装配式建筑连接方式浅析

岳仍伟+耿睿+岳仍生

【摘 要】研究装配式建筑和现浇钢筋混凝土建筑的不同，突出装配式建筑的优势，总结装配式建筑的多种连接方式，阐述各连接方式的特点以及适用范围。

【关键词】节点连接；梁柱；墙板；装配式建筑

0 引言

将工厂化生产的零件部件，在施工现场经过组装和连接，这样得到的建筑即是装配式建筑。与现在仍然在建筑建设中占主流的现浇建筑相比，就是将一部分原来在工厂通过现浇、预制成型的构配件：板、梁、柱等，生产在工厂，生产之后再运到施工现场来组装，把它的节点连接好，然后采用一部分的现场浇筑将这两部分结合起来，形成一个完整的建筑。

就国内情况来看，建筑产品目前而言，现浇仍是主流，形式还是相对单一，可供选择的方式相对较少，建筑物的产品质量、使用功能、建造速度均被严重影响。然而在2016年12月份召开的中央城市工作会上，《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》（中发[2016]6号）已经被颁发下来。它专门提出：争取在10年以内，使我国新建建筑中的30%变成装配式建筑。此外，从国际上的情况来看，装配式建筑类型已经很成熟，现浇建筑正在逐步退出建筑的舞台。

装配式建筑有以下特点：能源以及资源节约、大幅度减少污染、提高生产效率、提高施工质量、相对促进绿色建筑的信息化与工业化，一些新兴产业也会被它促生，并且装配式建筑现今推行的一个难题就是构件与构件之间的连接问题，因此研究装配式建筑的连接方式显得尤为必要。

1 装配式建筑连接方式的分类

装配式建筑的连接方式大致分为两大类，一类是框架梁柱节点的连接，由施工方式的不同分类，装配式框架梁柱节点连接方法可分为湿连接和干连接[1]，梁柱构件的制作提前在工厂预制完成，然后运往工程施工现场进行拼接和配装，并在各种构件节点上现场浇筑混凝土，完成后再浇筑整体结构，这种连接方法称为湿连接，现行的方法有灌浆连接、普通现浇连接、普通现浇整体式连接、浆锚连接、等，常用的干连接方式包括焊接连接、螺栓连接、铆钉连接、结构胶或结构胶-自攻螺钉复合连接等，另一类是墙板的连接，内嵌式和外挂式是轻质墙板的主要连接方式，外挂式多用于外置墙板，内墙板多使用内嵌式安装连接方法[2]。

2 各连接方式的特点及应用

2.1 框架梁柱节点连接

2.1.1 湿连接

湿连接方式装配而成的建筑，整体性较好，几近能实现和现浇节点抗震性能、变形性能的等同，但是施工工序较多，比较繁琐，施工技术也较复杂，故在装配式建筑框架梁柱节点连接中应用较少。现行施工中多采用干连接方法。

2.1.2 干连接

施工便捷是干连接方式相较于湿连接方式更突出的特点，更加符合了建筑工业化的趋势，能够确保建筑整体刚度和承载力类似于现浇结构，但是恢复力性和延性较差，也导致与现浇的装配式框架结构差距较大，难以防止地震荷载作用下产生的破坏。干连接方式包括焊接连接、螺栓连接、铆钉连接、结构胶或结构胶-自攻螺钉复合连接。

焊接连接中，焊接节点在耗能、刚度及强度上基本和现浇节点保持一致，但是焊接节点受连接侧板的影响很大，节点若是缺少侧板，将会严重降低其承载能力，也会加大其变形程度。使结构产生裂纹，局部变脆，残余应力和变形偶尔也会产生，在现今大多数组合墙中应用了此种连接方式，例如秸杆混凝土—冷弯薄璧型钢组合墙。

在螺栓连接中，结构安装较为简单，但是构造复杂，螺栓连接也可承受动力荷载、虽然截面会被削弱[3]，现实施工中多运用于需要承受动力荷载的装配式建筑中，如吊车梁或吊车桁架，下部有振动设备的直接承受设备荷载的梁、桁架等。

铆钉连接使得结构塑形、韧性较好，结构胶或结构胶-自攻螺钉复合连接能够保证复合材料之间的良好连接性能，并使结构整体性较好，不致失稳，许多材料不同的构件连接时采用了此种方式，例如竹材人造板与冷弯薄壁型钢[4]。

2.2 墙板连接

2.2.1 内嵌式连接

在钢结构内墙与钢框架连接中内嵌式墙体安装相当常见。就内嵌式的墙体简单来讲，有许多的优点：首先是对于生产原料以及加工工艺，它对这两者的要求相对较低，此外构造相对简单、选择面广也是轻质墙板的两个突出优点。钢结构的整体性能受内嵌式墙体影响也很大。因而在钢结构住宅中，是有必要増加钢结构的刚度的，但是亦不能完全的依靠支撑，一定的刚度必须由墙体奉献。在荷载的作用下，针对砼结构的构件来说，纯钢构件的挠度变形会更大一点，这样就会对轻质墙体的整体产生一定量的破坏，故而对墙体的一些影响来说，钢梁挠度变形必须考虑，当然这其中可能还需要有效的连接件来传递，但不管怎样，连接件在整个连结的过程中，毁坏是应尽量避免的。以下三种连接方式都属于内嵌式的墙体连接。

2.2.2 外挂式连接

外挂式连接，预制外挂墙板由于不参加整体建筑结构受力，只承受直接作用于自身的荷载，包括地震荷载、结构自重、风荷载以及施工阶段的荷载等[5]。外墙一般运用的比较多，当然内墙也有使用。针对安装轻质板材墙体材料，外挂式墙板在施工中可以有效加速施工，也能提高技术含量，随之克服钢结构构件的挠度变形，同一种墙体材料应用在轻质的条板之间，连接相对容易，可以在钢结构构件外侧安装轻质墙板。平整光滑、容易装饰是轻质墙板的两个特点，这两个特点导致冷热桥的现象在结构中不易形成。加气混凝土墙板是其中比較有代表性的轻质条板。当然，外挂式也有一些不尽如人意的地方。例如构造材料要求高，导致墙体造价相对较高。承重的结构一般也不使用轻质墙板，因为墙体自重会传到连接构件上，会增加损毁的可能性，此外对于严寒地区，墙体厚度也应适当增加，这样导致连接件整体尺寸也要相对增大。连接件就刚度来讲，对于钢结构的奉献并不是太大，但是轻质条板的作用却不可忽视。轻质条板连接件将会是钢结构住宅产业化、标准化日后发展的重要导向。

3 结语

装配式建筑已成为建筑行业的一个新趋势，建筑领域在未来一定会被它占据更加战略性的地位。然而如今我国在节点连接领域尚无系统研究成果，因此我们必须进一步加大研究深度和力度，不断改进、改良连接方法，从而使建筑行业发展的更好。可以预见，装配式建筑在我国必将有更加广泛的使用和更为光明的发展。

【参考文献】

[1]吴迪.装配式建筑节点连接方式研究综述[J].中外建筑，2016（8）.

[2]姜铄南.轻质内墙条板与钢框架新型连接的开发及性能研究[D].沈阳建筑大学，2014.

[3]周俐俐，王汝恒.钢结构[M].北京：知识产权出版社，2009.

[4]李玉顺，张家亮.钢-竹组合构件及其结构体系研究进展[J].2016（1）.

[5]卢家森，周成功，郑振鹏.预制外挂墙板分析方法中外建筑[J].2013（1）.

[责任编辑：田吉捷]