一种新型预制板房屋连接方式试验研究

第36卷第5期V 〇1.36 N 〇.5企业技术开发TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE2017年5月May.2017一种薪型预制技房！連接方式武验研尧房奇，杨成斌(同济大学土木工程学院地下系，上海200092)摘要:预制板房屋在建造速度、建造成本、建造质量方面有着巨大的优势，但其整体性较差，国家限制震 区使用。

针对这一情况，为了改善预制板房屋的连接性能，我们通过改进纵向连接和横向连接的方法，来 加强预制板与梁的连接以及板与板之间的连接，并且进行试验，验证了此种连接方式对于预制构件连接 的加强以及脱落延时性的提高。

关键词：预制装配式建筑；连接方式中图分类号:TU 352文献标识码：A文章编号：1006-8937(2017)05-0035-04D 01：10.14165/j .cnki .hunansci .2017.05.011Experimental Study on the Connection Mode of a New Prefabricated Slab HouseFANG Qi,YANG Cheng-bin(Underground Department of Civil Engineering,Tongji University,Shanghai 200092,China )Abstract :Prefabricated houses have a great advantage in terms of construction speed , construction cost and construction quality,but their integrity is poor and the state limits the use of earthquake zonesJn order to improve the connection performance of the prefabricated board,we improved the connection between the prefabricated plate and the beam and the connection between the plate and the plate by improving the longitudinal and transverse connection methods and tested whether the connection way for the connection of the prefabricated components was reinforced and the falling delay was increased . Keywords ： Prefabricated construction ; Connection method我国处在环太平洋地震带和欧亚地震带之间，是世 界上地震灾害最严重的国家之一。

我国地震的主要特点 是分布范围广、频度髙、强度大、震源浅、危害大。

地震死 亡的人数占全世界地震死亡人数的一半以上。

建筑物受 地震破坏情况严重。

预制装配式建筑建造速度快、节约劳动力、不受气 候影响、建筑质量高，在世界得到迅速推广，也是我国未 来建筑的发展方向。

但是其整体性较差，其中，预制板甚 至被称作地震的幕后凶手,国家限制震区使用。

因此，通过改进预制板房屋连接来提高其整体性，收稿日期=2017 -03-12作者简介:房奇（1995—)，男，山东潍坊人,在读大学本科，研究方向：地下建筑工程方向。

通讯作者:杨成斌(1996_),男，福建福州人，在读大学本科，研究方向：地下建筑工程方向。

减少地震时预制板掉落引起的伤亡损失，其建造快速简 便的优点才得以在更广阔的地域得到发挥。

1现有预制板连接点的构造方法为了提高预制板房屋的整体性，工程师已经提出了 一些关于改进预制板连接点的想法，这些连接方式在加 强了结点整体性的同时，仍然存在缺陷。

1.1焊接式板缝连接节点1.1.1简介如图1所示,在支撑板和被支撑板板顶区域设有“X 形36企业技术开发2017年5月连接构件”:第一锚筋和第一嵌板组成第一预埋件，第二锚筋和第二嵌板组成第二预埋件;露在表面的第一嵌板与第二嵌板之间分别设有嵌条方便两者进行焊接连接。

可能。

35769i~w r rD Q Q Q^O Q Q C-¥1.支撑板;2.被支撑板;3.第一锚筋;4.第二锚筋;5.第一嵌板;6.第二嵌板;7.嵌条;8.外挑平台;9.外伸平台；10.第一底板钢筋；11.第二底 板钢筋图1焊接式板缝连接构造示意图1.1.2优势“X形连接构件”这一横向连接构造，可以传递横板 向应力，实现了单向预应力楼板组成的楼盖具有双向受力的性能，使得受力模式更为合理，也有效提高了楼盖的整体性和刚度，有利于减轻楼盖在动荷载作用下的振动效应。

1.1.3缺陷该连接方式，在最基本连接方式的基础上，增加“X 形连接构件”，虽然加强了横向连接，但是在纵向仍然采用最基本的钢筋简单连接，在纵向和横纵连接整体受力方面，仍然存在缺陷。

1.2板结点的键槽构造1.2.1简介在制作时，4个大角处均留出“键(齿)槽”，如图2所示。

安装时，4板预制板的角部组成一个槽，使其伸出板端的纵向钢筋焊接(或绑扎），并焊上(或绑扎)$6横向钢筋，二次浇筑混凝土，使混凝土灌入圆孔眼内7~ 10 cm，形 成键，如图3所示。

如该层设有钢筋混凝土圈梁，圈梁应紧靠板底，并可在预制板的键(齿)槽处伸出08竖向钢 筋，将预制板与圈梁连成整体，增强了房屋的整体性和空间刚度。

1.2.2优势“键齿槽”构造的提出，能够切实加强预制板在键齿 槽处的构造性能，从而能够提高结构的整体性；同时，其 特殊的构造形态，为工程师在此处增加构造配筋提供了1.2.3缺陷“键齿槽”构造提出后，没有能够更进一步提出能够 切实加强结构整体性的键齿槽配筋形式，致使预制板的 连接性能没有得到质的改变。

2连接方式设计2.1预应力空心板设计我们所设计的预制房屋的连接方式，其中一项为预 应力空心板的设计，预应力空心板的设计为带键齿槽的预制板，预制板的4个角在制作时留出键齿槽，每个键齿 槽单兀为长方体结构，键齿槽的尺寸为LxBxH，L为70 mm，H为预制板厚度，B为角处留槽宽度(取一个圆孔眼外加边框混凝土的宽度），对于较宽的预应力空心板在板的中间部位增加键齿槽。

安装时，横纵相邻的4块板角部组成一 个长方形键槽，如图4所示。

2.2横向连接方式设计用1根类似于单肢箍筋的预制钢构件，如图5所示，将方形键槽内的相邻两板的纵向连接件横向连接起来。

连接时，将预制构件的两端弯钩分别钩住相邻两根纵向连接钢筋。

第36卷第5期房奇，等:一种新型预制板房屋连接方式试验研究372.3纵向连接方式设计搁置在梁上的相对板的纵向连接我们采用的是预制连接件。

此连接件是由两个圆柱状的混凝土堵头和1根串接两堵头的钢筋组成，如图6所示。

图6纵向连接措施2.4连接措施的灵感来源与创新通过桥梁的限位装置构造和连梁装置的构造得到启发，将类似的装置用于预制板之间以及预制板与梁的 连接中来。

桥梁工程的桥梁防落构造中，有限位装置构 造和连梁装置构造，在地震中，通过限位装置构造的限制作用，将桥面板与梁相连，在遭遇较大强度地震或者其他荷载时，桥面板与桥梁的整体性得到提高。

同时，通 过连梁装置的限制作用，将相邻的两块桥面板相连接，在强烈的地震作用下，桥面板脱离桥体时，通过连梁装 置的作用，可以改善桥面板的脱落延时性。

本文中上述 的对预制板之间的纵横向连接方式，与限位装置和连梁 装置有相似之处，在加强预制楼板与梁连接的同时，为 在地震中房屋中人员的逃生增加了时间。

3试验概况3.1试验模型采用标准建筑图集框架房屋尺寸，按1:20几何比例缩 小模拟两层框架房屋，每层两间4.2 mx6 m房间，模型总 体平面尺寸42 cmx30 cm，框架模型平面图，如图7所示。

柱截面B图7中，外围为振动台底座，向内分别为框架、楼面板。

预制板按1:20几何比例模拟尺寸为4200 mmx600 mmx 120 mm的预制空心楼板，在四角分别切出宽7 mm、深3 mm 的方形键槽。

如图8所示。

图8楼板截面图模型通过橡皮泥模拟混凝土堵头，钢丝模拟纵向连接 钢筋，纵向用橡皮泥封住预制板孔，后用钢丝两端分别插入纵向相对的两个板的孔洞内，再用完成s型的钢丝勾 住相邻的两纵向钢丝，最后，用橡皮泥将方形键槽填满。

3.2试验方案及过程向加固措施与采用既有构造措施的板的动力响应比较；用最大加速度0.5 g的El Centro地震波施加活载，最大幅 值从1cm以每级增量1逐级递增加载直至幅值为7 cm，通 过观察板的脱落现象，确定是否在相邻加载等级中增加 增量为0.5的加载等级及结束加载的荷载等级。

设计3个对比试验，来观察模型对地震波的动力响试验2:不同强度的地震波，同一等级下，采用纵横应以及预制板的脱落的延迟效果比较，证实所设计的加 固改进措施对于预制装配式建筑在地震中的整体性是否有所提升。

对比试验分为以下3个对比试验：试验1:不同强度的地震波，同一等级下，采用纵横向加固措施与仅采用纵向加固措施的板的动力响应比较;用最大加速度0.5 g的El centro地震波施加活载，最大 幅值从1开始以每级增量1逐级递增加载直至幅值为7。

通过观察板的脱落现象，确定是否在相邻加载等级中增38企业技术开发2017年5月加增量为0.5的加载等级及结束加载的荷载等级。

试验3:强度不断増强的正弦波，采用纵横向加固措施与仅采用纵向加固措施的板脱落的延迟效果比较。

采 用正弦波施加活载，拟采用幅值为4、频率为0.5加载，通过观察板的脱落现象，通过调频和调幅两种手段估计后续加载方案，以观察在各类振幅及频率下横向连接对加固构造防落的效应。

4试验结果及其分析4.1试验1分析在最大幅值从1cm増长到7 cm的试验过程中，采取 纵横向加固措施的板件始终无明显位移;而采用既有构造板件(即未采取纵横向加固措施)的实验组，在地震波 最大幅值达到2 cm时，产生较大位移;达到2.5 cm时板件 开始悬空即将掉落;达到3 cm时，板件全部掉落;至最大幅值为6 cm时,现象基本稳定，终止该试验。

可以看出在 产生位移效应的同一加载等级条件下，采用设计纵横向加固措施的板件的位移及塌落情况要明显优于既有构造的板件。

分析原因可能是，既有构造的板件与下部梁体只靠板与梁体间的摩擦力来抵御地震作用效应;而设 计纵横向加固措施的板件，不但可以利用板间的连接件 产生拉力，增强板的平面内整体性，使得各板件在地震时可以相互约束，还利用键槽内材料与梁体间的粘结咬 合力形成板与梁体的有效连接，以抵抗地震的在水平方 向的作用效应。