裝配式建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接方法

裝配式建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接方法

裝配整體式混凝土框架結(jié)構(gòu)樓板與裝配式整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)一樣采用預(yù)制混凝土疊合板，預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制樓梯等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件也與裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的構(gòu)件相似。

♦結(jié)構(gòu)性節(jié)點(diǎn)

裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)性節(jié)點(diǎn)主要有柱-柱連接、梁-柱連接、主-次梁連接節(jié)點(diǎn)。

1. 柱-柱連接

裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中，預(yù)制柱之間的連接往往關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)的抗震性能和結(jié)構(gòu)抗倒塌能力，是框架結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的最后一道防線，及其重要。

預(yù)制柱之間的連接常采用灌漿套筒連接的方式實(shí)現(xiàn)，灌漿套筒預(yù)埋與上部預(yù)制柱的底部，下部預(yù)制柱的鋼筋伸出樓板現(xiàn)澆層之上，預(yù)留長(zhǎng)度保證鋼筋在灌漿套筒內(nèi)的錨固長(zhǎng)度加上預(yù)制柱下拼縫的寬度。

套筒預(yù)埋于柱腳

現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，通過(guò)“定位鋼板”等裝置固定下部伸出鋼筋，使得下部伸出鋼筋與上部預(yù)制柱的套筒位置一一對(duì)應(yīng)，如圖所示。

下部錨固鋼筋定位鋼板固定

待樓層現(xiàn)澆混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)完畢后，吊裝上部預(yù)制柱，下部鋼筋伸入上部預(yù)制柱的灌漿套筒內(nèi)，預(yù)制柱經(jīng)過(guò)臨時(shí)調(diào)整和固定后，進(jìn)行灌漿作業(yè)。

預(yù)制柱可以制作成方柱或圓柱等多種形式，采用灌漿套筒的柱-柱連接均可以實(shí)現(xiàn)較好的連接效果，如圖所示。

方柱套筒連接

圓柱套筒連接

2. 梁-柱連接

在裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)體系中，預(yù)制梁-柱連接節(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)性能如承載能力、結(jié)構(gòu)剛度、抗震性能等往往起到?jīng)Q定性的作用，同時(shí)深遠(yuǎn)影響著預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工可行性和建造方式，故而裝配式混凝土框架的結(jié)構(gòu)形式往往決定于預(yù)制梁-柱連接節(jié)點(diǎn)的形式。

預(yù)制梁-柱連接的形式多種多樣，目前我國(guó)普遍常用的連接主要是節(jié)點(diǎn)區(qū)現(xiàn)澆的“濕”連接形式。根據(jù)預(yù)制梁底部鋼筋連接方式不同，分為預(yù)制梁底筋錨固連接和附加鋼筋搭接連接。

前者連接中，預(yù)制梁底外伸的縱向鋼筋直接伸入節(jié)點(diǎn)核心區(qū)位置進(jìn)行錨固，這種節(jié)點(diǎn)必須有效保證下部縱筋的錨固性能，一般做法是將錨固鋼筋端部彎折形成彎鉤或者在鋼筋端部增設(shè)錨固端頭來(lái)保證錨固質(zhì)量和減少錨固長(zhǎng)度，如圖所示。

鋼筋錨固端板錨固連接

鋼筋彎鉤錨固連接

采用該連接的預(yù)制梁下部縱筋往往不伸入節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，而是通過(guò)伸入或者跨過(guò)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的附加鋼筋與梁端伸出的鋼筋進(jìn)行搭接，再后澆混凝土形成整體結(jié)構(gòu)。

該連接形式最常見(jiàn)的做法是預(yù)制梁端部預(yù)留一小段U形薄壁鍵槽，梁底縱筋在鍵槽端部截?cái)?，附加鋼筋貫穿?jié)點(diǎn)核心區(qū)，并置于鍵槽內(nèi)，如圖所示。

附加鋼筋搭接連接式梁-柱連接

3. 主-次梁連接

我國(guó)常規(guī)民用建筑結(jié)構(gòu)中，多采用主、次梁來(lái)支撐樓本及承受樓板荷載，故“等同現(xiàn)澆”的裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中也大量存在著預(yù)制主-次梁的連接。

預(yù)制次梁也采用疊合現(xiàn)澆形式，次梁上部受力縱向鋼筋在現(xiàn)場(chǎng)綁扎到位后，與樓板上部鋼筋一同被澆筑于后澆層內(nèi)。

預(yù)制主-次梁連接節(jié)點(diǎn)常采用整澆式或者擱置式連接形式。多數(shù)整澆式預(yù)制主-次梁連接中，預(yù)制主梁中部預(yù)留現(xiàn)澆區(qū)段，底筋連續(xù)，預(yù)制次梁底筋伸出端面，伸入預(yù)制主梁空缺區(qū)段內(nèi)，再后澆混凝土形成整體連接，如圖所示。

主梁預(yù)留缺口連接

由于預(yù)制主梁中部預(yù)留缺口，增加預(yù)制和吊裝難度，故也可設(shè)置預(yù)制主梁不留缺口的整澆主-次梁連接。

該連接在主梁的連接位置處設(shè)置抗剪鋼板，同時(shí)預(yù)留與次梁下部鋼筋連接的短鋼筋，預(yù)制次梁吊裝到位后，下部伸出鋼筋與主梁的預(yù)留短鋼筋通過(guò)灌漿套筒進(jìn)行連接，如圖所示。

主梁無(wú)缺口連接

擱置式預(yù)制主-次梁連接則往往不連接下部次梁鋼筋，僅在次梁端部設(shè)置突出臺(tái)階或者“扁擔(dān)”鋼板，擱置于預(yù)制主梁預(yù)留的小型缺口上，如圖所示。

該連接滿足在預(yù)制次梁受剪承載力的情況下，形成了“鉸接”節(jié)點(diǎn)，更加符合一般結(jié)構(gòu)計(jì)算假定。

突出臺(tái)階式擱置連接

“扁擔(dān)”鋼板式擱置連接

♦非結(jié)構(gòu)性節(jié)點(diǎn)

裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中的墻構(gòu)件與主結(jié)構(gòu)的連接為非結(jié)構(gòu)性節(jié)點(diǎn)，根據(jù)墻板的類型不同，主要有外掛墻板連接。

外掛墻板連接

墻板作為裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，一般不作為結(jié)構(gòu)性構(gòu)件考慮，以減少外掛墻板對(duì)主結(jié)構(gòu)受力和變形的影響。從外掛墻板適應(yīng)主結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷載作用下變形的類型不同，可分為轉(zhuǎn)動(dòng)式、平動(dòng)式和固定式。

根據(jù)連接形式不同，又可分為點(diǎn)掛式、線掛式和點(diǎn)線結(jié)合式。

預(yù)制外掛墻板在合適位置處設(shè)置金屬制預(yù)埋件，僅依靠預(yù)埋金屬件通過(guò)螺栓或者焊接于主結(jié)構(gòu)相連，呈“點(diǎn)式”連接，如圖所示。

點(diǎn)掛式

這種連接方式允許外掛墻板在主結(jié)構(gòu)建造完成后進(jìn)行安裝施工，屬于“后掛法”，不影響主結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度，安裝較為靈活，但預(yù)埋金屬件往往突出樓板，影響了建筑使用。

采用線掛式連接的外掛墻板往往在上部預(yù)留伸出鋼筋，如圖所示。

線掛式墻板

安裝時(shí)，預(yù)留鋼筋深入樓板或者框架梁的后澆區(qū)域，通過(guò)預(yù)留鋼筋和后澆混凝土實(shí)現(xiàn)外掛墻板與主結(jié)構(gòu)的“濕連接”，連接性能可靠，整體性較好，但需要與主結(jié)構(gòu)樓層同時(shí)安裝，施工步驟較為固定。

點(diǎn)掛式和線掛式相結(jié)合，即形成了點(diǎn)線結(jié)合的連接方式，如圖所示。

點(diǎn)線結(jié)合

采用該種形式連接的外掛墻板分布式地預(yù)留分布鋼筋，同時(shí)保留預(yù)埋金屬件;現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，主結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)位置處預(yù)留局部后澆區(qū)，墻板首先通過(guò)預(yù)埋金屬件進(jìn)行固定，預(yù)留鋼筋伸入局部后澆區(qū)，再對(duì)該區(qū)域澆筑混凝土，完成整體連接;該連接具有點(diǎn)掛式連接的“后安裝”特點(diǎn)，同時(shí)局部“濕連接”保證了較好的整體性，但墻板安裝步驟略繁瑣。

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