李輝

合肥水泥研究設計院有限公司 安徽合肥 230051

預制建筑是現(xiàn)代建筑工業(yè)化生產(chǎn)方式的主流代表，從廣義角度可分為裝配式結(jié)構(gòu)和預制裝修。預制結(jié)構(gòu)體系主要包括預制預制混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)和預制木結(jié)構(gòu)等，目前，預制預制混凝土結(jié)構(gòu)是應用規(guī)模最大、最廣泛的一種結(jié)構(gòu)體系。本文將對預制混凝土框架結(jié)構(gòu)體系和剪力墻結(jié)構(gòu)體系等兩種預制混凝土結(jié)構(gòu)體系中常用節(jié)點連接和相關研究應用進行闡述和總結(jié)，為今后我國預制混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供參考。

1 預制混凝土建筑施工技術優(yōu)勢分析

1.1 節(jié)能減排

近年來，綠色建筑理念得到大范圍推廣，要求建筑工程在建設施工過程中關注其生態(tài)效益，注重減少施工過程中對自然環(huán)境的破壞，做好環(huán)境保護工作，達到良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。房屋建筑預制混凝土施工技術的應用，為建筑工程達到良好的生態(tài)效益提供了支撐。原因是該種技術應用時一般采用預制材料，因此可有效避免施工現(xiàn)場施工材料的浪費，確保各種資料得到有效應用，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高資源的利用率，減少資源的浪費。這種技術的應用，可為進一步提高資源應用的效率與質(zhì)量提供支撐。不僅如此，房屋建筑預制混凝土施工技術還可減少對施工現(xiàn)場自然環(huán)境的破壞，有助于保護施工場地周圍自然環(huán)境，避免施工對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重破壞。此外，預制混凝土施工技術的應用還可為周圍居民的正常生活提供支持，避免影響到當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活，有助于達到建筑工程發(fā)展與社會經(jīng)濟活動的協(xié)調(diào)，強化工程整體發(fā)展效益[1]。

1.2 采用預制混凝土結(jié)構(gòu)能增加建筑行業(yè)的施工效益

預制混凝土在進行施工時會使用預制結(jié)構(gòu)方式，在前期施工準備過程中能有效降低前期投資使用成本，在施工過程中可以減輕施工人員的施工作業(yè)量，減少建筑企業(yè)的人工使用成本，同時在使用預制混凝土建筑結(jié)構(gòu)時能減少對施工材料的損耗，能有效地減少材料養(yǎng)護的花費，從整體上提高了建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1.3 減少工程造價

在房屋建筑工程施工建設過程中應用預制混凝土結(jié)構(gòu)施工技術，可達到節(jié)省成本、減少工程整體造價的效果。這是因為預制混凝土結(jié)構(gòu)，往往在具體場地內(nèi)施工，需要由相應的專業(yè)技術人員進行指導，有效減少人力投入；另外，現(xiàn)場施工主要由相關機械完成，可達到良好的安全性，可減少施工過程中的安全事故發(fā)生率，這有助于確保工程的順利施工建設，有助于促進建筑工程的健康發(fā)展，為達到良好效益打下基礎[2]。

2 預制混凝土框架結(jié)構(gòu)體系

2.1 “現(xiàn)澆柱+疊合梁”框架結(jié)構(gòu)體系

“現(xiàn)澆柱+疊合梁”結(jié)構(gòu)體系主要的構(gòu)造特點是框架梁采用疊合梁構(gòu)造，通過現(xiàn)澆柱及梁柱節(jié)點核心區(qū)形成結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)國內(nèi)外幾次大地震（1976年唐山大地震、1988年的亞美尼亞地震和1999年的土耳其地震）的震害調(diào)查表明：地震中預制結(jié)構(gòu)有大量的梁柱節(jié)點核心區(qū)遭受破壞，所以梁柱節(jié)點的構(gòu)造連接對預制混凝土的抗震性能影響較大。目前該體系節(jié)點連接構(gòu)造主要有兩種形式。節(jié)點連接構(gòu)造二相對構(gòu)造一，可以使預制梁避開最不利位置，即負彎矩和剪力最大截面，但現(xiàn)場濕作業(yè)量和模板支撐數(shù)量增大。該體系框架節(jié)點的施工順序：①預制梁端架設支撐架；②預制樓板置于梁上，下部設置支撐架體；③綁扎柱中鋼筋；④綁扎板、梁現(xiàn)澆層鋼筋；⑤模板支設；⑥澆筑混凝土。2008年薛偉辰等人對節(jié)點連接構(gòu)造二的現(xiàn)澆柱+疊合梁體系進行了節(jié)點抗震性能試驗研究，結(jié)果表明：現(xiàn)澆柱疊合梁框架節(jié)點的安全性可以滿足設計要求。2009年薛偉辰等人對節(jié)點連接構(gòu)造一的框架節(jié)點足尺模型以及框架結(jié)構(gòu)大尺度模型進行了抗震性能試驗研究，結(jié)果表明：該體系剛度、承載力、延性與耗能等抗震性能指標與現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)體系相近。

2.2 抗震結(jié)構(gòu)體系

筒體、懸掛、剪力墻等作為高層混凝體抗震結(jié)構(gòu)設計的主要形式，在很多的建筑的優(yōu)化方案中都會被應用。筒結(jié)構(gòu)是建筑構(gòu)架的核心，以其為例，在開始設計的時候，因為腰桁架加強層和伸臂桁架的設計會使建筑出現(xiàn)一些薄弱層，設計人員一定要時刻注意這方面，因此，要求設計人員在設計時運用限制剛度的思路，以此來對加強層削弱。

2.3 “預制柱+疊合梁”框架結(jié)構(gòu)體系

“預制柱+疊合梁”結(jié)構(gòu)體系是在“現(xiàn)澆柱+疊合梁”體系基礎上，將現(xiàn)澆柱設計為預制形式，其梁柱節(jié)點構(gòu)造可分為整澆節(jié)點、部分現(xiàn)澆節(jié)點和牛腿連接節(jié)點等。預制柱可采用多層柱構(gòu)造或單層柱構(gòu)造。目前，對于預制柱節(jié)點連接有多種方式，包括法國世構(gòu)體系、臺灣潤泰體系、榫式接頭連接、漿錨接頭連接、套筒灌漿連接、螺栓連接等多種形式。螺栓連接的構(gòu)造特點是通過預埋螺栓系統(tǒng)，將上、下柱連接起來，后澆節(jié)點核心區(qū)澆筑混凝土完成連接，這種構(gòu)造體系系統(tǒng)施工效率高且質(zhì)量可靠。代領杰等對這種節(jié)點構(gòu)造進行了試驗研究，結(jié)果表明：與現(xiàn)澆混凝土框架節(jié)點的承載能力相當，可以為其在抗震設防地區(qū)的應用提供借鑒[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，預制混凝土結(jié)構(gòu)施工技術在房屋建筑施工建設過程中得到有效應用，并發(fā)揮出強大作用。分析發(fā)現(xiàn)，預制混凝土結(jié)構(gòu)施工技術的應用，不僅能有效提高施工效率與質(zhì)量，實現(xiàn)資源的最大化利用，還可減少對自然環(huán)境的破壞，達到綠色環(huán)保的施工效果，有助于實現(xiàn)工程建設施工的節(jié)能減排，提高資源利用效率.促進建筑達到良好經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，促進建筑行業(yè)取得進一步發(fā)展。在后續(xù)建設施工過程中，建筑單位須科學掌握預制混凝土結(jié)構(gòu)施工技術應用要點。