装配式建筑构件连接方式简析

王丹丹金楠黄烈阳李牵慧王明

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。房屋建筑钢结构构件连接主要包括：梁柱连接，支撑与梁柱连接，梁、柱、支撑拼接和柱脚。本文主要对钢结构建筑中构件抗震设计的连接与拼接进行了研究。

关键词：钢结构；构件连接；设计

一、连接方式与连接设计的原则

构件连接方式有焊接、高强度螺栓连接和栓焊混合连接。焊接的传力充分，不会滑移，延性好，但为保证焊缝质量，要求对焊缝进行探伤检查，此外，焊接有残余应力。高强度螺栓施工较方便，但全部采用高强螺栓连接的接头尺寸较大，钢材消耗多，价格较高，大震时螺栓连接可能会滑移。高层建筑钢结构中，栓焊混合连接比较普遍，通常冀缘用焊接。腹板用螺栓连接，栓焊混合连接施工比较方便。

房屋建筑钢结构的构件连接，应遵循强连接弱构件的原则，即构件破坏先于连接破坏。抗震设防的房屋建筑钢结构构件的连接计算，包括小震作用下按内力设计值的弹性计算，以及为实现强连接弱构件的极限承载力验算。弹性设计方法可按照《钢结构设计规范》的规定执行，节点板件、连接螺栓及连接焊缝的强度，应除以承载力抗震调整系数γER。

二、钢结构建筑构件的连接对象与分类

钢结构建筑构件有两种基本类型，杆件与索，所以钢结构构件在进行连接的时候就是将这两种基本类型进行自由组合得到的：杆件与索的连接、杆件与杆件之间的连接以及索与索之间的连接。

钢结构构件是线性构件，在进行复杂结构的构件连接时也是按照上述三种连接类型进行的。

（一）杆件与杆件之间的连接

杆件在建筑建构中是既可以承受压力，也可以承受拉力的构件，进行连接的杆件自身的截面形状受不同钢材类型的影响，以方便组合连接为目的；杆件之间的连接角度则是由建筑的结构体系决定的。

（二）杆件与索之间的连接

杆件与索的受力特点不同，索只能承受拉力，杆件拉力压力都可以承受，因而在将杆件和索进行连接时要考虑不同需求下的不同的连接方式。如索端与杆件的连接，具有结构简单，应用广泛的有点，在进行连接时需要螺栓、索套和焊片等构件的辅助；索中部与杆件的连接则需要索夹和索卡的配合。

（三）索与索之间的连接

索在建筑中只能承受拉力，力的方向是沿着索的轴线方向。由于索型构件的各个截面都是相同的，所以索与索之间的连接可以按照不同的布置方式选择不同的连接类型。索型构件的自身特点决定了其连接处需要索套或者夹具的辅助，如果是多根索进行连接，需要进行新节点的设计。索的连接方式不同，变现出的形式不同，且其具有轻巧和高效的特点，符合当前社会的主流审美特点。

三、预制装配式建筑结构的设计

（一）预制装配式框架结构体系的设计

由于预制装配式框架结构剪力墙重量比较轻，运输难度较小，常应用于比较大的预制结构。此外，预制装配式框架体系是高层建筑结构中的一种重要结构形式，无论在国外还是在国内，都已应用于高层建筑工程。这种结构的预制叠合梁和框架结构需要在工厂中预制。处理节点和梁端键槽一般在运输到施工现场后，在施工现场。在框架结构柱的装配过程中，当选择一个预制或现浇混凝土的方案时必须要结合项目的实际情况来进行选择。关于受力机理，在从结构的角度来分析，需要注意以下内容：预制混凝土框架柱、柱混凝土与底板固定强度梁结构的强度，需要保持在C30以上；结构面是必须要保证的，此外还需要梁柱中心线，纵向和横向框架柱对齐以保持对同一垂直面的状态的调整；进行框架梁柱节点的设计时，在移交的部分以符合刚性连接的使用要求；预制梁柱节点区焊接施工过程中，必须保证焊接质量；在设计、生产过程中，需要注意连接各种结构的预埋件设计合理、加工准确。

（二）预制装配式剪力墙结构体系的设计

结构构件的主要组成部分为板结构、剪力墙结构和梁结构，此外，它还可以由预制的混凝土构件组成，如层合板、预制墙板和叠层梁等。在预制装配式剪力墙结构设计中，须根据实际情况选择是采用半预制还是采用全预制剪力墙结构。为了保证结构质量，设计过程中还需要考虑以下几点：在横墙结构设计时，可根据情况，采用预制的承重墙板结构或轻墙面板两端山墙以满足预制承重墙体满足侧向力计算结果或结构部件的实际需要；在对竖向抗侧力设计时，对于不同部位的结构要保证主要竖向承重钢筋注浆锚杆和连接通过各种现浇在一起；规则需要和两个方向的动态特性应尽可能接近且保持平面形式；在E连接结构设计时，要确保机械完整性和连续性。

四、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.