裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑墻體的發(fā)展研究

田寶鵬

摘要：立足于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑所具有的特點(diǎn)以及其發(fā)展趨勢，針對承載了此類建筑的保溫以及美觀、實(shí)用性特性的墻體展開分類，并做出綜合的比較，同時，提出了對于墻體選型的建議。對預(yù)制墻板以及結(jié)構(gòu)主體的具體連接方式以及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的形式予以介紹，并總結(jié)當(dāng)前工程中多見的一些墻板連接構(gòu)造，指出預(yù)制墻板在當(dāng)前工程施工中的具體問題，同時為裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的預(yù)制墻板今后的發(fā)展提供建議。

關(guān)鍵詞：裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑;墻板;連接構(gòu)造形式

1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑墻體目前的研究現(xiàn)狀

鋼結(jié)構(gòu)建筑本身的優(yōu)勢是有益于現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)以及標(biāo)準(zhǔn)化制作，因此，其墻體材料亦需有足夠高的穩(wěn)定性與強(qiáng)度，此外，要能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)本身的熱工性能予以滿足。與此同時，切合于工業(yè)化需要的墻體需具備輕質(zhì)以及隔聲、環(huán)保、防火等各類優(yōu)異性能、科學(xué)的連接結(jié)構(gòu)。如今，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑墻體的體系總共有2個大類，即建筑砌塊以及建筑墻板。

1.1建筑砌塊

建筑砌塊主要有以下幾類：混凝土小型空心砌塊以及石膏砌塊、粉煤灰砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊。

1）混凝土小型空心砌塊

一般的混凝土小型空心砌塊的整個制作工藝中會以水泥為皎潔料，以天然砂石為集料，通常來講，會經(jīng)過一定的攪拌振動以及壓制、養(yǎng)護(hù)等有關(guān)工藝過程的制作，在此之中，輕集料的混凝土小空心砌塊會使用輕集料混凝土來作為其原材料，多被用在建筑工程的非承重構(gòu)造，普遍應(yīng)用于工業(yè)以及民用建筑的填充墻以及隔墻工程之中。

2）石膏砌塊

石膏砌塊最為主要的原材料是建筑石膏，在整個生產(chǎn)過程中能加入一些石膏制品（由纖維增強(qiáng)材料、輕集料以及發(fā)泡劑等制作而成），多用在建筑物的非承重隔墻上。石膏切塊有著多種特點(diǎn)，比如隔熱性能以及防火性能、隔聲性能較好，此外，其調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度以及濕度的性能也較佳;砌塊表面比較平坦，無需墻體抹灰，故而其施工效率比較高;其砌塊質(zhì)量比較小，能夠較好地減輕整個建筑物的重量，并提升整體的抗震性能，讓使用空間持續(xù)擴(kuò)大，加大了建筑物的使用面積。

3）蒸壓加氣型混凝土砌塊

蒸壓加氣型混凝土砌塊具體的主要原材料為硅質(zhì)材料以及鈣質(zhì)材料，摻入了特定量的發(fā)氣劑以及水來加以攪拌，在原材料互相間的化學(xué)反應(yīng)下生成空隙，繼而澆筑成型以及預(yù)養(yǎng)切割、蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的“多孔硅酸鹽砌塊”。

1.2建筑墻板

建筑板材有著比較高的技術(shù)含量，除了對自己的性能有比較高的要求外，還要對墻板以及主體結(jié)構(gòu)的具體連接構(gòu)造、施工安裝要求予以考慮，是建筑墻體材料的關(guān)鍵組成部分。建筑板材有著比較大的優(yōu)勢，能夠定型化地設(shè)計以及生產(chǎn)。

1）纖維增強(qiáng)型水泥板

纖維增強(qiáng)型水泥板具體是指用水泥以及石棉、其他的纖維充當(dāng)增強(qiáng)材料，再經(jīng)許多道程序的加工養(yǎng)護(hù)后所制作而成的板材。因?yàn)槔w維水泥板的板薄、質(zhì)輕特點(diǎn)，加之其抗拉強(qiáng)度以及沖擊強(qiáng)度較高，耐冷熱以及不燃燒，且加工性能優(yōu)良，故而被普遍地用到了建筑工程中。

2）石膏板

纖維石膏板的原材料為建筑石膏以及外加劑、有機(jī)（無機(jī)）纖維以及水等，該類板材經(jīng)過養(yǎng)護(hù)凝結(jié)，然后干燥后制成。因?yàn)槭嘤不髸斜容^大的脆性，強(qiáng)度會比之前有所降低，通過將木質(zhì)刨花以及玻璃纖維等纖維增強(qiáng)材料加入與石膏中，能夠讓其強(qiáng)度以及韌性大幅加強(qiáng)。此外，纖維石膏板有著比較佳的防火以及防潮性能、隔聲性能，而且可釘可鋸，很容易生產(chǎn)以及再加工。

2墻板的連接方式以及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

現(xiàn)如今，墻板分成了剛性連接以及柔性連接。剛性連接具體所指的是以水泥砂漿來把墻板以及結(jié)構(gòu)框架有效粘接好的方式;而柔性連接具體所指的是以柔性密封膠（又或是柔性材料）把墻板以及主體框架間所存的接縫充分填充，繼而達(dá)成連接效果。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了位移狀況時，墻板若是屬于剛性連接的方式，就會生成比較大的應(yīng)力，繼而出現(xiàn)變形以及開裂;若是選了柔性連接方式，那么在結(jié)構(gòu)開始位移的時候，柔性填充材料即可借助于特定的微小變形來講應(yīng)力有效釋放出來，繼而不會使得墻板實(shí)際開裂和被破壞。盡管柔性連接可以具備特定的抵抗變形能力，但是墻板以及主體結(jié)構(gòu)間不具備足夠的緊固力，易發(fā)生墻板脫落的情況，故而設(shè)置相應(yīng)的抗剪連接件變成了墻板的柔性連接方式的重點(diǎn)。因?yàn)槠浔旧韽?qiáng)度比較低，故而，預(yù)制墻板僅可承受自己的荷載，故而和主體結(jié)構(gòu)的具體連接形式通常是柔性連接，以確保墻體和主體結(jié)構(gòu)能夠協(xié)同受力、變形。如今，市場上針對蒸壓加氣型的混凝土外墻板的可用的連接構(gòu)造方法具體為下列4種：鋼管錨連接以及螺栓連接、直角鋼件連接件以及斜柄連接件。就內(nèi)墻板的接縫位置的連接構(gòu)造而言，通常是在和鋼結(jié)構(gòu)建筑的主體梁所在的連接位置焊接一U形的連接件，并且，連接件的整個間距絕不超出600毫米，每一塊墻板應(yīng)該要由2個（最少）U型卡件有力固定，此外，還有下列的若干種連接構(gòu)造，即條形連接法以及接縫鋼筋法、角鋼法、管卡法以及直角鋼件法、十字相交法等。

3 工程應(yīng)用與現(xiàn)存的問題

1）墻體連接節(jié)點(diǎn)的具體強(qiáng)度。對于鉤頭螺栓的連接點(diǎn)本身的承載力而言，能夠決定其大小的直接因素是構(gòu)配件的實(shí)際強(qiáng)度，也即是鉤頭螺栓以及墊片的實(shí)際強(qiáng)度，同時，還和鉤頭螺栓以及角鋼的實(shí)際焊接質(zhì)量具有很大的關(guān)系。其一，墻板連接件的使用材料其價格各不一樣，材料質(zhì)量很難有所保證，而且節(jié)點(diǎn)連接件多有比較高的價格。其二，連接件的現(xiàn)場焊接比較多，并且其安裝方式是比較繁瑣的，現(xiàn)場焊接的質(zhì)量無法被保障。

2）墻板接縫的處理。因?yàn)閴Π褰涌p處理的溫度會有所變化，并對此有所影響，此外建筑材料出現(xiàn)的收縮效應(yīng)等也會帶來影響，故而，墻板接縫處多會出現(xiàn)變形以及裂縫問題。

3）沒有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圖集。中國目前的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的配套墻板技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)、圖集仍舊不是很成熟，而且圖集多半為企業(yè)性質(zhì)，很難做到標(biāo)準(zhǔn)化以及通用化。

4 結(jié)論

1）發(fā)展現(xiàn)代的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，其一應(yīng)該強(qiáng)化配套預(yù)制板的持續(xù)研發(fā)，比如材料的有效優(yōu)選以及多種性能的提高，其二需要著重研究墻板的整體連接構(gòu)造，連接件的質(zhì)量的提高。 2）提升當(dāng)前的裝配式住宅的外墻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及圖集的有效編制速度，持續(xù)的規(guī)范以及指導(dǎo)對于預(yù)制板的科學(xué)施工安裝，逐漸地做到主體結(jié)構(gòu)以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的全面的一體化設(shè)計以及生產(chǎn)、現(xiàn)場施工安裝。3）對裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程的專業(yè)技術(shù)人才以及產(chǎn)業(yè)工人要加大培育力度，推進(jìn)新材料以及新工藝、新型極具在該類建筑工程的施工現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用，持續(xù)提升工程施工效率。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：山東省建設(shè)集團(tuán)有限公司）