目前裝配式框架結(jié)構(gòu)體系主要由預(yù)制柱、預(yù)制疊合梁、預(yù)制疊合板及其他預(yù)制構(gòu)件組成,各構(gòu)件之間通過現(xiàn)澆混凝土形成整體體系。為進(jìn)一步研究裝配式框架結(jié)構(gòu)體系,本文引出一種裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系,該結(jié)構(gòu)體系主要包括組合框架柱、組合框架梁、框架節(jié)點、主次梁節(jié)點,其中組合框架柱由預(yù)制芯柱和現(xiàn)澆外柱構(gòu)成,組合框架梁由預(yù)制梁和中間現(xiàn)澆芯梁構(gòu)成,預(yù)制芯柱與預(yù)制梁通過預(yù)埋的鋼板焊接,框架節(jié)點處采用鋼板箍代替箍筋,鋼板箍與預(yù)制梁側(cè)部預(yù)埋鋼板焊接,主次梁采用焊接連接,現(xiàn)澆外柱及芯梁用混凝土澆筑。
1??組合框架柱
1.1??組合框架柱的構(gòu)成
組合框架柱由預(yù)制芯柱和現(xiàn)澆外柱構(gòu)成,柱截面如圖1所示。
圖1??柱截面示意
預(yù)制芯柱在預(yù)制廠內(nèi)制作完成,預(yù)制芯柱兩端預(yù)埋鋼板,預(yù)制芯柱梁柱節(jié)點處預(yù)埋鋼板。在芯梁面筋位置預(yù)埋鋼筋并設(shè)置套筒(套筒安裝時與預(yù)制芯柱梁柱節(jié)點處預(yù)埋鋼板面平齊;安裝后將專用的塑料外絲堵頭旋入套筒內(nèi),以防芯柱預(yù)制時漏漿進(jìn)入套筒),以便和芯梁面筋連接;預(yù)制芯柱間的接頭設(shè)在彎矩較小處(約1/3層高處),預(yù)制芯柱內(nèi)按設(shè)計要求設(shè)置鋼筋,芯柱內(nèi)縱筋與預(yù)制芯柱端部預(yù)埋鋼板采用T形焊接;預(yù)制芯柱如圖2所示。
現(xiàn)澆外柱與一般現(xiàn)澆混凝土柱施工方法相同。
(a)
(b)
圖2??預(yù)制芯柱示意
(a)芯柱構(gòu)造;(b)1-1剖面
1.2??組合柱基礎(chǔ)
底層芯柱采用現(xiàn)澆混凝土,提前預(yù)埋現(xiàn)澆外柱縱筋、預(yù)制芯柱縱筋,做法與傳統(tǒng)現(xiàn)澆底層柱相同;預(yù)制芯柱接頭在彎矩較小處(約1/3層高處),如圖3所示。
圖3??組合柱基礎(chǔ)大樣示意
1.3??柱頂節(jié)點做法
在框架頂部,現(xiàn)澆外柱與芯柱均高于梁面1.3?m左右,如圖4所示。
(a)
(b)
圖4??柱頂節(jié)點做法示意
(a)主梁為邊梁;(b)主梁為中間梁
2??組合框架梁
2.1??組合框架梁的構(gòu)造
組合框架梁由預(yù)制梁和中間現(xiàn)澆芯梁構(gòu)成,預(yù)制梁兩端預(yù)埋鋼板,以便與預(yù)制芯柱焊接(圖5)。
圖5??組合框架梁做法
2.2??預(yù)制梁與芯梁結(jié)合面做法
預(yù)制梁與現(xiàn)澆芯梁之間設(shè)置結(jié)合面構(gòu)造鋼筋,預(yù)制梁預(yù)制時預(yù)埋結(jié)合面構(gòu)造鋼筋(圖6)。
(a)
(b)
圖6??組合框架梁結(jié)合面構(gòu)造鋼筋
(a)結(jié)合面構(gòu)造鋼筋;(b)預(yù)制梁外形示意
2.3??芯梁箍筋做法
芯梁箍筋由上、下開口箍組成(圖7),搭接部分綁扎連接。
圖7??芯梁箍筋示意
2.4??芯梁鋼筋安裝
芯梁鋼筋安裝做法如圖8所示。
圖8??芯梁鋼筋安裝做法示意
3??框架節(jié)點
3.1??預(yù)制梁與預(yù)制芯柱連接
預(yù)制梁端部預(yù)埋鋼板與預(yù)制芯柱節(jié)點處預(yù)埋鋼板采用焊接連接,做法如圖9所示。
圖9??預(yù)制梁與預(yù)制柱連接做法示意
3.2??芯梁梁面主筋連接
芯梁縱筋與預(yù)制芯柱節(jié)點處預(yù)埋鋼筋上的套筒連接,做法如圖10所示。
圖10??芯梁面筋連接做法示意
3.3??節(jié)點鋼板箍
節(jié)點處現(xiàn)澆外柱設(shè)置鋼板箍,鋼板箍與預(yù)制梁側(cè)部預(yù)埋鋼板焊接,鋼板箍可設(shè)置栓釘與混凝土可靠連接,梁、柱節(jié)點如圖11所示。
(a)
(b)
(c)
圖11??梁柱節(jié)點示意
(a)節(jié)點構(gòu)造;(b)2-2剖面;(c)鋼板箍外形
4??主次梁節(jié)點
4.1??主次梁節(jié)點處預(yù)制主梁預(yù)埋做法
主梁預(yù)制時在次梁連接處預(yù)埋鋼板,預(yù)埋鋼板上預(yù)留螺栓孔,螺栓孔直徑為鋼筋直徑+2?mm(圖12)。
圖12??主次梁節(jié)點處預(yù)制主梁預(yù)埋示意
4.2??主次梁節(jié)點處螺栓安裝
芯梁鋼筋安裝后,緊固主梁上主次梁節(jié)點處螺栓(圖13),以提高組合主梁整體性。
圖13??主次梁節(jié)點處螺栓安裝示意
4.3??次梁安裝
次梁預(yù)制時在兩端預(yù)埋鋼板;預(yù)制次梁兩端落在主梁托板上,次梁端部預(yù)埋鋼板與主梁預(yù)埋鋼板焊接(圖14)。
(a)
(b)
圖14??次梁安裝大樣
(a)主梁為邊梁;(b)主梁為中間梁
5??體系特點
5.1??組合柱
預(yù)制、現(xiàn)澆鋼筋混凝土裝配式柱受力特點與全現(xiàn)澆柱受力特點基本相同。底層芯柱采用現(xiàn)澆混凝土,其他芯柱為預(yù)制構(gòu)件;芯柱接頭采用焊接連接,由于連接位設(shè)在彎矩較小處,避開了節(jié)點;通過預(yù)制芯柱和現(xiàn)澆外柱共同抵抗豎向和水平力。
5.2??組合梁
預(yù)制梁與現(xiàn)澆芯梁的交接面為新舊混凝土施工縫結(jié)合面,通過芯梁上、下開口箍筋箍插入結(jié)合面凹凸?fàn)顦?gòu)造鋼筋,使預(yù)制梁和芯梁緊密結(jié)合成整體,實現(xiàn)共同工作。
5.3??框架節(jié)點
預(yù)制主梁端部預(yù)埋鋼板與預(yù)制芯柱節(jié)點處預(yù)埋鋼板采用焊接連接,預(yù)制梁梁端埋入外現(xiàn)澆柱中形成一個組合框架節(jié)點;芯梁面筋連接位置在跨中1/3范圍內(nèi),芯梁底筋錨入外現(xiàn)澆柱內(nèi)。節(jié)點處現(xiàn)澆外柱設(shè)置鋼板箍,鋼板箍內(nèi)部設(shè)栓釘,鋼板箍與預(yù)制梁兩側(cè)預(yù)埋鋼板焊接。
5.4??主次梁節(jié)點
在組合主梁與次梁連接處,通過螺栓將預(yù)制主梁、芯梁緊固在一起,可提高組合主梁整體性;吊裝預(yù)制次梁兩端落在主梁上的托板上,再將次梁端部的預(yù)埋鐵板與主梁上的預(yù)埋鐵板進(jìn)行焊接。
6??結(jié)束語
裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系的預(yù)制芯柱接頭位置設(shè)在彎矩較小處,而避開此節(jié)點位置,受力更合理。在梁柱節(jié)點處預(yù)制梁與預(yù)制芯柱焊接連接,芯梁面筋與預(yù)制芯柱通過套筒連接,組合梁端部埋入外現(xiàn)澆柱內(nèi),再在梁柱節(jié)點位置設(shè)置鋼板箍,實現(xiàn)了框架結(jié)構(gòu)中的“強節(jié)點”。該體系結(jié)合預(yù)制結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的特點,將施工難點轉(zhuǎn)移至預(yù)制廠,便于控制質(zhì)量,預(yù)制構(gòu)件組裝形成整體,施工質(zhì)量能得到很好的保證,有推廣應(yīng)用價值。
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