理论教育 干法连接的优缺点、适用范围简介

干法连接的优缺点、适用范围简介

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:干法连接采用螺栓、焊接等没有湿作业的连接方式称为干法连接。干法连接在装配式混凝土建筑发展过程中应用得非常普遍。美国很多停车场建筑采用干法连接。图1-30是拉斯维加斯奥特莱斯停车楼,用干法连接的装配式建筑。干法连接的缺点1)适用范围窄,多适用于非抗震或低抗震设防的多层建筑。开发干法连接结构体系。2)干法连接整体性措施。以此有效保护螺栓连接房屋的整体性,防止倒塌,达到大震不倒的设计理念。

干法连接的优缺点、适用范围简介

(1)干法连接

采用螺栓、焊接等没有湿作业的连接方式称为干法连接。干法连接在装配式混凝土建筑发展过程中应用得非常普遍。早期装配式混凝土建筑以低层和多层为主,在抗震性能要求不高的地区,干法连接施工快、造价低,比现浇混凝土建筑有很大的优势。

图1-29是著名建筑师贝聿铭50多年前设计的普林斯顿大学研究生宿舍,板式结构,预制墙板和楼板都是螺栓连接。

在欧洲、美洲、澳大利亚,干法连接的全装配式混凝土多层建筑随处可见。本书彩插C-05是美国凤凰城图书馆,全装配式建筑。主体结构柱子用螺栓连接。美国很多停车场建筑采用干法连接。图1-30是拉斯维加斯奥特莱斯停车楼,用干法连接的装配式建筑。

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图1-29 贝聿铭设计的普林斯顿大学研究生宿舍——螺栓连接的板式结构

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图1-30 美国拉斯维加斯奥特莱斯停车场

图1-31是欧洲螺栓连接的装配式框架结构建筑,图1-32是螺栓连接示意图

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图1-31 螺栓连接的框架结构

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图1-32 螺栓连接柱子示意图

(2)干法连接的优点

1)螺栓连接构件一般不伸出钢筋,便于自动化生产线或组合式立模工艺生产。

2)便于构件运输。

3)安装无须钢筋绑扎、混凝土浇筑等现场湿作业,非常简便,施工速度快。(www.daowen.com)

4)不受温度限制,零度以下温度可以施工。

5)最大的优势是成本低。

(3)干法连接的缺点

1)适用范围窄,多适用于非抗震或低抗震设防的多层建筑。

2)结构整体性差,不如装配整体式建筑抗震性能好。

3)国内应用较少,工程经验、理论研究和规范支持不足。

(4)适用范围

1)干法连接在国内目前没有成熟的技术和规范支持,发展速度较慢,工程应用较少。但干法连接建筑构件制作容易、运输方便、安装效率高和成本低的优势已经被业界所认知。新农村房屋建设、特色小镇开发和旅游景区建筑对干法连接结构体系有较大的需求。所以,干法连接结构体系很有发展前景。

2)国内一些企业正在学习和借鉴国外干法连接的技术和经验。开发干法连接结构体系。如远大住工、三一筑工、建工华创等公司都在研发干法连接结构体系。图1-33是建工华创公司研发的以螺栓连接为主的装配式混凝土低层建筑。

(5)几个关键技术的思考

1)螺栓连接的性质。螺栓连接根据螺栓的数量和排布方式以形成铰接连接、半刚性连接甚至刚性连接。比如单排螺栓连接的墙板结构在平面内可以认为是刚性连接,但是在平面外则是铰接连接;双排螺栓连接的墙板可以看成是半刚性连接或刚性连接。两个螺栓连接的柱子认为是铰接连接,四个螺栓布置在柱子的四角,则可以认为是半刚性连接或者刚性连接。所以螺栓连接本身是没固定的属性的,通过螺栓排布组合方式来体现出不同的属性。合理巧妙的设计不但能够满足建筑结构的连接需求,而且能设计并建造出连接性能卓越的建筑。

2)干法连接整体性措施。螺栓连接整体性比装配整体式整体性差,设计过程中要注重通过一些结构或构造的措施来加强结构的整体性。比如通过后张预应力钢筋增加预制楼板、墙体的整体性。通过全预制楼板预埋角钢,然后用铁板焊接的方式来加强楼板的整体性。

3)计算简图如何确定。不同的连接形式有不同的计算简图。以螺栓连接为例,笔者认为,螺栓连接的墙板结构计算模型是假定在抗震设防烈度情况下,不考虑墙板之间的连接(保守思维),使墙板单独承受水平和竖向荷载;当受到高于抗震设防烈度的地震作用时,则认为螺栓是连接的,计算的原则是螺栓可以屈服,但是不能断裂。以此有效保护螺栓连接房屋的整体性,防止倒塌,达到大震不倒的设计理念。

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图1-33 建工华创螺栓连接住宅

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