何婧
中信建筑设计研究总院有限公司 ,湖北省武汉市 430014
摘要：随着我国经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，人们对住宅建筑的质量提出更高要求，传统现浇建筑的局限性逐步显现。装配式技术在确保建设质量的同时显著提高了施工效率，兼顾质量、安全、成本、环保等多方面要求。对此，以装配式建筑为背景，围绕其预制构件施工技术展开探讨具有必要性。基于此，对装配式结构的节点设计进行研究，仅供参考。
关键词：装配式；节点；设计
引言
预制装配式混凝土结构是指事先在预制构件厂生产成型的混凝土构件，再到施工现场进行组装的结构形式，简称PC，是实现建筑工业化的重要途径。按照连接方式，主要分为装配整体式结构和全装配式结构。装配整体式结构为预制构件在现场通过节点现浇连接的结构体系，全装配式结构为预制构件全部或部分通过现场干连接的结构体系。装配整体式结构是目前主要发展体系。
1装配式建筑的节点连接方式
（1）梁柱框架的节点连接，框架节点处理是极为关键的，稳定安全的建筑物需确保“强剪弱弯”、“强柱弱梁”以及“强节点弱杆件”，有着较好的耗能水平以及整体性，且抗震性能是比较好的。而其中“强节点弱杆件”就是对于节点连接关键意义的强调，使得塑性铰于梁端位置出现，这还需要建筑物节点部位承载能力比杆件承载能力大，从而使得建筑构造变形能力提升，使抗震能力上升，不然全部建筑将会于一系列影响之下会出现节点的失稳破坏问题，节点发生失稳破坏问题与框架出现整体失效情况基本是相同的。（2）墙板连接方式，预制的混凝土墙板与现场施工墙相比来说有着比较好的刚性以及整体性，不过，墙板连接于装配式的建筑发展当中相应研究是较浅的，与框架节点的连接方式相比来说发展较为缓慢，且存有较多的问题。墙板连接关键涉及了楼板与墙板、墙板和墙板以及墙板和主体构造的连接情况。主体构造和外墙的连接方式关键包含了螺栓连接、焊接连接以及混凝土连接。
2装配式结构节点设计
2.1装配式混凝土框架结构预制构件拼装节点
设计要点整体说明预制混凝土构件是工厂生产，在施工现场拼装。与传统的现浇结构相比，预制构件的钢筋在预制完成后无法再调整。因此，钢筋间距应在满足规范要求的前提下，预留现场拼装时施工误差及钢筋相互避让所需间距。为保证钢筋避让的钢筋间距控制要求，并使现场安装方便，在前期结构截面设计时，特别要注意构件截面宽度的确定，要适当加大构件截面面积，控制构件的截面配筋率及钢筋数量，为预制构件安装节点设计创造相互避让的条件，从而为生产与安装提供便利。进行截面选取时，除考虑结构计算需要，还要根据钢筋的锚固形式考虑钢筋的锚固构造要求，如框架梁的底筋锚入柱中的最小长度、顶层柱的纵向钢筋锚入屋面梁的长度、次梁底筋深入主梁的最小长度等，构件截面的尺寸应满足钢筋锚固要求，以实现拼装节点设计的合规性和安全性目的。
2.2预制构件连接设计
装配式结构在垂直与水平方向的接缝应当通过套筒灌浆的方式有效连接，接头质量应符合相关规范的要求。对于预制剪力墙中钢筋接头的混凝土灌注厚度至少为15mm，而钢筋接头处的保护层至少保持20mm，同时套筒间的净距至少保持25mm。预制梁的端面处需合理设置粗糙面的键槽，键槽的规格及设置数量应符合有关行业标准和规范的相关要求。预制剪力墙分别与后浇混凝土相结合的顶部和底部、侧面等位置均应当设置为粗糙面，在侧面还可以设置键槽。其中，粗糙面的面积至少应保持结合面总面积的80%。在粗糙面的凹凸深度方面，预制板处的凹凸深度应大于4mm，预制梁端、墙端处的凹凸深度应控制在6mm以上。除此之外，预制构件连接部位座浆材料的强度等级应与被连接构建混凝土的强度等级保持一致。
2.3套筒灌浆连接技术
套筒灌浆连接技术的发展历程比较早，是1970年由美国工程师首次提出，该技术主要用于安装框架结构中的柱相连，在现代化建筑结构中使用范围较广阔，如我国著名的檀香山酒店建筑使用了套筒灌浆连接技术。套筒灌浆连接技术的基本原理是利用直锚原理中的力学规律设计的，即通过套筒、钢筋等与高强灌浆材料之间的粘结作用传递应力，具有较稳定的性能，常用于预制构件中钢筋连接（装配式混凝土结构）和钢筋笼整体对接（现浇混凝土结构）。套筒灌浆连接质量是确保装配式混凝土结构质量的基础，在连接过程中灌浆质量对钢筋套筒接头性能影响较大，直接影响着装配式混凝土结构的抗震能力和承载性能。
2.4主次梁柱拼装通用节点的设计要点
（1）主次梁拼装通用节点处的缺口断开采用全断开，仅主梁底部纵筋贯穿缺口，缺口数量根据主梁上的次梁数量确定。采用这种预留缺口做法，预制叠合梁吊装时要采用水平钢吊梁进行辅助吊装，保持吊链与预制梁垂直状态，避免吊装造成缺口处的底筋弯曲的问题。（2）次梁底筋深入拼接节点内的锚固长度可根据G310—1002《装配式混凝土结构连接节点构造》图集的要求确定，一般采用直锚固，不小于12d（d为钢筋直径）。如果主梁截面宽度满足不了次梁的锚固条件，可以适当调整主梁的截面宽度，或调整钢筋的直径，达到次梁底筋的锚固条件。
3装配式建筑的节点连接中质量控制方式
3.1设计时期
（1）装配式建筑设计要求是比较多的，设计的难度比较高，设计进程当中，相关设计工作人员一定得对于生产、设计以及施工等各时期的现实状况实施充分的思考，而且组织电气、水暖等各个专业工作人员实施协同设计，从而确保设计方案合理性以及全面性。（2）预制构件于运输以及生产进程当中极易产生质量状况，所以设计时期，一定要尽可能使构件跨度与复杂度降低。（3）为使接缝渗漏情况得到解决，设计工作人员能够把墙板的接缝设计成内高外低状，然后于墙板的内部布设减压的空腔，在墙板的下方布设上垫片，从而墙板构件之间可以密切连接到一块，接触面之间缝隙将会变小，即使存在水通过毛细孔，也难以进室内。
3.2高性能连接材料应用
超高性能混凝土，（UHPC，Ultra-High Performance Concrete），也称作活性粉末混凝土（RPC，Reactive Powder Concrete），其基本原料主要有水泥、硅灰、超高效减水剂、细骨料和钢纤维，其材料“超高”性能包含两个方面：即具有超高的耐久性和超高的力学性能（抗压、抗拉以及高韧性），抗压强度可达120~200MPa，抗拉强度大于7MPa，极限拉伸变形大于0.2%，是一种性能接近金属的材料。预制混凝土构件出筋后在后浇连接区段连接或后浇节点域内锚固，由于钢筋数量多，要满足连接和锚固的需要，钢筋伸出长度较长，加上受制作和施工安装误差影响等，导致在后浇湿连接区内钢筋干涉碰撞问题突出，是预制构件出筋后连接和锚固的主要问题所在。
结束语
综上所述，装配式建筑节点连接的措施是非常多的，且节点连接的施工工作当中相关情况也比较多，所以一定得在施工、设计以及生产等多方面着手，对于节点连接的施工工作所存有的质量情况实施深入、全面剖析，而且在这个基础之上逐渐探索得到恰当的节点连接措施，对各类施工质量的控制措施实施科学运用。
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