裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造節(jié)點的設(shè)計要點

韋緯

摘? ? 要：構(gòu)造節(jié)點設(shè)計效果對裝配式建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性有較大影響，在具體設(shè)計中應(yīng)給予高度重視。基于此，本文結(jié)合實踐，在簡要闡述裝配式建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢基礎(chǔ)上，分析了構(gòu)造節(jié)點的設(shè)計思路，并提出裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中構(gòu)造節(jié)點設(shè)計的要點，希望對我國裝配式建筑事業(yè)穩(wěn)健發(fā)展有一定參考。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;構(gòu)造節(jié)點;設(shè)計要點

1? 引言

在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，關(guān)鍵在于如何保證構(gòu)造節(jié)點設(shè)計質(zhì)量。在構(gòu)造節(jié)點設(shè)計中，需要結(jié)合不同構(gòu)造的特性，選擇合理的節(jié)點設(shè)計方法，才能滿足裝配式建筑對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗震性的要求?；诖?，開展裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造節(jié)點的設(shè)計要點分析就顯得尤為必要。

2? 裝配式建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

和傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)相比，裝配式建筑結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，節(jié)能效果顯著。裝配式建筑結(jié)構(gòu)的外掛板為兩面混凝土中間夾50mm后的擠塑板，其保溫性能遠遠大于傳統(tǒng)外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫，而且有效解決了傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外保溫帶來的外墻面裝修和脫落現(xiàn)象。第二，更加綠色環(huán)保。裝配式建筑結(jié)構(gòu)各構(gòu)件可實現(xiàn)工廠化預(yù)制生產(chǎn)，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后再進行吊裝施工，現(xiàn)場建筑垃圾比較少，噪音低，揚塵污染小，因而更加綠色環(huán)保。第三，節(jié)省模板。裝配式建筑結(jié)構(gòu)采用疊合板作為樓板底模，外掛板做為剪力墻的側(cè)模板，可大大節(jié)省模板使用量，降低施工成本，縮短施工工序。

3? 裝配制建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造節(jié)點設(shè)計思路

3.1? 嚴格遵循技術(shù)策略

為降低建設(shè)成本，獲得更大的經(jīng)濟效益。保證構(gòu)造節(jié)點設(shè)計效果符合各方面因素的要求，在具體設(shè)計中，需要充分考慮建筑功能、空間布局等，并選擇合適的技術(shù)類型。具體而言，可從以下幾個方面同時入手：第一，必須引入新穎的設(shè)計理念和技術(shù)策略，不斷改進構(gòu)造節(jié)點設(shè)計思路和建設(shè)質(zhì)量。第二，在新技術(shù)保障之下，保障構(gòu)造節(jié)點設(shè)計符合裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體需求，并和建筑設(shè)計的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)相互一致。第三，在構(gòu)造節(jié)點設(shè)計中，為最大限度上保證設(shè)計效果，并和風(fēng)格展示、預(yù)設(shè)方案相一致。在開始設(shè)計之前，需要先制定一個完善的設(shè)計預(yù)案，保證各項設(shè)計工作能夠高效、有序的開展。

3.2? 立足構(gòu)造節(jié)點設(shè)計的有效策略

為最大限度保證在裝配式建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，在構(gòu)造節(jié)點設(shè)計中必須采取有針對性的設(shè)計策略，以裝配式建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工標(biāo)準(zhǔn)為主，按照實際的平面結(jié)構(gòu)展示情況，盡量采用不同規(guī)格的構(gòu)件和構(gòu)架組合結(jié)構(gòu)，完成構(gòu)造節(jié)點設(shè)計和展示。為保證構(gòu)造節(jié)點質(zhì)量，可用不同構(gòu)件的自身特點來選擇合適的設(shè)計手法和設(shè)計方案，實現(xiàn)設(shè)計、加工、裝配一體化，促使我國裝配式建筑事業(yè)持續(xù)發(fā)展。

4? 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造節(jié)點的設(shè)計要點分析

4.1? 柱和柱構(gòu)造節(jié)點連接設(shè)計

在裝配式建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，預(yù)制柱之間的構(gòu)造節(jié)點連接設(shè)計效果，關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)的抗震性和穩(wěn)定性，整個結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的關(guān)鍵防線，極其重要。在預(yù)制柱連接多采用灌漿套筒連接方法，在構(gòu)造節(jié)點連接設(shè)計中，需要在上部預(yù)制柱的底部合理設(shè)置灌漿套筒，并設(shè)計出相應(yīng)的預(yù)埋件。而下部預(yù)制柱設(shè)計中，需要嚴格控制鋼筋伸出樓板現(xiàn)澆層的長度，設(shè)計中預(yù)留的長度要保證鋼筋在灌漿套管筒中的錨固長度相匹配。當(dāng)樓層混凝土澆筑和養(yǎng)護都完成之后，再進行上部預(yù)制柱吊裝，下部鋼筋伸入上部預(yù)制柱的灌漿套管中，此種設(shè)計方法有助于預(yù)制柱的臨時調(diào)整和固定。結(jié)合預(yù)制柱設(shè)計的具體形式，可以是方形預(yù)制柱，也可以是圓形預(yù)制柱，都可以采用此種柱和柱的構(gòu)造節(jié)點連接形式，提升連接效果，保證裝配式建筑結(jié)構(gòu)對抗震性的需求。

4.2? 梁和柱構(gòu)造節(jié)點連接設(shè)計

裝配式建筑結(jié)構(gòu)中，預(yù)制梁和預(yù)制柱之間構(gòu)造節(jié)點的連接效果， 對整體結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、抗震性等都有較大影響。其設(shè)計效果對后期施工的可行性及建造方式也有較大影響。因此，在裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須高度重視梁和柱構(gòu)造節(jié)點連接的設(shè)計效果。預(yù)制梁和預(yù)制柱之間的連接形式種類比較多，目前應(yīng)用最廣泛的連接形式是“濕”連接，主要是根據(jù)預(yù)制梁底部鋼筋連接方式的不同，選擇與之相適的預(yù)制梁底筋錨固連接方式，及附加筋搭接連接方式。在具體設(shè)計中，如果選擇了預(yù)制梁底筋錨固連接方式，則要保證預(yù)制梁底部外伸出的縱向鋼筋，能夠直接伸入構(gòu)造節(jié)點連接的核心區(qū)域進行錨固，以提升下部縱筋的錨固性能。具體設(shè)計方法為：將錨固鋼筋端部彎折形成彎鉤來保證錨固質(zhì)量并降低錨固的長度。如果選擇了附加筋搭接連接方式，則在設(shè)計中，預(yù)制梁下部縱筋不應(yīng)伸入節(jié)點核心區(qū)域，而是跨過構(gòu)造節(jié)點連接的核心區(qū)域，附加鋼筋并和梁端伸出的鋼筋進行搭接，經(jīng)混凝土澆筑之后，形成整體結(jié)構(gòu)。需要在預(yù)制量端部預(yù)留出一定的U型薄壁鍵槽，促使梁底縱筋在鍵槽端部發(fā)生截斷，附加鋼筋穿過構(gòu)造節(jié)點核心區(qū)域之后，置于鍵槽中。

4.3? 梁和梁構(gòu)造節(jié)點連接設(shè)計

在裝配式建筑結(jié)構(gòu)預(yù)制梁之間構(gòu)造節(jié)點連接設(shè)計中，可采用主梁和次梁相互協(xié)同，共同承受樓板荷載的設(shè)計方法，這也是裝配式建筑中，也存在大量預(yù)制主梁和預(yù)制次梁連接節(jié)點的主要原因。預(yù)制次梁可采用發(fā)疊合現(xiàn)澆的方式，受力的縱向筋綁扎完成之后和樓板頂部的鋼筋共同澆筑于后澆層中。預(yù)制主梁和預(yù)制次梁之間的連接節(jié)點，可采用整澆的方式，也可以采用擱置連接形式。在預(yù)制主梁的設(shè)計和預(yù)制生產(chǎn)中，在中部都會預(yù)留出現(xiàn)澆區(qū)域，底筋連續(xù)布置，預(yù)制次梁底筋伸出端面，進入預(yù)制主梁空缺區(qū)域，為后期混凝土澆筑提供良好的環(huán)境。

4.4? 外掛墻板構(gòu)造節(jié)點連接設(shè)計

和預(yù)制梁、預(yù)制板相比，墻板屬于裝配式建筑的圍護結(jié)構(gòu)，為降低主結(jié)構(gòu)的受力和變形，在具體設(shè)計中，通常不做結(jié)構(gòu)性構(gòu)件設(shè)計。外掛墻板在裝配式建筑側(cè)向荷載的作用下，引發(fā)變形的類型不同，分為三種構(gòu)造節(jié)點形式，包括：轉(zhuǎn)動式構(gòu)造節(jié)點、平動式構(gòu)造節(jié)點、固定式構(gòu)造節(jié)點。按照連接方式不同，可設(shè)計成點掛式、線掛式及點線相互結(jié)合式。

點掛式設(shè)計不會影響主結(jié)構(gòu)施工進度，而且按照比較靈活，但需要預(yù)埋一些金屬構(gòu)件，突出樓板，會影響裝配式建筑的正常使用。線掛式設(shè)計在后期安裝中，預(yù)留鋼筋需要深入樓板，通過預(yù)留鋼筋和后澆筑混凝土來實現(xiàn)掛墻板和主結(jié)構(gòu)的“濕連接”，而且連接性能比較優(yōu)越，整體性也比較好。但需要和裝配式建筑的主結(jié)構(gòu)樓層同時安裝，施工步驟比較固定。點線結(jié)合設(shè)計外掛墻板分布式地預(yù)留分布鋼筋，同時保留預(yù)埋金屬件;現(xiàn)場安裝時，主結(jié)構(gòu)相對應(yīng)位置處預(yù)留局部后澆區(qū)，墻板首先通過預(yù)埋金屬件進行固定，預(yù)留鋼筋伸入局部后澆區(qū)，再對該區(qū)域澆筑混凝土，完成整體連接。

5? 結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合理論實踐，分析了裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造節(jié)點的設(shè)計要點，分析結(jié)果表明，在裝配式建筑結(jié)構(gòu)在節(jié)能綠色、施工效率等方面具有明顯優(yōu)勢。構(gòu)造節(jié)點是整個裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，需要結(jié)合工程特性，選擇的構(gòu)造節(jié)點連接形式，才能最大限度上提升裝配式建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性，保證總體設(shè)計效果和施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 劉聚海.預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2019（9）：83.

[2] 劉國福.BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用研究[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2019（9）：1～2.

[3] 荀洪謙，周強，孫志剛等.預(yù)制裝配式建筑外墻防水構(gòu)造及施工要點研究[J].工程技術(shù)研究，2019（14）：50～51.

[4] 朱振宇.關(guān)于裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的施工因素分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2019（17）：15～16.

[5] 林新梅.預(yù)制裝配式建筑設(shè)計實踐——以某地高層住宅為例[J].中外建筑，2018（1）：100～103.