預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)技術(shù)

【摘要】 預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)是將混凝土結(jié)構(gòu)分成許多單元，在工廠澆筑成型，再將各預(yù)制混凝土構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝就位進(jìn)行整體連接而形成的結(jié)構(gòu)，是工業(yè)化建筑的主要建筑結(jié)構(gòu)體系之一。

【關(guān)鍵詞】裝配整體式；混凝土結(jié)構(gòu)；梁柱節(jié)點(diǎn)

Abstract: prefabricated concrete structure is monolithic concrete structure divided into many units， pouring molding factory， and then transport the various precast concrete to the construction site hoisting connected to form the overall structure of the main building structure industrialized building system one.

Keywords: Assembly monolithic; concrete structure; beam-column joints

一、預(yù)制混凝土裝配整體式結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

1、主要技術(shù)內(nèi)容

預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工，指采用工業(yè)化生產(chǎn)方式，將工廠生產(chǎn)的主體構(gòu)配件（梁、板、柱、墻以及樓梯、陽(yáng)臺(tái)等）運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，使用起重機(jī)械將構(gòu)配件吊裝到設(shè)計(jì)指定的位置，再用預(yù)留插筋孔壓力注漿、鍵槽后澆混凝土或后澆疊合層混凝土等方式將構(gòu)配件及節(jié)點(diǎn)連成整體的施工方法。具有建造速度快、質(zhì)量易于控制、節(jié)省材料、降低工程造價(jià)、構(gòu)件外觀質(zhì)量好、耐久性好以及減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)，低碳環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)。尤其預(yù)應(yīng)疊合梁、疊合板組成的樓蓋結(jié)構(gòu)，更具有承載力大、整體性好、抗裂度高、減少構(gòu)件截面、減輕結(jié)構(gòu)自重和節(jié)省鋼筋等特點(diǎn)，完全符合“四節(jié)一環(huán)保”的綠色施工標(biāo)準(zhǔn)。其主要結(jié)構(gòu)形式有：預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)；預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)；預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土疊合梁、板、樓蓋結(jié)構(gòu)；預(yù)制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；預(yù)制鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)等。

2、技術(shù)指標(biāo)

安裝施工及質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204、《鋼筋混凝土裝配整體式框架節(jié)點(diǎn)與連接設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS43、《預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架技術(shù)規(guī)程》JGJ224、《預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)鍵槽式施工工法》（國(guó)家一級(jí)工法）的相關(guān)規(guī)定。

3、適用范圍

各種結(jié)構(gòu)類型的適用范圍按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程執(zhí)行，其中：預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于抗震設(shè)防烈度7 度及以下地區(qū)一般工業(yè)與民用建筑；預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板可用于抗震設(shè)防烈度不超過(guò)8 度的一般工業(yè)與民用建筑樓蓋和屋蓋。

二、預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造方式

1、梁柱現(xiàn)澆連接

梁柱現(xiàn)澆連接節(jié)點(diǎn)就是工廠生產(chǎn)出梁柱構(gòu)件，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)，節(jié)點(diǎn)部位仍需依靠現(xiàn)澆技術(shù)支持。現(xiàn)澆連接主要有傳統(tǒng)的現(xiàn)澆連接與預(yù)應(yīng)力整澆兩種方式， 其中后者使用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以改善結(jié)構(gòu)的受力性能，具有更多的優(yōu)越性，使裝配式混凝土結(jié)構(gòu)可以得到更廣泛的使用。我國(guó)使用的預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)中梁柱普遍采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆連接節(jié)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)對(duì)預(yù)應(yīng)力整澆節(jié)點(diǎn)也有了一定深入的研究。預(yù)應(yīng)力整澆節(jié)點(diǎn)主要包括全預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)、部分預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)、緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)等。其中緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)組成包括： 預(yù)制混凝土柱， 左、右預(yù)制混凝土梁；預(yù)制混凝土柱在節(jié)點(diǎn)部位僅由主筋組成，左、右預(yù)制混凝土梁中分別布設(shè)有上下緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，左預(yù)制混凝土梁中的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，其右端形成連接部，其左端與張拉端錨具相連接；右預(yù)制混凝土梁中的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，其左端形成連接部，其右端與張拉端錨具相連接；左預(yù)制混凝土梁中的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的連接部與右預(yù)制混凝土梁中的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的連接部通過(guò)連接器相連接，預(yù)制混凝土柱與左、右預(yù)制混凝土梁在節(jié)點(diǎn)部位由澆注的細(xì)石混凝土連接成一體。此體系具有抗震性能好、裝配化程度較高，并且施工操作容易的特點(diǎn)。

2、梁柱干連接節(jié)點(diǎn)

梁柱干連接節(jié)點(diǎn)就是梁柱構(gòu)件以及連接件均在工廠生產(chǎn)，施工現(xiàn)場(chǎng)只需將其裝配即可。干連接主要通過(guò)牛腿或者隱藏于梁柱內(nèi)的剪力件將梁柱連接為整體，連接件起到節(jié)點(diǎn)的受力功能，包括牛腿連接、干式剛性企口連接、BCC 連接、BSF連接等等。其中牛腿連接需要較大的建筑空間，不利于美觀，多用于廠房建筑中。預(yù)制裝配整體式混凝土干連接技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家尤其是美國(guó)得到廣泛的應(yīng)用，但在我國(guó)還未深入研究。干式剛性企口連接是一種新型的預(yù)制裝配整體式混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)連接形式。鋼筋混凝土暗牛腿實(shí)際為一短懸臂梁上伸出的暗牛腿， 將連接部位移到離開柱邊的一定位置處是為了保護(hù)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的受力性能，以及更加容易地設(shè)置預(yù)埋鋼板焊接的構(gòu)造。

三、節(jié)點(diǎn)的受力性能

根據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)資料表明，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相比較，預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)受力性能的根本區(qū)別在于各構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的連接上。對(duì)地震的震害調(diào)查表明：預(yù)制混凝土墻結(jié)構(gòu)在震后破壞較輕，而一些大空間的預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為因各構(gòu)件間的連接破壞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體離散、倒塌。

預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的梁柱現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)整體性較好，具有較良好的延性和耗能能力， 與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相當(dāng)。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，裝配整體式框架梁柱節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下，梁端滯回曲線如圖1所示，圖中試件的滯回環(huán)較為飽滿，隨著加載點(diǎn)位移的增大，滯回環(huán)所包圍的面積不斷增加，表現(xiàn)出良好的抗震耗能能力，滿足“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”和“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固”的延性設(shè)計(jì)要求。另外，國(guó)外初步研究證明，施適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力可以提高節(jié)點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度，但我國(guó)尚未提出相應(yīng)的計(jì)算方法與構(gòu)造要求。

梁柱干連接節(jié)點(diǎn)整體性相對(duì)較差，為了形成剛節(jié)點(diǎn)，往往需要通過(guò)設(shè)置牛腿、預(yù)埋件焊接、灌漿等措施。這種連接方式具有較好的豎向承載力，但在反復(fù)地震荷載作用下焊縫處容易發(fā)生脆性破壞，其能量耗散性能不好，所以該類連接的抗震性能不理想。

圖1 滯回曲線

四、總結(jié)

在預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系中，板、梁、柱構(gòu)件采用了不同于傳統(tǒng)的錨固、連接構(gòu)造措施后，各結(jié)構(gòu)構(gòu)件連成相互統(tǒng)一的整體，結(jié)構(gòu)的整體性能良好，達(dá)到或優(yōu)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)水平，能夠保證結(jié)構(gòu)的承載力、安全性能要求，可有效抵抗地震的作用，方便施工及吊裝， 有利于縮短工期，是一種較好的結(jié)構(gòu)體系，具有很好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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