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  • 裝配式結構的節點到底是什么樣的?

    南京九建 791 0

    目前在我國大范圍推廣建造的裝配式混凝土框架結構主要是采用疊合現澆方式進行連接的裝配式整體式混凝土框架,主要構件有預制梁、預制柱、預制外掛墻板、預制內墻隔板、預制樓板、預制陽臺板、預制空調板、預制樓梯等。

    裝配整體式混凝土框架結構樓板與裝配式整體式混凝土剪力墻結構一樣采用預制混凝土疊合板,預制陽臺板、預制空調板、預制樓梯等非結構構件也與裝配整體式混凝土剪力墻結構中相應的構件相似。

    結構性節點

    裝配式混凝土框架結構中的結構性節點主要有柱-柱連接、梁-柱連接、主-次梁連接節點。

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    柱-柱連接

    裝配式混凝土框架結構中,預制柱之間的連接往往關系到整體結構的抗震性能和結構抗倒塌能力,是框架結構在地震荷載作用下的最后一道防線,及其重要。預制柱之間的連接常采用灌漿套筒連接的方式實現,灌漿套筒預埋與上部預制柱的底部,下部預制柱的鋼筋伸出樓板現澆層之上,預留長度保證鋼筋在灌漿套筒內的錨固長度加上預制柱下拼縫的寬度。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第1張圖片-南京九建

    套筒預埋于柱腳

    現場安裝時,通過“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制柱的套筒位置一一對應,如圖所示。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第2張圖片-南京九建

    下部錨固鋼筋定位鋼板固定

    待樓層現澆混凝土澆筑、養護完畢后,吊裝上部預制柱,下部鋼筋伸入上部預制柱的灌漿套筒內,預制柱經過臨時調整和固定后,進行灌漿作業。預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-柱連接均可以實現較好的連接效果,如圖所示。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第3張圖片-南京九建

    方柱套筒連接

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第4張圖片-南京九建

    圓柱套筒連接

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    梁-柱連接

    在裝配式混凝土框架結構體系中,預制梁-柱連接節點對結構性能如承載能力、結構剛度、抗震性能等往往起到決定性的作用,同時深遠影響著預制混凝土框架結構的施工可行性和建造方式,故而裝配式混凝土框架的結構形式往往決定于預制梁-柱連接節點的形式。

    預制梁-柱連接的形式多種多樣,目前我國普遍常用的連接主要是節點區現澆的“濕”連接形式。根據預制梁底部鋼筋連接方式不同,分為預制梁底筋錨固連接和附加鋼筋搭接連接。前者連接中,預制梁底外伸的縱向鋼筋直接伸入節點核心區位置進行錨固,這種節點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錨固端頭來保證錨固質量和減少錨固長度,如圖所示。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第5張圖片-南京九建

    鋼筋錨固端板錨固連接

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第6張圖片-南京九建

    鋼筋彎鉤錨固連接

    采用該連接的預制梁下部縱筋往往不伸入節點核心區,而是通過伸入或者跨過節點核心區的附加鋼筋與梁端伸出的鋼筋進行搭接,再后澆混凝土形成整體結構。該連接形式最常見的做法是預制梁端部預留一小段U形薄壁鍵槽,梁底縱筋在鍵槽端部截斷,附加鋼筋貫穿節點核心區,并置于鍵槽內,如圖所示。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第7張圖片-南京九建

    附加鋼筋搭接連接式梁-柱連接

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    主-次梁連接

    我國常規民用建筑結構中,多采用主、次梁來支撐樓本及承受樓板荷載,故“等同現澆”的裝配式混凝土框架結構中也大量存在著預制主-次梁的連接。預制次梁也采用疊合現澆形式,次梁上部受力縱向鋼筋在現場綁扎到位后,與樓板上部鋼筋一同被澆筑于后澆層內。

    預制主-次梁連接節點常采用整澆式或者擱置式連接形式。多數整澆式預制主-次梁連接中,預制主梁中部預留現澆區段,底筋連續,預制次梁底筋伸出端面,伸入預制主梁空缺區段內,再后澆混凝土形成整體連接,如圖所示。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第8張圖片-南京九建

    主梁預留缺口連接

    由于預制主梁中部預留缺口,增加預制和吊裝難度,故也可設置預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置抗剪鋼板,同時預留與次梁下部鋼筋連接的短鋼筋,預制次梁吊裝到位后,下部伸出鋼筋與主梁的預留短鋼筋通過灌漿套筒進行連接,如圖所示。

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    主梁無缺口連接

    擱置式預制主-次梁連接則往往不連接下部次梁鋼筋,僅在次梁端部設置突出臺階或者“扁擔”鋼板,擱置于預制主梁預留的小型缺口上,如圖所示。該連接滿足在預制次梁受剪承載力的情況下,形成了“鉸接”節點,更加符合一般結構計算假定。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第10張圖片-南京九建

    突出臺階式擱置連接

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第11張圖片-南京九建

    “扁擔”鋼板式擱置連接

    非結構性節點

    裝配式混凝土框架結構中的墻構件與主結構的連接為非結構性節點,根據墻板的類型不同,主要有外掛墻板連接

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    外掛墻板連接

    墻板作為裝配式混凝土框架結構的圍護結構,一般不作為結構性構件考慮,以減少外掛墻板對主結構受力和變形的影響。從外掛墻板適應主結構在側向荷載作用下變形的類型不同,可分為轉動式、平動式和固定式。

    根據連接形式不同,又可分為點掛式、線掛式和點線結合式。

    預制外掛墻板在合適位置處設置金屬制預埋件,僅依靠預埋金屬件通過螺栓或者焊接于主結構相連,呈“點式”連接,如圖所示。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第12張圖片-南京九建

    點掛式

    這種連接方式允許外掛墻板在主結構建造完成后進行安裝施工,屬于“后掛法”,不影響主結構的施工進度,安裝較為靈活,但預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留伸出鋼筋,如圖所示。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第13張圖片-南京九建

    線掛式墻板

    場安裝時,預留鋼筋深入樓板或者框架梁的后澆區域,通過預留鋼筋和后澆混凝土實現外掛墻板與主結構的“濕連接”,連接性能可靠,整體性較好,但需要與主結構樓層同時安裝,施工步驟較為固定。

    點掛式和線掛式相結合,即形成了點線結合的連接方式,如圖所示。

    裝配式結構的節點到底是什么樣的?-第14張圖片-南京九建

    點線結合

    采用該種形式連接的外掛墻板分布式地預留分布鋼筋,同時保留預埋金屬件;現場安裝時,主結構相對應位置處預留局部后澆區,墻板首先通過預埋金屬件進行固定,預留鋼筋伸入局部后澆區,再對該區域澆筑混凝土,完成整體連接;該連接具有點掛式連接的“后安裝”特點,同時局部“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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