装配式建筑构件的节点连接技术研究

摘要：装配式建筑具备节材、节能、建造效率高、社会经济效益突出等优势。该类型建筑首先在工厂预制若干建筑构件，其后将预制构件运输至施工现场并予以拼装。对比传统现浇钢筋混凝土建筑施工技术，装配式建筑施工技术操作简单且省去了大量的现场施工工作，进而有效缩短了施工周期、减少了施工耗材。在装配式建筑施工过程中，其预制构件的节点连接是一大难点，因而节点连接技术已经成为国内外学者的研究重点。依据施工工艺以及构造形式的不同，装配式建筑构件的节点连接技术可以划分为湿式连接技术以及干式连接技术。分析不同类型的装配式建筑构件的节点连接技术并予以对比，能提高装配式建筑构件节点连接的质量。

关键词：装配式建筑；构件；节点连接技术 引言

随着社会经济的发展，建筑工业化日趋成熟，装配式建筑以施工工期短、质量高、低耗能等优点从中脱颖而出，其顺应绿色建筑的发展潮流，是未来建筑行业发展的方向。由于我国装配式建筑起步较晚，相关技术还不够成熟，因而装配式建筑在现有建筑形式中的占比较低,与现浇建筑结构相比，节点连节技术是装配式建筑的关键、核心技术，节点的可靠连接关乎建筑的整体安全，节点区的薄弱将导致建筑抗震性能和整体性较差。因此节点连接技术的完善和正确选择将对实际工程的保质保量具有深刻意义。 1装配式建筑发展形式

近年来从中央到地方都在大力发展装配式建筑，尤以中共中央国务院发表文件以后，出台了很多政策来扶持装配式建筑的发展。力争用10年时间使装配式建筑能够在新建建筑里占到30%。这将意味着我国的装配式建筑已经走向规模化、产业化的新阶段。随着2016年住房和城乡建设部党组书记陈政高在上海召开的全国装配式建筑会议的召开也在预示着装配式建筑的高潮即将到来。

2装配式建筑构件节点连接技术 2.1湿式连接技术

湿式连接指的是在工厂的厂区里就将建筑构件全部预制好，仅需要在施工现场将运输到位的构件拼接到一起即可。然后在建筑构件的节点上进行混凝土的浇筑作业，最后实现对整个建筑结构的拼装。灌浆连接和浆锚连接是目前最为常见的湿连接方式。 2.1.1套筒灌浆连接技术

梁柱节点的受力筋在套筒之中进行放置的连接方式就是套筒灌浆连接，安装完毕受力筋后，只需要将调配好的混合料填充到套筒的内部，借助高强灌浆填充材料来最终实现力的有效传递。为了验证套筒灌浆连接装配式RC框架梁、柱节点的有效性，文章以套筒灌浆连接预制混凝土梁柱节点为例，对其开展试验模拟。模拟结构构件在工程项目中的真实约束和受力情况，进行套筒灌浆连接的装配式RC框架节点有限元建模。分两步进行荷载的施加，首先将一个向下的轴压力施加在柱子的上端；紧接着，将其施加在梁的两端，循环往复地进行位移荷载。对于结构构件的力学性能来说，轴压比和配筋率是最为重要的两个指标参数。基

于低周往复荷载作用，在加载初期阶段，各个骨架的曲线是完全重合在一起的，且未出现任何明显的刚度变化。这就充分地说明了，基于各个轴压比和配筋率作用，钢筋套筒灌浆连接的预制混凝土柱全部位于弹性阶段。在荷载的不断增加下，各个柱子的弯矩-转角曲线逐渐转变为曲线，相应地，构件的刚度也开始下降，表明各个柱子进入了弹塑性阶段。 2.1.2浆锚搭接技术

浆锚搭接技术即为在生产过程中，在预制构件中留设孔道，在拼装过程中将所需搭接的钢筋插入孔道中，进一步在孔道中灌注灌浆料以实现构件之间的连接。 1）基于螺旋箍筋约束的浆锚搭接技术

基于螺旋箍筋约束的浆锚搭接技术为国内自主研发型技术，在预制构件下部留设孔洞以及预埋钢筋，将孔洞内侧面加工为粗糙面，并利用螺旋箍筋将预埋钢筋以及孔洞绑扎以强化接头连接性能。在拼装过程中，将下部预制构件的预留钢筋插入孔洞，其后在孔洞中灌注灌浆料使得构件相互连接。 2）NPC浆锚搭接技术

NPC浆锚搭接技术（NewPrecastConcrete）来源于澳大利亚。在构件中留设金属波纹管孔道，在安装过程中，将下部构件的预留钢筋插入上部构件的留设孔道中并灌注灌浆料。 3）基于套筒约束的浆锚搭接技术

基于套筒约束的浆锚搭接技术是指在构件的钢筋搭接部位设置套筒，利用套筒加强连接部位强度，较少构件发生开裂的概率，该技术操作简便且经济合理。 4）基于墩头钢筋预留孔的浆锚搭接技术

基于墩头钢筋预留孔的浆锚搭接技术是在上部构件底部留设孔道，在下部构件顶部留设钢筋并将钢筋墩头。在拼装过程中将墩头钢筋插没进孔道中并灌注灌浆料。 2.2干式连接技术

干式连接技术是指在预制构件连接过程中不需要浇筑混凝土，直接将构件进行焊接或者螺栓连接，干式连接技术可以划分为螺栓连接技术、焊接连接技术以及牛腿连接技术等，该类技术原理简单、操作便捷、湿作业量小。 2.2.1螺栓连接

螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种方式。TechnicalcouncilofFip报告中提出螺栓连接是传递轴力、弯矩与剪力的连接形式，可用于连接梁柱。螺栓连接的优势在于实际施工中操作简便，但对预制构件的精度、作业人员的技术能力要求更高，以避免装配时产生连接误差从而影响建筑整体受力性能。其最大的缺点就是后期的维护、维修成本较高而且较为困难。 2.2.2焊接连接

焊接连接是采用焊接工艺将预制构件连接在一起的方式，其优势在于施工方便、快捷、节约成本，在钢结构中应用普遍。对足尺预制的焊接和现浇混凝土的梁-柱节点进行了对比试验，结果表明，预制试件的焊接位置是薄弱部位，易发生脆性破坏，抗震性能不理想，故提高焊接部位强度是使用焊接技术连接预制构件的前提。增加钢筋焊接长度、在节点区进行塑性铰设置，有利于提高节点抗剪性能，但同时也对作业人员有更高的焊接技术要求。 2.2.3牛腿连接技术

牛腿连接技术原理简单、操作便捷，根据结构形式的不同，其可以划分为明牛腿连接技术和暗牛腿连接技术。对比来看，明牛腿连接技术虽然受力合理，但由于会影响建筑内部空间的使用和观感，因此在装配式建筑施工中运用较少；暗牛腿连接技术虽然保证了建筑内部空间的使用和观感，但由于牛腿的高度有限，在节点的抗剪强度欠佳，因此其使用也受到了限制。牛腿连接技术的优点是可以通过在矩形暗牛腿与梁和柱连接端布置相互嵌固的缺口槽，再通过螺栓板将预制梁和柱连接成整体的连接方式来攻克上述两种技术存在的不足，在提高节点强度、优化传力方式的同时，保证了结构的美观与建筑内部空间的完整。 结语

现阶段，各种节点连接方式都存在一定的局限性，都受到材料、技术的制约，例如框架节点处钢筋稠密，导致施工困难，连接技术还需要进一步研究。总的来看，我国装配式建筑技术较之国外还比较落后，行业规范、技术要求也还不够完善，国内的装配式建筑节点连接也多以湿连接为主，但相信随着研究力度的加大，通过不断创新，节点连接方式终会跨过技术的鸿沟，进一步推动新型建筑方式的发展。 参考文献

[1]李慧娴,张佩,张宇.装配式建筑节点湿连接方式研究综述[J].科技风,2019(2). [2]郭文强.装配式建筑物构建连接方式简析[J].价值工程,2018(8). [3]陈燕友.装配式建筑节点连接技术的研究[J].居业,2019(3).

[4]钱坤,刘玉珍.泡沫混凝土复合墙板的连接方法有限元分析[D].吉林建筑大学,2018. [5]吴迪.装配式建筑节点连接方式研究综述[J].中外建筑,2016(8):150-151.

[6]徐科杰,应森源,张静,等.装配式建筑梁柱节点干湿连接方法的对比分析[J].住宅与房地产,2019(30):140-141.

[7]张德发.工业化背景下装配式框架结构节点研究的改进与设计[D].芜湖:安徽工程大学,2018.

[8]严熔,魏文晖.装配式柱-柱节点连接方式研究综述[J].建材世界,2018,39(1):50-53.