裝配式結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計分析2018/11裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點和連接設(shè)計原則1結(jié)構(gòu)性節(jié)點2非結(jié)構(gòu)性節(jié)點3目錄前言

框架結(jié)構(gòu)由梁和柱以剛接或鉸接的形式相連而成，梁、柱單元相對于墻單元，更加易于模數(shù)化、標(biāo)準化和定型化，有利于采用統(tǒng)一性的模具在工廠進行流水化制造；同時裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)空間布置更加靈活，構(gòu)件連接形式多樣，有利于在現(xiàn)場進行機械化高效率的吊裝。可以說，裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)在建筑工業(yè)化進程中，具有得天獨厚的推廣應(yīng)用優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、辦公寫字樓等公共建筑和民用住宅建筑中。前言

由于我國結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工的特點和習(xí)慣，目前大范圍推廣建造的裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)主要是采用疊合現(xiàn)澆方式進行連接的裝配式整體式混凝土框架，主要構(gòu)件有預(yù)制梁、預(yù)制柱、預(yù)制外掛墻板、預(yù)制內(nèi)墻隔板、預(yù)制樓板、預(yù)制陽臺板、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制樓梯等。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)制陽臺板、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。前言

相對于裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式更加規(guī)則，連接形式卻更加多樣化。01裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點和連接設(shè)計原則一、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點和連接設(shè)計原則

(1)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)重視構(gòu)件連接節(jié)點的選型和設(shè)計。應(yīng)滿足耐久性要求，并通過合理的連接節(jié)點與構(gòu)造，保證構(gòu)件的連續(xù)性和結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，使整個結(jié)構(gòu)具有必要的承載能力、剛性和延性以及良好的抗風(fēng)、抗震和抗偶然荷載的能力。(2)根據(jù)建筑物抗震設(shè)防烈度、建筑高度及抗震等級選擇適當(dāng)?shù)墓?jié)點連接方式和構(gòu)造措施。復(fù)雜的節(jié)點和連接的受力性能應(yīng)通過試驗確定。(3)裝配式結(jié)構(gòu)的節(jié)點和連接應(yīng)同時滿足使用和施工階段的承載力、穩(wěn)定性和變形要求；在保證結(jié)構(gòu)整體受力性能的前提下，應(yīng)力求連接構(gòu)造簡單，直接受力，受力明確；所有構(gòu)件承受的荷載和作用，應(yīng)有可靠的傳向基礎(chǔ)的連續(xù)傳遞路徑。一、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點和連接設(shè)計原則

(4)承重結(jié)構(gòu)中，節(jié)點和連接的承載能力及延性不宜低于同類現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，也不宜低于構(gòu)件本身，應(yīng)遵循“強節(jié)點弱構(gòu)件、強柱弱梁、強剪弱彎”的設(shè)計理念。(5)宜采取可靠的構(gòu)造措施及施工方法，使預(yù)制構(gòu)件之間或預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件之間的節(jié)點及接縫的承載力、剛度和延性不低于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，等同于現(xiàn)澆裝配式結(jié)構(gòu)。(6)預(yù)制構(gòu)件的連接部位應(yīng)能滿足建筑的物理功能要求。預(yù)制外墻及連接部位的保溫、隔熱和防潮性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》（GB50176—1993)和其他國家現(xiàn)行相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準的規(guī)定。02結(jié)構(gòu)性節(jié)點二、結(jié)構(gòu)性節(jié)點

裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)性節(jié)點主要有柱-柱連接、梁-柱連接、主-次梁連接節(jié)點。二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點1、柱-柱連接裝配式混凝土土框架結(jié)構(gòu)中中，預(yù)制柱之之間的連接往往往關(guān)系到整整體結(jié)構(gòu)的抗抗震性能和結(jié)結(jié)構(gòu)抗倒塌能能力，是框架架結(jié)構(gòu)在地震震荷載作用下下的最后一道道防線，及其其重要。預(yù)制制柱之間的連連接常采用灌灌漿套筒連接接的方式實現(xiàn)現(xiàn)，灌漿套筒筒預(yù)埋與上部部預(yù)制柱的底底部，下部預(yù)預(yù)制柱的鋼筋筋伸出樓板現(xiàn)現(xiàn)澆層之上，，預(yù)留長度保保證鋼筋在灌灌漿套筒內(nèi)的的錨固長度加加上預(yù)制柱下下拼縫的寬度度。現(xiàn)場安裝裝時，通過““定位鋼板””等裝置固定定下部伸出鋼鋼筋，使得下下部伸出鋼筋筋與上部預(yù)制制柱的套筒位位置一一對應(yīng)應(yīng)。待樓層現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土澆澆筑、養(yǎng)護完完畢后，吊裝裝上部預(yù)制柱柱，下部鋼筋筋伸入上部預(yù)預(yù)制柱的灌漿漿套筒內(nèi)，預(yù)預(yù)制柱經(jīng)過臨臨時調(diào)整和固固定后，進行行灌漿作業(yè)。。預(yù)制柱可以以制作成方柱柱或圓柱等多多種形式，采采用灌漿套筒筒的柱-柱連連接均可以實實現(xiàn)較好的連連接效果。二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點由于灌漿套筒筒直徑大于相相應(yīng)規(guī)格的鋼鋼筋直徑，為為了保證混凝凝土保護層的的厚度，預(yù)制制柱的縱向鋼鋼筋相對于普普通混凝土柱柱往往略向柱柱截面中間靠靠近，使得有有效截面高度度略小于同規(guī)規(guī)格的普通混混凝土柱，在在預(yù)制柱計算算和設(shè)計時，，需要額外注注意。柱腳的的灌漿套筒預(yù)預(yù)埋區(qū)域形成成了“剛域””，該處實際際截面承載力力強于上部非非“剛域”部部位，在地震震荷載下，容容易導(dǎo)致“剛剛域”上部混混凝土壓碎破破壞，故在灌灌漿套筒上部部不高于50mm的范圍圍內(nèi)必須要設(shè)設(shè)置一道鋼筋筋，提高此處處混凝土的橫橫向約束能力力，加強此處處的結(jié)構(gòu)性能能。二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點套筒預(yù)埋于柱柱腳下部錨固鋼筋筋定位鋼板固固定二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點方柱套筒連接接圓柱套筒連接接二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點2、梁-柱連接接在裝配式混凝凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)體系中，預(yù)預(yù)制梁-柱連連接節(jié)點對結(jié)結(jié)構(gòu)性能如承承載能力、結(jié)結(jié)構(gòu)剛度、抗抗震性能等往往往起到?jīng)Q定定性的作用，，同時深遠影影響著預(yù)制混混凝土框架結(jié)結(jié)構(gòu)的施工可可行性和建造造方式，故而而裝配式混凝凝土框架的結(jié)結(jié)構(gòu)形式往往往決定于預(yù)制制梁-柱連接接節(jié)點的形式式。預(yù)制梁-柱連連接的形式多多種多樣，目目前我國普遍遍常用的連接接主要是節(jié)點點區(qū)現(xiàn)澆的““濕”連接形形式。根據(jù)預(yù)預(yù)制梁底部鋼鋼筋連接方式式不同，分為為預(yù)制梁底筋筋錨固連接和和附加鋼筋搭搭接連接。前前者連接中，，預(yù)制梁底外外伸的縱向鋼鋼筋直接伸入入節(jié)點核心區(qū)區(qū)位置進行錨錨固，這種節(jié)節(jié)點必須有效效保證下部縱縱筋的錨固性性能，一般做做法是將錨固固鋼筋端部彎彎折形成彎鉤鉤或者在鋼筋筋端部增設(shè)錨錨固端頭來保保證錨固質(zhì)量量和減少錨固固長度。二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點鋼筋錨固端板板錨固連接鋼筋彎鉤錨固固連接二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點采用該連接的的預(yù)制梁下部部縱筋往往不不伸入節(jié)點核核心區(qū)，而是是通過伸入或或者跨過節(jié)點點核心區(qū)的附附加鋼筋與梁梁端伸出的鋼鋼筋進行搭接接，再后澆混混凝土形成整整體結(jié)構(gòu)。該該連接形式最最常見的做法法是預(yù)制梁端端部預(yù)留一小小段U形薄壁壁鍵槽，梁底底縱筋在鍵槽槽端部截斷，，附加鋼筋貫貫穿節(jié)點核心心區(qū)，并置于于鍵槽內(nèi)。二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點3、主-次梁連接接我國常規(guī)民用用建筑結(jié)構(gòu)中中，多采用主主、次梁來支支撐樓本及承承受樓板荷載載，故“等同同現(xiàn)澆”的裝裝配式混凝土土框架結(jié)構(gòu)中中也大量存在在著預(yù)制主-次梁的連接接。預(yù)制次梁梁也采用疊合合現(xiàn)澆形式，，次梁上部受受力縱向鋼筋筋在現(xiàn)場綁扎扎到位后，與與樓板上部鋼鋼筋一同被澆澆筑于后澆層層內(nèi)。預(yù)制主-次梁梁連接節(jié)點常常采用整澆式式或者擱置式式連接形式。。多數(shù)整澆式式預(yù)制主-次次梁連接中，，預(yù)制主梁中中部預(yù)留現(xiàn)澆澆區(qū)段，底筋筋連續(xù)，預(yù)制制次梁底筋伸伸出端面，伸伸入預(yù)制主梁梁空缺區(qū)段內(nèi)內(nèi)，再后澆混混凝土形成整整體連接。二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點由于預(yù)制主梁梁中部預(yù)留缺缺口，增加預(yù)預(yù)制和吊裝難難度，故也可可設(shè)置預(yù)制主主梁不留缺口口的整澆主-次梁連接。。該連接在主梁梁的連接位置置處設(shè)置抗剪剪鋼板，同時時預(yù)留與次梁梁下部鋼筋連連接的短鋼筋筋，預(yù)制次梁梁吊裝到位后后，下部伸出出鋼筋與主梁梁的預(yù)留短鋼鋼筋通過灌漿漿套筒進行連連接。二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點整澆式預(yù)制主主-次梁連接接將預(yù)制次梁梁下部縱向受受力鋼筋通過過一定的方式式與預(yù)制主梁梁下部進行了了整體連接，，形成類似““剛接”的形形式，更加接接近于現(xiàn)澆混混凝土結(jié)構(gòu)的的做法，連接接整體性較好好，但增加了了主梁面外受受扭作用，且且提高了建造造成本。主梁預(yù)留缺口口連接主梁無缺口連連接二、結(jié)構(gòu)性節(jié)節(jié)點擱置式預(yù)制主主-次梁連接接則往往不連連接下部次梁梁鋼筋，僅在在次梁端部設(shè)設(shè)置突出臺階階或者“扁擔(dān)擔(dān)”鋼板，擱擱置于預(yù)制主主梁預(yù)留的小小型缺口上。。該連接滿足足在預(yù)制次梁梁受剪承載力力的情況下，，形成了“鉸鉸接”節(jié)點，，更加符合一一般結(jié)構(gòu)計算算假定。突出臺階式擱擱置連接“扁擔(dān)”鋼板板式擱置連接接03非結(jié)構(gòu)性節(jié)點點三、非結(jié)構(gòu)性性節(jié)點框架結(jié)構(gòu)主要要的荷載由梁梁、柱、樓板板承擔(dān)，墻構(gòu)構(gòu)件主要起到到圍護、裝飾飾、分隔、保保溫、隔音、、防火等建筑筑功能，往往往對主結(jié)構(gòu)的的整體結(jié)構(gòu)性性能和抗震性性能影響較小小。一般情況況下，可認為為裝配式混凝凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)中的墻構(gòu)件件與主結(jié)構(gòu)的的連接為非結(jié)結(jié)構(gòu)性節(jié)點，，根據(jù)墻板的的類型不同，，主要分為外外掛墻板連接接以及填充墻墻與結(jié)構(gòu)連接接。三、非結(jié)構(gòu)性性節(jié)點1、外掛墻板板連接框架結(jié)構(gòu)在地地震荷載作用用下，會發(fā)生生相應(yīng)的變形形，外掛墻板板作為裝配式式混凝土框架架結(jié)構(gòu)的圍護護結(jié)構(gòu)，一般般不作為結(jié)構(gòu)構(gòu)性構(gòu)件考慮慮，以減少外外掛墻板對主主結(jié)構(gòu)受力和和變形的影響響。從外掛墻墻板適應(yīng)主結(jié)結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷荷載作用下變變形的類型不不同，可分為為轉(zhuǎn)動式、平平動式和固定定式。根據(jù)連連接形式不同同，又可分為為點掛式、線線掛式和點線線結(jié)合式。預(yù)制外掛墻板板在合適位置置處設(shè)置金屬屬制預(yù)埋件，，僅依靠預(yù)埋埋金屬件通過過螺栓或者焊焊接于主結(jié)構(gòu)構(gòu)相連，呈““點式”連接接。這種連接接方式允許外外掛墻板在主主結(jié)構(gòu)建造完完成后進行安安裝施工，屬屬于“后掛法法”，不影響響主結(jié)構(gòu)的施施工進度，安安裝較為靈活活，但預(yù)埋金金屬件往往突突出樓板，影影響了建筑使使用。采用線線掛式連接的的外掛墻板往往往在上部預(yù)預(yù)留伸出鋼筋筋。三、非結(jié)構(gòu)性性節(jié)點現(xiàn)場安裝時，，預(yù)留鋼筋深深入樓板或者者框架梁的后后澆區(qū)域，通通過預(yù)留鋼筋筋和后澆混凝凝土實現(xiàn)外掛掛墻板與主結(jié)結(jié)構(gòu)的“濕連連接”，連接接性能可靠，，整體性較好好，但需要與與主結(jié)構(gòu)樓層層同時安裝，，施工步驟較較為固定。點點掛式和線掛掛式相結(jié)合，，即形成了點點線結(jié)合的連連接方式。采用該種形式式連接的外掛掛墻板分布式式地預(yù)留分布布鋼筋，同時時保留預(yù)埋金金屬件；現(xiàn)場場安裝時，主主結(jié)構(gòu)相對應(yīng)應(yīng)位置處預(yù)留留局部后澆區(qū)區(qū)，墻板首先先通過預(yù)埋金金屬件進行固固定，預(yù)留鋼鋼筋伸入局部部后澆區(qū)，再再對該區(qū)域澆澆筑混凝土，，完成整體連連接；該連接接具有點掛式式連接的“后后安裝”特點點，同時局部部“濕連接””保證了較好好的整體性，，但墻板安裝裝步驟略繁瑣瑣。三、非結(jié)構(gòu)性性節(jié)點點掛式線掛式墻板點線結(jié)合三、非結(jié)構(gòu)性性節(jié)點2、填充墻與與結(jié)構(gòu)連接填充墻板材自自重輕，對結(jié)結(jié)構(gòu)整體剛度度影響較小，，其與主體結(jié)結(jié)構(gòu)連接也較較為簡單，主主要在墻與主主結(jié)構(gòu)之間的的縫隙中填充充砂漿，并且且間隔布