“強連接”預制混凝土框架在我國的應用

張 澄

(江蘇現代路橋有限責任公司,江蘇 南京 210049)

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·結構·抗震·

“強連接”預制混凝土框架在我國的應用

張 澄

(江蘇現代路橋有限責任公司,江蘇 南京 210049)

介紹了“強連接”預制混凝土框架的特點和主要類型，對該類型框架節點在我國的應用情況進行了分析，指出“強連接”的預制混凝土框架具有突出的優點，其在我國工程領域的應用將越來越廣泛。

強連接，預制構件，裝配式，混凝土框架結構

裝配式混凝土框架結構具有施工速度快，勞動生產效率高，現場濕作業少，構配件質量高等優點。預制混凝土結構在歐美國家應用較為廣泛，尤其是在美國和加拿大等國，其預制結構占混凝土總用量超過80%上。由于客觀條件的限制，預制裝配式結構在我國的發展較為落后，現狀說明其在我國的發展有廣闊的前景。根據節點構件間連接的特點不同可以將預制混凝土框架結構體系分為兩種連接方式：“強連接”(strong connection)和“延性(柔性)連接”(ductile connection)。強連接是指節點連接部位抗彎承載力較強，一般在結構構件上出現彈塑性變形。該類預制混凝土框架結構的抗震承載力與現澆混凝土框架結構相當，可以參照現澆混凝土結構的設計方法進行構件的設計，因此被廣泛應用于國內外的預制混凝土結構中。

1 “強連接”的節點形式

1.1 世構體系(Scope)

世構體系(Scope)是一種自法國引進的預制預應力混凝土構件技術，該技術已在國外應用多年，其產品份額達到歐洲市場的40%以上。如圖1所示，該節點中預制部分包括預制柱和預制預應力混凝土疊合梁、板，節點連接處由鍵槽、U形鋼筋和現澆混凝土三部分組成，屬于現澆預制相結合的節點形式。U形鋼筋在節點連接中起著重要的作用，其連接節點兩端并對節點的抗震性能有很大的影響。梁中的縱向鋼筋、預制梁端的預應力鋼筋在鍵槽(塑性鉸區)搭接連接，與傳統的縱筋在節點區錨固的方式有顯著的區別。

1.2 新西蘭使用的連接形式

新西蘭使用的節點連接形式包括：現澆/預制混凝土柱與疊合混凝土梁、板連接，預制連續梁穿過現澆或預制柱連接(見圖2)、預應力預制U形薄壁梁與預制柱連接以及預制T形和雙十字形構件等形式。

1.3 歐盟“Seismic Behavior of Precast Concrete Structures with Respect to Eurocode 8”項目

該項目由歐盟于2003年發起，屬于歐盟第五框架項目,來自多個國家的10個單位參與了研究。該項目研究了后澆混凝土節點、鋼纖維混凝土后澆節點和橡膠片螺栓連接節點的抗震性能。其中橡膠片螺栓連接節點是歐洲預制混凝土廠房常用的節點形式(見圖3)，連續柱貫穿節點，預制梁在節點處斷開，柱節點區位置預埋螺栓，在節點區梁端部設置帶連接端板的工字形短梁接頭，螺栓插入接頭端板孔洞后擰緊螺母，通過節點支座、墊板和螺帽與柱形成半剛性連接。該節點的特點是轉動剛度較弱，但具有很大的變形能力。

2 我國的應用情況

2.1 “世構”(Scope)體系

1998年南京大地建設集團經法國KPI公司授權，引進了世構體系技術。該技術在南京保障房及住宅項目中得到了廣泛地應用，全國首個采用全預制裝配式技術的住宅[1]即出自該保障房項目。圖4,圖5為澆筑完成的預制構件及其吊裝過程。

2.2 PC，PCF技術

萬科集團從2003年開始進行“工業化住宅”的行業技術改革，引進了我國香港和日本的技術，形成了PC(Precast Concrete)技術和PCF(Precast Concrete Form)技術。該預制裝配技術的特點為：框架結構的承重柱全部在工廠預制，梁、樓板采用預制疊合(現澆)技術，外墻剪力墻使用PCF技術(見圖6)，結構的其他構件，如隔墻、其他剪力墻、電梯井等采用傳統現澆方式，附屬構件包括樓梯、陽臺、部分內隔墻板等使用PC技術。采用該技術的房屋結構，由于保溫層、裝飾層與窗體、墻體整體集成，因此有效改善了窗框處的滲漏問題，減少了現場濕作業的工作量，節省了模板并增加了施工安全性，但由于相當數量的構件須現澆，因此現澆施工量仍然較大[3,4]。

2.3 NPC技術

NPC(New Precast Concrete)技術[3]是由中南集團從國外引進的預制裝配混凝土技術，根據我國的設計要求進行了改進。該技術的特點為：結構主要的豎向構件，如剪力墻、填充墻等幾乎全部預制，水平承重構件，包括梁、板等采用疊合現澆方式，施工現場的現澆工作量大大地減少，采用預制裝配技術的構件占比率達90%以上。該技術主要的不足是剪力墻構件采用了豎向漿錨鋼筋連接技術(見圖7,圖8)，現場施工時存在大量的孔道灌漿工序，其灌漿質量不容易保證，現場抽檢非常困難。

綜上所述，由于采用“強連接”的預制混凝土框架具有突出的優點，因此其在我國的應用將越來越廣泛。

[1] 南京日報.建筑工業化是建筑業發展必由之路[EB/OL].南京:南京日報網.http://njrb.njdaily.cn/njrb/html/2015-09/02/content_168377.htm,[2015-09-02].

[2] 南京大地建設集團官網,http://www.ddjs-cn.com/.

[3] 郭正興,董年才,朱張峰.房屋建筑裝配式混凝土結構建造技術新進展[J].施工技術,2011,40(342):1-2,34.

[4] 涂胡兵,譚宇昂,王 蘊.萬科工業化住宅體系解析[J].住宅產業,2012(7):28-30.

[5] 李 昕.PC技術簡介及其在實際工程中的應用[EB/OL].常州:預制建筑網.http://precast.com.cn/index.php/zhuanjia_news-id-280.html.[2015-07-28].

On application of “strong coupling” precast concrete framework in China

Zhang Cheng

(ModernRoadandBridgeCo.,LtdofJiangsu,Nanjing210049,China)

The paper introduces the features and main types for the “strong coupling” precast concrete framework, analyzes the application of the framework joint in China, and points out the outstanding features of the “strong coupling” precast concrete framework , so its application in China can be increasingly wider.

strong coupling, precast member, assembly, concrete framework

1009-6825(2017)13-0028-02

2017-02-25

張 澄(1970- )，男，高級工程師

TU375

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