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裝配之路:柔節(jié)點(diǎn),強(qiáng)支撐

【字體: 】 【編輯日期:2018-4-8】 【作者:管理員】【閱讀:

關(guān)于裝配式建筑,業(yè)內(nèi)爭論很多。經(jīng)過長期思考,提出一些思路。這就是:柔節(jié)點(diǎn),強(qiáng)支撐。


強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱構(gòu)件的思維對現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),甚至鋼結(jié)構(gòu)也難免一廂情愿。在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)中,因為鋼筋縱橫交錯,一方面,鋼筋不可能按預(yù)想的要求安放到理想的位置,另一方面,混凝土的澆筑質(zhì)量也不可避免的受到影響。因而,節(jié)點(diǎn)區(qū)域的性能不可避免的弱于構(gòu)件本身。即使對于鋼結(jié)構(gòu)來說,不論采用何種連接方式人都會不可避免的造成節(jié)點(diǎn)區(qū)域結(jié)構(gòu)截面的消弱或性能的惡化。工程界普遍認(rèn)為,真正能控制結(jié)構(gòu)破壞發(fā)生于構(gòu)件本身,而不是發(fā)生于連接部位的節(jié)點(diǎn)形式唯有狗骨式連接。而狗骨式連接本身不過是強(qiáng)制減小了構(gòu)件的局部截面,實質(zhì)上破壞部位仍然是節(jié)點(diǎn)的一部分,也就是說,仍然是弱節(jié)點(diǎn)。


對裝配式結(jié)構(gòu)來說,強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的思維更不現(xiàn)實。那么有沒有一種更合理的設(shè)計思路呢?


借鑒傳統(tǒng)木構(gòu):榫卯連接雖強(qiáng)度遠(yuǎn)小于構(gòu)件,但在極限荷載下允許較大轉(zhuǎn)動,達(dá)到相當(dāng)好的卸荷和耗能效果。同時,裝板平時具有一定剛度,減少了使用變形,而極限狀態(tài)下不但具有較大剛度以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,同時也通過其摩擦和變形,達(dá)到不錯的耗能效果。


我們做裝配式結(jié)構(gòu),可以借鑒傳統(tǒng)木構(gòu)的經(jīng)驗,給結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)減負(fù)。途徑有二:一是設(shè)置支撐,首選是偏心支撐和防屈曲支撐,以及各種型式的消能支撐。由支撐承擔(dān)大部分水平荷載,消耗大部分地震能量。梁柱節(jié)點(diǎn)盡量采用栓接或其它易于吸收變形的連接形式,或者,退一步說,由于支撐的在,即便節(jié)點(diǎn)開裂也不至于造成嚴(yán)重后果。其二,積極發(fā)掘填充墻的承載潛力。當(dāng)前普遍使用的各類砌塊墻體,費(fèi)工、費(fèi)料、濕作業(yè)多、工期長,應(yīng)當(dāng)作為裝配式革新的重點(diǎn)。應(yīng)大力推廣各類預(yù)制板墻材的應(yīng)用。鋼筋混凝土條板、鋼筋混凝土夾心條板、配筋加氣混凝土和泡沫混凝土條板等配筋墻板的運(yùn)用。相比砌塊墻,這類墻材除了契合當(dāng)前裝配式建筑的發(fā)展要求外,其共同特點(diǎn)是,延性好、抗倒塌、強(qiáng)度和剛度可控,耗能能力強(qiáng)。在水平荷載作用下,墻體具有較大的剛度,承擔(dān)較大的水平力,大大減輕了梁、柱、尤其是節(jié)點(diǎn)的負(fù)擔(dān)。水平荷載較大時,墻板沿拼縫輕微錯動從而消耗了地震能量,水平力進(jìn)一步增大時,墻體開裂進(jìn)一步消耗能量并造成結(jié)構(gòu)剛度退化從而減少了慣性荷載,但是墻體不易倒塌,不致對梁柱及其連接造成很大沖擊,震后墻體的完整性遠(yuǎn)優(yōu)于砌塊墻,易于簡單修復(fù),投入抗震救災(zāi)使用。這種墻體安全性和綜合效率遠(yuǎn)好于砌塊墻,可適用于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、裝配結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu),而對于后兩者來說,更具有砌塊墻無可比擬的優(yōu)勢。


當(dāng)然,金屬夾心板墻,和塑料夾心板墻也是不錯的墻體材料。不過它們不具有理想的剛度和耗能能力,需要與各類支撐,尤其是偏心支撐、防屈曲支撐配合使用,以確保結(jié)構(gòu),尤其是節(jié)點(diǎn)的安全。


如果能充分發(fā)揮非承重結(jié)構(gòu)的抗震潛力,裝配式建筑就可能具有現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)同等的抗震安全性,其構(gòu)造形式就會受到認(rèn)同。我們向日本學(xué)習(xí)裝配式建筑,為什么不學(xué)習(xí)人家的鋼筋混凝土填充墻呢?

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