預(yù)制裝配式建筑的技術(shù)關(guān)鍵在于連接

德國哈芬公司于1929年創(chuàng)建于杜塞爾多夫，經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的不斷發(fā)展，哈芬可為客戶提供諸多產(chǎn)品系列如：混凝土錨固系統(tǒng)、幕墻支撐系統(tǒng)、鋼筋增強(qiáng)及連接系統(tǒng)、混凝土預(yù)制構(gòu)件、框架裝配件系統(tǒng)和吊裝系統(tǒng)。

作為老牌的德國預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)連接件生產(chǎn)商，哈芬在住宅工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)域，有很多值得推廣和借鑒的產(chǎn)品。

哈芬槽

作為哈芬的核心產(chǎn)品之一，哈芬槽甚至經(jīng)常會(huì)被用來稱呼所有的槽式預(yù)埋件。

產(chǎn)品特點(diǎn)

哈芬槽式埋件體積小、重量輕、承載能力高，它最大特點(diǎn)就是可調(diào)節(jié)性，這也是預(yù)制裝配構(gòu)件在安裝使用中非常重要的一點(diǎn)。

應(yīng)用及安裝方式

在德國，哈芬槽式預(yù)埋件的連接應(yīng)用被納入圖集，成為設(shè)計(jì)師的信手拈來的應(yīng)用方式。其應(yīng)用方式有很多種，典型應(yīng)用有：

▲ 預(yù)制的墻體與板或梁的連接

▲ 預(yù)制墻體間的連接

哈芬槽式埋件安裝時(shí)使用 T 形螺栓即可滿足固定要求，且上下左右均可調(diào)節(jié)，免去現(xiàn)場焊接，與原板式預(yù)埋件相比縮短了安裝工期，用在幕墻上的哈芬埋件一般是HTA、HZA系列。

哈芬槽式埋件采用一條 C 形槽鋼以及兩個(gè)以上布置在槽鋼背面的錨固釘或栓固釘組成，制作成品(圖1)。

▲ 圖1 哈芬槽式埋件成品

C 形槽鋼內(nèi)使用泡沫填充物或條形填充材料，能夠防止混凝土或雜物進(jìn)入槽鋼內(nèi)，在澆筑混凝土前放入設(shè)計(jì)部位，將槽鋼背面的錨固釘與梁鋼筋綁扎，外沿混凝土表面齊平，再澆筑混凝土，完成后效果如圖2所示。待主體結(jié)構(gòu)施工完畢、安裝幕墻時(shí)，將 C 形槽鋼內(nèi)泡沫填充物取出，放入專用T 形螺栓(圖 3)。使用相配的螺母、墊圈固定角鋼，安裝幕墻龍骨(圖4)。

▲ 圖2 澆筑混凝土后的槽鋼

▲ 圖3 取出泡沫填充物后外觀效果

▲ 圖4 安裝效果

應(yīng)用案例

總高度為492米的上海環(huán)球金融中心目前是上海第二高、世界第七高的建筑(2013年)。這棟建筑于2008年8月28日開業(yè)。在上海的美國建筑公司科恩佩德森?？怂?Kohn Pedersen Fox)和華東建筑設(shè)計(jì)研究所有限公司接受委托設(shè)計(jì)這個(gè)工程。哈芬為這個(gè)項(xiàng)目供應(yīng)了HTA型槽鋼。

上海環(huán)球金融中心的外墻、結(jié)構(gòu)和靜態(tài)系統(tǒng)都設(shè)計(jì)成模塊化系統(tǒng)。模塊化系統(tǒng)每13層重復(fù)一次。這種方法使得哈芬HTA型槽鋼能夠完全發(fā)揮效用。除了極佳的可調(diào)整性，哈芬槽鋼還節(jié)省了相當(dāng)多的施工時(shí)間。造就了極高的施工速度以及隨之而來的成本降低。

哈芬 FPA墻板錨固件

產(chǎn)品特點(diǎn)

哈芬墻板錨固件可以快速方便地將混凝土外墻板安裝至混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)框架上。其應(yīng)用于混凝土板的外掛，可以通過預(yù)埋槽或者錨栓跟主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。所有的預(yù)安裝都可以在地面進(jìn)行，只通過簡單的吊裝和很少的人力就可完成完美的安裝。

應(yīng)用案例

法國馬賽La Marseillaise辦公大樓使用的此產(chǎn)品。La Marseillaise大樓高135米，樓面凈面積為39560平方米。立面由3850個(gè)獨(dú)立的UHPFRC(超高性能纖維增強(qiáng)混凝土)遮陽結(jié)構(gòu)組成，共使用了16000平方米的玻璃板。該項(xiàng)目大量使用了HALFEN FPA系統(tǒng)為安裝提供便利，所有遮陽板安裝完成僅花了不到8個(gè)月時(shí)間。

佩克集團(tuán)(Peikko)

佩克(Peikko)公司成立于1965年，是一家從事制造混凝土連接件的芬蘭外企，致力于混凝土結(jié)構(gòu)的連接和加固技術(shù)以及薄樓板復(fù)合梁結(jié)構(gòu)的技術(shù)。產(chǎn)品包括柱腳連接座、Delta組合梁、加固預(yù)埋板等20余種。

佩克柱腳連接座

佩克HPKM、 PPKM和PEC柱腳連接座是緊固件產(chǎn)品，可容許預(yù)制柱間或預(yù)制柱與基礎(chǔ)間的彎矩剛性延伸和連接。.

使用柱腳連接座和連接螺栓，可把柱子上所有的力傳遞到承載結(jié)構(gòu)上。預(yù)制柱被固定到預(yù)埋在底部結(jié)構(gòu)中的錨固連接螺栓上;連接固定是通過錨固螺栓上的螺母和墊片來實(shí)現(xiàn)。也可以把柱子安裝在正確高度水平和豎向鉛垂位置。在安裝后柱底和下部結(jié)構(gòu)之間的接縫，要盡可能快的灌漿。之后，連接部件和灌漿層將象鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一樣共同工作。

▲ 柱子連接中的柱腳連接座和連接錨固螺栓

柱腳連接座數(shù)量的多少依賴于柱子的尺寸、柱子的受力、混凝土等級(jí)和使用的柱腳連接座的類型。通常4個(gè)柱腳連接座就可足夠產(chǎn)生彎矩剛性連接。

▲ 預(yù)制過程柱腳連接座的安裝

現(xiàn)場預(yù)制柱的安裝：

- 安裝水平：螺母頂面，或者在柱底放置鋼板來實(shí)現(xiàn);

- 梅花扳手?jǐn)Q緊螺栓后，吊機(jī)可從柱子上脫鉤;

- 安裝必須要根據(jù)安裝計(jì)劃進(jìn)行。

- 接縫灌漿：無收縮類型;灌漿強(qiáng)度必須至少是柱子所需混凝土等級(jí)的70%。

▲ 現(xiàn)場預(yù)制柱的安裝

▲ 應(yīng)用實(shí)例圖

佩克Delta組合鋼梁

Delta組合鋼梁是一種中空鋼-混凝土組合梁，是由鋼板焊接而成，在梁的腹板兩邊留有圓孔。在現(xiàn)場安裝后，要由混凝土完全填滿澆注。

Delta 組合鋼梁起到組合梁的作用：或者通過與空心樓板的組合;或者通過與薄殼型疊合樓板組合，再用現(xiàn)澆的方法。

Delta 組合鋼梁能夠具有達(dá)到 R120 的防火等級(jí)而不需要額外的防火措施。

▲ 組合鋼梁

應(yīng)用方式

用 Delta 鋼制組合梁同預(yù)制樓板結(jié)合在一起，可達(dá)到最好的效果，它能允許框架柱網(wǎng)的空間達(dá)到12 m x 12m 和 8 m x 16 m。Delta 鋼制組合梁可方便快捷地和其它構(gòu)件安裝在一起，構(gòu)成輕型結(jié)構(gòu);每層高度可節(jié)約高達(dá)500 mm，使用 Delta 鋼制組合梁能夠減少無效建筑空間，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能效應(yīng)。Delta 鋼制組合梁，最理想是應(yīng)用于辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院、行政大樓和停車場等。

▲ Delta 組合鋼梁同薄殼型疊合板和空心樓板

Delta 鋼制組合梁也能和現(xiàn)澆混凝土樓板一起使用，在此情況下應(yīng)該使用直梁，而不是起拱梁;樓板底模應(yīng)該和組合梁底板下面齊平。在長跨情況下，Delta 鋼制組合梁也能選擇安放在混凝土樓板的下表面。

Delta 鋼制組合梁也可在現(xiàn)澆建筑施工中，使建造薄樓層系統(tǒng)變得可能。

▲ Delta 梁同輕質(zhì)混凝土預(yù)制構(gòu)件及現(xiàn)澆樓板

德國喬達(dá)(JORDAHL)

JORDAHL公司于1907 年在德國柏林創(chuàng)立，業(yè)務(wù)范圍涵蓋了混凝土、鋼筋、重型加固件及更多。JORDAHL® 產(chǎn)品(如錨固鋼槽)已成為結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的里程碑。公司的產(chǎn)品組合包括大約 18,000 種產(chǎn)品，可為建筑施工、隧道、土木工程項(xiàng)目、體育場館及基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目和框架系統(tǒng)等應(yīng)用提供合適的解決方案。大多數(shù)產(chǎn)品都擁有歐洲技術(shù)認(rèn)可 (ETA) 或一般的建筑認(rèn)證。

JORDAHL®JVB-V連接件

產(chǎn)品特點(diǎn)

JORDAHL®JVB-V連接件是連接預(yù)制混凝土構(gòu)件(如柱和墻)的理想選擇。 結(jié)合JORDAHL®錨固通道和螺釘，它們形成了理想的緊固解決方案。它安裝快速簡便，在施工條件下無需現(xiàn)場焊接，不需要固定混凝土零件，無需灌漿砂漿即可使用。通過自由可調(diào)節(jié)性靈活地對準(zhǔn)預(yù)制混凝土部件，通過可調(diào)節(jié)刀片補(bǔ)償建筑公差。

▲ JORDAHL®JVB-V連接件應(yīng)用

學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗(yàn)，融入本國特色

預(yù)制混凝土構(gòu)件連接件種類繁多，應(yīng)用數(shù)量大，應(yīng)用范圍廣。目前國內(nèi)并沒有形成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此工程應(yīng)用設(shè)計(jì)參數(shù)不統(tǒng)一，設(shè)計(jì)選用不確定性大，且缺乏統(tǒng)一的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件連接件在使用過程中存在著較多問題。國家和相關(guān)企業(yè)目前已經(jīng)著手研究相關(guān)課題，編制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

我們的行業(yè)和企業(yè)在充分實(shí)驗(yàn)研究后，應(yīng)該多編制一些歐洲的預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)連接件生產(chǎn)商這樣的產(chǎn)品手冊和軟件工具方便設(shè)計(jì)者選用。

▲ 哈芬集團(tuán)產(chǎn)品手冊及應(yīng)用手冊

▲ 哈芬軟件，可以幫助客戶獲得精確的尺寸和選擇正確的產(chǎn)品組合。

▲ 佩克集團(tuán)產(chǎn)品手冊及應(yīng)用手冊

▲ 佩克集團(tuán)應(yīng)用軟件

▲喬達(dá)提供免費(fèi)設(shè)計(jì)輔助軟件，提供包括對規(guī)劃過程至關(guān)重要的所有信息。

通過總結(jié)現(xiàn)有工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對照參考國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，我們一定也制定出適合我國國情的預(yù)制構(gòu)件連接件的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與工程標(biāo)準(zhǔn)。