CN208884727U - 预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，包括预制柱和预制梁，预制柱为多层预制柱，在预制柱的节点核心区域设置有悬臂梁；预制柱上悬臂梁端部伸出的U形钢筋闭合环，预制梁端部有对应的U形钢筋闭合环，预制柱上悬臂梁端部的U形钢筋闭合环与预制梁端部的U形钢筋闭合环相互交叉，二者为搭接或间隔均匀布置，该处布置加密箍筋，并浇筑有混凝土。本实用新型连接部位避开梁端塑性铰区域和梁柱节点部位，将连接区域设置在梁的受力较小处，可以减小装配式混凝土结构中节点连接部位性能不足时对结构整体性能的影响，增加装配式混凝土结构的安全系数，该种装配式混凝土结构设计和节点连接部位施工方法简单有效。

Description

预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构

技术领域

本实用新型涉及土建技术领域，具体是一种预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构。

背景技术

装配式混凝土框架结构常用的设计施工方法是梁柱构件分别为预制单元，然后通过在梁柱节点区域的钢筋搭接后浇混凝土或其它措施进行预制单元的连接，采用该种类型连接方式的结构一般被称为装配整体式混凝土框架结构，装配整体式梁柱节点性能以达到等现浇为目标，因此，又称为等现浇梁柱节点。但是在实际应用中，该种连接方式也存在着诸多不足：梁柱节点核心区域梁柱纵筋和箍筋复杂，钢筋的连接和搭接难度较大且质量难以保证；施工现场后浇混凝土时振捣困难；后浇混凝土和预制混凝土界面性能不足等，预制构件质量性能较好但是施工现场浇筑的混凝土质量较差，因此，实际工程中节点连接部位很难达到所需的等现浇性能。同时，在正常使用和地震作用下，梁端和梁柱节点核心区域需要承担较大的弯矩和剪力，且梁端后浇混凝土区域在地震作用下会出现塑性铰，因此，该种类型的连接方式如果连接节点性能达不到等现浇的性能，容易在正常使用和地震作用下出现严重的损伤和破坏，而且损伤极易首先出现在梁柱节点核心区域的关键部位。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的一种预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，包括预制柱和预制梁，预制柱为多层预制柱，在预制柱的节点核心区域设置有悬臂梁；预制柱上悬臂梁端部伸出的U形钢筋闭合环，预制梁端部有对应的U形钢筋闭合环，预制柱上悬臂梁端部的U形钢筋闭合环与预制梁端部的U形钢筋闭合环相互交叉，二者为搭接或间隔均匀布置，该处布置加密箍筋，并浇筑有混凝土。

其中，预制柱的悬臂梁长度不小于梁端塑性铰的长度。

其中，各U型钢筋闭合环弯折的钢筋长度不小于max(200，0.5h0，10d)。

其中，悬臂梁的U型钢筋闭合环与预制梁的U型钢筋闭合环1均匀间隔布置或交错钢筋搭接布置。

其中，预制梁端伸出的U形钢筋闭合环为裸露或包裹在设置于预制梁端的键槽内，键槽的长度和后浇节点区域的长度一致，键槽的厚度不小于50mm，键槽内部的混凝土面为粗糙面，粗糙面的粗糙度采用堆沙法测定时不小于6mm。

其中，悬臂梁的端部通过箍筋全部加密，预制梁端的箍筋加密长度不小于一倍的预制梁高与500mm二者中的较大值，连接部位后浇区域的U形钢筋闭合环作箍筋加密，三个箍筋加密区域的长度之和不应小于1/3的预制梁长。当预制梁上部连接现浇楼板或者预制叠合板时，预制梁为叠合梁形式，预制梁的箍筋采用开口箍筋的形式。

有益效果：本实用新型的一种预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，具有以下有益效果：

本实用新型的连接部位避开梁端塑性铰区域和梁柱节点部位，将连接区域设置在梁的受力较小处，可以减小装配式混凝土结构中节点连接部位性能不足时对结构整体性能的影响，增加装配式混凝土结构的安全系数，同时，该种装配式混凝土结构设计和节点连接部位施工方法简单有效，施工质量容易得到保障。

附图说明

图1为本实用新型预制梁和预制柱连接部位构造图；

图2为本实用新型塑性铰外连接部位构造图；

图3为预制梁吊装施工平面图；

图4为预制梁和预制柱连接平面图；

图5为预制梁吊装施工三维正视示意图；

图6为预制梁吊装施工三维侧视示意图；

图7为预制梁和预制柱连接三维正视示意图；

图8为预制梁和预制柱连接三维侧视示意图；

图9悬臂梁端部带键槽的预制柱构件三维示意图。

其中：1-预制柱，2-预制梁，3-悬臂梁，4-抗剪键，5-抗剪键，6-预制构件连接区域，7-U形钢筋闭合环，8-U形钢筋闭合环，9-键槽，10-预制梁叠合层，11-连接部位箍筋，12-预制梁吊装施工方向。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-4所示，本实用新型的一种预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，包括预制柱1和预制梁2，预制柱1为多层预制柱1，在预制柱1的节点核心区域设置有悬臂梁3；预制柱1上悬臂梁3端部伸出的U形钢筋闭合环8，预制梁2端部有对应的U形钢筋闭合环7，预制构件连接区域6采用湿连接的方式。预制柱1上悬臂梁3端部的U形钢筋闭合环8与预制梁2端部的U形钢筋闭合环7相互交叉，二者为搭接或间隔均匀布置，该处布置加密箍筋，并浇筑有混凝土，预制柱1的悬臂梁3长度不小于梁端塑性铰的长度。各预制构件的连接部位位于悬臂梁和预制梁的受力较小处，仅在重力作用下，此处的梁弯矩为零，同时，避开了梁端塑性铰的位置。通过该种方式的预制拼装技术方法，可以有效的提高装配整体式混凝土框架结构的整体性能，达到等现浇的设计目的。进一步的，伸出的悬臂梁3长度不应小于梁端塑性铰的长度，由于塑性铰长度受梁柱截面尺寸及剪跨比等因素的影响，可按照不同的工程实际情况取值，也可按照为max(h0，500mm)做近视取值，当梁为深梁结构时应根据计算分析确定预制柱1构件上悬臂梁3伸出的长度。U型钢筋闭合环可以以整根钢筋弯折闭合，或者悬臂梁和预制梁的上下部纵筋弯折后绑扎或焊接闭合，要求采用绑扎闭合或焊接闭合时，弯折的钢筋长度不小于max(200，0.5h0，10d)，同时钢筋的弯折搭接应满足现行GB50010-2010等技术规范的要求，悬臂梁3的U型钢筋闭合环8与预制梁2的U型钢筋闭合环7均匀间隔布置或交错钢筋搭接布置。

如图9所示，预制梁2端伸出的U形钢筋闭合环为裸露或包裹在设置于预制梁2端的键槽9内，键槽9的长度和后浇节点区域的长度一致，避免在施工现场浇筑节点区域的混凝土需要模板施工，大大提高施工速度和施工质量。键槽9的厚度不小于50mm，键槽9内部的混凝土面为粗糙面，粗糙面的粗糙度采用堆沙法测定时不小于6mm。

悬臂梁3的端部通过箍筋全部加密，预制梁2端的箍筋加密长度不小于一倍的预制梁2的高与500mm二者中的较大值，连接部位后浇区域的U形钢筋闭合环通过箍筋11加密，三个箍筋加密区域的长度之和不应小于1/3的预制梁2长。当预制梁2上部连接现浇楼板或者预制叠合板时，预制梁2为叠合梁形式，预制梁2的箍筋采用开口箍筋的形式。

当根据实际设计要求，预制梁2上下部需要配置较多的梁纵筋时，即预制梁2上下部钢筋为双层配筋时，预制梁2端和预制柱1梁柱核心区域的悬臂梁3伸出的梁闭合纵筋可采用双层布置，但是，U形钢筋闭合环伸出的长度按内圈，也就是较小的U形闭合纵筋长度计算。

预制构件的连接区域的后浇混凝土宜采用细石混凝土，且混凝土的强度等级应比预制构件的混凝土强度等级高，在施工过程中应振捣密实。预制柱1的悬臂梁3梁端设置抗剪键4，预制梁2端部设置混凝土抗剪键5，抗剪键的设置应满足JGJ-2014等现行技术规范和规程的要求。当预制梁2截面较大或跨度较大时，需要配置较多的梁上下部纵筋时，宜优先考虑采用集束配筋等形式，宜采用高强钢筋，且梁上下面配筋应适当调整钢筋布置位置，以保证预制构件之间的钢筋连接(搭接)施工方便且质量可靠。

如图5-9所示，施工时，首先进行多层预制柱1的吊装施工，多层预制柱1层数以2-3层为宜，预制柱1的连接可采用柱底灌浆套筒连接，除底层柱的多层预制柱1的连接部位可设置在柱的反弯点处，以减小预制柱1连接部位的受力，减小结构中薄弱部位的损伤失效的风险，当预制柱1施工完成后应当设置可靠的临时支撑，可通过在预制柱1上预埋固定件采用型钢支撑，满足吊装预制梁2和楼板施工时施工荷载的要求，保证施工时预制柱1不出现损伤；待预制柱1安装施工结束后，检查预制柱1的施工质量和定位是否准确，待预制柱1连接灌浆套筒内灌浆料强度达到要求后开始预制梁2的吊装，预制梁2的吊装施工方向12如图3、图5、图6所示，为自上而下的吊装方式，预制梁2吊装时应在吊装就位时认真检查定位是否准确，吊装过程中预制柱1的悬臂梁3伸出的U形钢筋闭合环8和预制梁2端部的U形钢筋闭合环7应避免碰撞，如果出现碰撞时应提前校正或通过机械措施调整伸出预制构件的钢筋位置，预制梁2吊装就位后，应检查预制梁2在XYZ三个方向的定位是否准确，包括预制梁2底面、侧面以及预制梁2端部的位置是否准确，同时，应特别仔细检查确保预制柱1的悬臂梁3伸出的U型钢筋闭合环和预制梁2端部U形钢筋闭合环交叉位置准确，搭接长度满足规定和承载力的要求，同时二者预制柱1悬臂梁3应相互搭接，如果由于设计施工等因素出现无搭接的情况时，应保两者预制柱1悬臂梁3间隔距离均匀；如果预制柱1带的悬臂梁3端部带预制键槽，在施工时应保证键槽在吊装施工时无破损，预制梁2吊装就位后，悬臂梁3键槽和预制梁2端部截面的距离不大于30mm；待预制梁2吊装施工完成后，在连接部位的搭接U形钢筋闭合环处布置箍筋，此处应进行箍筋加密处理，如果按照现行技术规程要求此处不需要箍筋加密时，仍需要在按照设计要求做箍筋加密处理，考虑现场施工方便，应采用开口箍筋，开口箍筋形状和尺寸应满足现行规范的要求；如果预制柱1的悬臂梁3的端部带键槽，应将开口箍筋布置于预制悬臂梁3端部的键槽9侧壁内；施工现场箍筋施工完成后，如果预制柱1的悬臂梁3梁端无键槽，需要在连接部位进行支模浇筑混凝土，如果预制柱1的悬臂梁3端部带有键槽时可以直接对接缝进行处理后浇筑混凝土，浇筑的混凝土宜采用等级比预制混凝土强度高一等级的细石混凝土，且浇筑的混凝土应采用无收缩或微膨胀的混凝土，浇筑混凝土振捣时应保证不扰动钢筋，浇筑混凝土振捣密实，特别注意接缝部位的混凝土填充密实。当预制梁2设计为叠合梁时，后浇混凝土高度与预制混凝土梁高一致；待预制梁2施工完成后，可进行楼板施工，楼板可采用预制叠合板或现浇楼板，完成装配式混凝土框架的施工。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，其特征在于：包括预制柱和预制梁，预制柱为多层预制柱，在预制柱的节点核心区域设置有悬臂梁；预制柱上悬臂梁端部伸出的U形钢筋闭合环，预制梁端部有对应的U形钢筋闭合环，预制柱上悬臂梁端部的U形钢筋闭合环与预制梁端部的U形钢筋闭合环相互交叉，二者为搭接或间隔均匀布置，该处布置加密箍筋，并浇筑有混凝土。

2.根据权利要求1所述的预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，其特征在于：其中，预制柱的悬臂梁长度不小于梁端塑性铰的长度。

3.根据权利要求1所述的预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，其特征在于：其中，各U型钢筋闭合环弯折的钢筋长度不小于max(200，0.5h0，10d)。

4.根据权利要求1所述的预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，其特征在于：其中，悬臂梁的U型钢筋闭合环与预制梁的U型钢筋闭合环1均匀间隔布置或交错钢筋搭接布置。

5.根据权利要求1所述的预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，其特征在于：其中，预制梁端伸出的U形钢筋闭合环为裸露或包裹在设置于预制梁端的键槽内，键槽的长度和后浇节点区域的长度一致，键槽的厚度不小于50mm，键槽内部的混凝土面为粗糙面，粗糙面的粗糙度采用堆沙法测定时不小于6mm。

6.根据权利要求1所述的预制梁塑性铰区外连接的装配式混凝土框架结构，其特征在于：其中，悬臂梁的端部通过箍筋全部加密，预制梁端的箍筋加密长度不小于一倍的预制梁高与500mm二者中的较大值，连接部位后浇区域的U形钢筋闭合环作箍筋加密，三个箍筋加密区域的长度之和不应小于1/3的预制梁长；当预制梁上部连接现浇楼板或者预制叠合板时，预制梁为叠合梁形式，预制梁的箍筋采用开口箍筋的形式。