鋼組合墻。
2.2.2 螺栓連接 螺栓連接的結(jié)構(gòu)安裝過程對于其他的連接方式而言是較為簡單的,但是內(nèi)部的構(gòu)造卻十分的復雜,螺栓連接時會出現(xiàn)較大的壓力。其截面也會被削弱。在我們國家的建筑實際施工中,大多數(shù)都是運用承載量較大的建筑物中,比如說,吊車梁等。像這種建筑其底部都會設(shè)有間接性承受荷載的支架。
2.2.3 鉚釘連接 鉚釘連接有很多的優(yōu)點,鉚釘連接能夠使建筑的結(jié)構(gòu)有形狀、韌性增大、能夠使一些復合材料有良好的連接性能,不僅如此更能夠使結(jié)構(gòu)整體性較好、穩(wěn)定性較強。正因這些原因在材料構(gòu)造連接方面這種技術(shù)更加實用,例如竹材人造板與冷彎薄壁型鋼等。
3.1 內(nèi)嵌式連接 在鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部墻面與鋼框架內(nèi)部形成鑲嵌式的墻體在建筑中十分常見。對內(nèi)嵌式的墻體來講,有許多的優(yōu)點:首先我先來探討生產(chǎn)的原料以及加工的過程,一般情況下對這兩點的要求很低,但是外部構(gòu)造有以下兩個優(yōu)點:“一是選擇面廣,二是構(gòu)造與其他連接方式相比構(gòu)造相對簡單?!背酥猓摻Y(jié)構(gòu)自身的整體性能在很大程度上受到內(nèi)鑲式墻體的影響,因此在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)的住宅時,在很大程度上應該加強鋼結(jié)構(gòu)的剛性,既不能全部靠支撐,又不能不靠支撐。在荷載情況下運用純鋼的構(gòu)件會比其它的構(gòu)件堅固一些,這樣會大大減小整個墻體不必要的破壞,減小對墻體的影響,因此在建筑施工時技術(shù)人員一定要對構(gòu)件的強度做一些改進,當然在這個過程當中,可能還會使用到一些其它的連接件,但是不管怎樣,在連接的整個過程當中,應盡量減少毀壞連接件事故的發(fā)生。內(nèi)嵌式墻體連接分為多種,以下便是幾種嵌入的連接方式,如嵌入微處理器、遠程控制、嵌入式彩色LCD。
3.2 外掛式連接 外掛式連接以預制外掛墻板為例,因為它本身并不在整體建筑物的受力體系當中,所以墻體只需要能承受自身的荷載即可,荷載主要包括:地震荷載力、結(jié)構(gòu)自重、外部因素荷載力、風荷載力以及施工過程中的荷載力。尤其外墻需重點考慮這些荷載。如果安裝一些輕質(zhì)的外墻圍護材料能夠在一定程度上減小荷載,這樣做可以減輕鋼結(jié)構(gòu)的變形,在相同的墻體材料當中,會使兩物體之間的連接相對容易,還能夠在外側(cè)安裝一些輕質(zhì)的裝飾板,這樣做有兩個特點:①平整光滑,②容易裝飾。這兩個特點還可以抑制冷熱橋現(xiàn)象的出現(xiàn)。但是,外掛式也有一些不完美的地方,比如構(gòu)件的材料要求高,就會直接造成墻的造價高。這樣承重的結(jié)構(gòu)就不會使用輕質(zhì)的墻板,原因是墻板本身的質(zhì)量會加附在連接構(gòu)件上,會在一定程度上使建筑物毀壞,對于那些嚴寒地區(qū),我們應該考慮保溫的因素而加厚墻體,這會帶來圍護結(jié)構(gòu)荷載的加大,會導致連接件的尺寸變大,增加連接件的重量。
①裝配式建筑節(jié)點之間的連接大都會選擇濕連接,由于干連接更加的方便,能夠順應建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢,我國的技術(shù)人員應該在干連接,連接節(jié)點中做一些研究,并大力的推廣干連接的使用。②我國在橋梁框架節(jié)點連接方面比較成熟,但是對于墻體的連接方式了解的甚少,正是因為墻板的連接問題直接影響了我國裝配式建筑整體的發(fā)展。③地震直接影響建筑物連接節(jié)點的問題,因為地震直接影響裝配式連接點的案例有很多,我們可以借鑒一些國外的建筑書籍以及做法來幫助我們提高裝配式建筑節(jié)點連接的抗震性能。國外一些國家大多數(shù)是建立一個良好的耗能裝置,所以我國應將建筑的耗能裝置融入到建筑當中。④裝配式建筑符合我國建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢,所以我們應該對鋼結(jié)構(gòu)建筑物進行推廣,建立一個建筑行業(yè)的標準體系。
5.1 指導思想 我們應該全面貫徹黨的十八大、十八屆四中全會和十八大五中全會以及中央城鎮(zhèn)化工作會議、中央城市工作會議精神,認真落實黨中央的任務,嚴格按照“五位一體”進行管理,向全國人民樹立并貫徹創(chuàng)新、綠色、對外開放、實施共同發(fā)展,更要滿足以下六個條件:適用、經(jīng)濟、節(jié)約、安全、綠色、美觀。我們要推動社會的新政策,大力的發(fā)展裝配式建筑提高我國在該建筑方面的不足。在工程的建設(shè)中必須要堅持標準化設(shè)計、實現(xiàn)工廠化生產(chǎn),整體性裝修、統(tǒng)一化管理,提高經(jīng)濟水平、提升工程的質(zhì)量,加快我國建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型。
5.2 基本原則 ①必須堅持市場主導、政府推動。建筑物本身的連接方式一定要符合建筑行業(yè)的發(fā)展需求,在建筑行業(yè)起著十分重要的作用,能夠得到政府的支持,有利于建筑行業(yè)發(fā)展,可以促使市場經(jīng)濟進行參與,使得建筑行業(yè)發(fā)展更加迅速。②堅持分區(qū)管理與推動、從小到大逐步推廣。政府根據(jù)各地區(qū)不同的經(jīng)濟和發(fā)展水平定制不同的發(fā)展方案,更要標注應該推進的地區(qū),并大力支持和鼓勵該地區(qū)的發(fā)展,建立地區(qū)任務,總結(jié)經(jīng)驗實現(xiàn)推進和一帶一路的效果。我們國家必須要堅持以頂層設(shè)計和協(xié)調(diào)發(fā)展為主將發(fā)展的標準定好,在生產(chǎn)和施工方面著手,不斷的推進我國建筑行業(yè)的經(jīng)濟,帶動我國建筑行業(yè)整體的發(fā)展。③要將北京、天津、河北、長三角、珠三角幾大城市群,作為重點推進建筑的地區(qū),將常住人口超過三百零二萬的一些其它城市設(shè)為建筑積極推進的城市,其余城市為鼓勵推進裝配式建筑的地區(qū),因地區(qū)建筑風格,環(huán)境,氣候的差異,我們必須要設(shè)計不同的方案,對于不同地區(qū)配置不同的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等裝配式建筑。爭取在八年多的時間內(nèi),實現(xiàn)我國裝配式建筑占新建建筑面積的比例在30%左右的目標。不僅如此,我們國家現(xiàn)在正在改進法律法規(guī)以及技術(shù)的標準性以及監(jiān)察體系等任務,實現(xiàn)我國的的第一批建筑行業(yè)較完善具有裝配建造水平的施工隊伍。我國的到裝配建造的連接方式也得到了極大的發(fā)展,使這種連接方式在眾多的連接方式中突現(xiàn)出來,能夠推進我國建筑的發(fā)展使我國建筑行業(yè)走出國門更進一步。
裝配式建筑物的建設(shè),通過工廠生產(chǎn)預制、現(xiàn)場裝配安裝兩大階段縮短土建施工周期,減少工程建設(shè)人員,簡化檢修維護工作。通過探索實踐,完善出設(shè)計、加工、施工、管理、定額等標準,從而有效地控制工程質(zhì)量、建筑周期和工程造價。其標準化設(shè)計、模塊化組合、工業(yè)化生產(chǎn)、集約化施工,使裝配式建筑走向科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、精細化建造的道路。
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