装配整体式框架结构是指预制混凝土构件通过各种可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体装配式结构的混凝土结构,常用于多层公共建筑(学校、医院、商业建筑等)。目前国家标准、规程采用的“等同现浇”的设计理念,预制框架柱、叠合梁、叠合楼板与后浇砼接触面满足标准、规程构造要求,预制构件拆分以单个构件为主,方便制作及安装。
装配整体式框架结构梁柱节点通常有角柱(柱-2梁)节点、边柱(柱-3梁)节点、中柱(柱-4梁)节点三种,节点区柱纵筋与梁纵筋(多向)避让处理不当,增加施工现场节点处理难度,后期的修补措施不当对结构安全留有隐患。
上海蒲凯预制建筑科技有限公司的做法:在施工图设计阶段,提前对结构单体中全部梁柱节点钢筋避让优化,结合预制构件吊装顺序,以后浇节点区施工简单为第一原则,进行框架梁柱节点包络设计。常规设计节点包括:预制框架柱竖向连接,预制梁在框架柱内锚固两种。
1 预制框架柱竖向连接
预制框架柱竖向连接常采用纵筋套筒灌浆连接,下层柱纵筋出构件锚入上层柱套筒内,水平接缝及套筒钢筋结合处采用水泥基灌浆料填充,保证上、下柱受力的连续性。考虑梁柱节点钢筋避让,柱纵筋建议优选粗直径、少数量的布置方案。
2 预制梁在框架柱内锚固
预制梁在框架柱内锚固需要考虑两种情况:
1、相交于同一节点的多梁纵筋与框架柱纵筋的避让,
2、考虑(同向/不同向)梁筋的避让。
梁纵筋与框架柱的纵筋避让相对简单,只需要保证梁、柱纵筋的位置满足钢筋误差(制作、安装)和混凝土浇捣要求即可。
框架梁柱节点的框架梁纵筋避让,对于同向框架梁纵筋多采用水平偏位,不同向框架梁纵筋采用竖向偏位处理。对于梁底纵筋布置为两排及以上,建议结构工程师考虑锚入柱内梁h0的减少,对梁配筋进行复核计算。
2.1 同向梁相交时钢筋的避让
2.2 不同向梁相交时钢筋的避让
上述节点设计主要以同向、不同向梁纵筋避让为例进行阐述,其余节点设计参此延伸。装配整体式结构设计的关键在于节点的标准化设计,充分考虑预制构件制作工厂化、施工节点简易化,提高质量、提高工效,减少人工,减少污染,真正实现发展装配式建筑的初心。
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