钢结构装配式住宅是指由在工厂预制的钢构件作为基础结构构件,附加内,外墙板,同现浇楼板在现场完成组装的住宅结构。钢结构集成房屋装配式住宅具有强度高,质量轻,工期短,抗震性能好,工业化程度高等明显优势,是未来装配式住宅的理想发展趋势。与其他的装配式结构相同,节点连接都是设计中至关重要的部分,节点设计对装配式钢结构住宅的抗震性能有至关重要的影响。
2、装配式建筑的现状
采用预制钢结构装配起来的住宅,无论从功能还是从性价比、舒适性,安全性上,都将优于现在的钢筋混凝土房屋。虽然目前我国对钢结构房屋的研究还在起步阶段,水平要比工业发达国家落后很多。但是我们要转变观念,迎接新的挑战,为未来的钢结构发展奠定良好的基础,为人民群众制造更美观更舒适的装配式住宅。
装配式建筑施工具有以下明显优点:
(1) 工程进度快 ,比较现浇施工减少了混凝土的养护时间;
(2) 节约劳动力成本,劳动强度低,方便实现机械化生产;
(3) 预制的零件在工厂内完成,各部门分工协作,能有效保证构件质量;
(4) 对环境污染小,减少了噪音污染,光污染,空气污染,废水,废弃物的排放。
(5) 商业化性能高,可集中力量实现大规模批量生产。
2.6 参观装配式住宅施工工地
为了更加直观地体会芬兰预制构件的应用和现场管理,考察团参观了装配式住宅施工工地。住宅预制外墙采用的是彩色混凝土,免去后期刷涂料工序,且耐久性好,不变色。 清水和彩色混凝土有明显色差时,保留原貌,不涂脂抹粉,不进行二次修补。 阳台板为露骨料饰面,住宅预制率高(90%以上), 现场工人少,安全管理要求严格。现场办公室、配件仓库
芬兰地处北欧,每年至少有6个月处于冬季。在这样的自然环境下,预制结构施工速度快,构件工厂生产不受天气影响等特点相比现浇优势明显【1】。因此,预制技术在芬兰应用广泛。预应力技术的广泛使用,基于预制技术的结构体系研发,先进的节点连接技术(干连接)的使用,使得预制结构具有良好的技术经济性。预制技术发展不忽左忽右,具有连贯性。预制与现浇,不是对立关系,而是有各自适合的领域,有分有融,相得益彰。行业内不同专业的公司长期合作,平台共享,资源互补,强手联合,竞争优势明显。预制行业从业人员敬业,专注,做事平和。
5、梁端节点破坏的原因
存在于结构焊接过程中的应力集中问题。钢结构在焊接过程中受到很多因素的影响,如钢材受到高温冲击韧性降低,焊缝缺陷产生应力集中。受到地震作用力时,钢结构梁柱连接节点处受到的应力值较大且处于状态复杂应力状态下,此时焊接部位受到三向应力作用,既节点处的焊缝截面就是整个框架Zui薄弱环节。当钢材受三向应力作用时,材料的韧性会降低容易发生脆性破坏。另外,连接处的钢材受到约束无法自由转动,不能使该区域在形成塑性铰,增大了局部所受的应力,从而在焊缝缺陷处引发开裂。
6、加强节点强度的措施
(1)塑性铰位置外移法; (2)改进扇形切角构造;(3)对梁翼缘焊缝衬板进行缺口效应处理; (4)将梁腹板焊接在柱上。(5)用高冲击韧性的焊缝来替代
目前常用的方法有加强梁端节点法,腹板开槽增强节点法,梁端狗骨型节点法,这些办法的共同点都是增大梁端有效受力截面面积,使梁两端的承载力高于中间,受到外力作用时,梁端截面不会先于中间截面进入全截面塑形变形。使得塑性铰在梁端外移,使钢结构梁还能继续吸收一部分能量,产生塑形变形,防止钢结构梁发生脆性断裂破坏。