裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)研究

張敦吉

沈陽(yáng)原構(gòu)設(shè)計(jì)咨詢有限公司 遼寧 沈陽(yáng) 110000

1 框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)特點(diǎn)

該類(lèi)框架的節(jié)點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的與樓板、下框柱以及框架梁相互結(jié)合的位置需要在設(shè)計(jì)抗震方案時(shí)重點(diǎn)關(guān)注,為提升其強(qiáng)度需要在其中摻雜配筋,這也是該類(lèi)框架節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出鋼筋交錯(cuò)特點(diǎn)較為明顯的主要原因。而在應(yīng)用裝配式混凝土的框架結(jié)構(gòu)中,無(wú)論是疊合板還是框架梁柱均有預(yù)留鋼筋,因此應(yīng)全面考慮在鋼筋的集合情況下避免出現(xiàn)相互碰撞現(xiàn)象且能夠承受一定負(fù)荷的相關(guān)問(wèn)題,其也是在現(xiàn)場(chǎng)吊裝環(huán)節(jié)需要迫切解決的問(wèn)題。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)

2.1 濕式連接 濕式連接方式是強(qiáng)連接方式的一種,預(yù)制構(gòu)件被運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng),在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)現(xiàn)澆的連接方式,使得連接部分的強(qiáng)度高。地震通常使梁、柱等結(jié)構(gòu)部件(預(yù)置塑性鉸鏈)發(fā)生彈性變形,梁與梁之間的連接不受破壞。該結(jié)構(gòu)在地震作用下分散了梁、柱結(jié)構(gòu)的彈塑性變形所產(chǎn)生的能量,達(dá)到了與現(xiàn)澆框架相同或相近的抗震能力。梁的節(jié)點(diǎn)面積滿足要求,裝配式框架設(shè)計(jì)可參照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。濕式連接主要包括灌漿連接和整體現(xiàn)澆連接[2]。(1)灌漿套筒連接;該連接是指通過(guò)在鋼筋中插入金屬套筒以注入高強(qiáng)度、硬化快、微膨脹的水泥膠凝灌漿材料。通過(guò)套筒對(duì)灌水材料的約束作用,使鋼筋表面和套筒內(nèi)側(cè)之間產(chǎn)生正作用力,鋼筋與鋼筋之間的應(yīng)力傳遞通過(guò)鋼筋粗糙帶肋表面通過(guò)該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的正作用力產(chǎn)生摩擦力而實(shí)現(xiàn)。[3](2)漿錨連接;漿錨連接是在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)留孔洞,鋼筋之間的應(yīng)力傳遞通過(guò)孔洞內(nèi)外的間接搭接實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)的關(guān)鍵在于孔洞的形成方法,注漿的質(zhì)量和對(duì)搭接鋼筋的約束。目前主要包括約束漿錨搭接和金屬波紋管搭接兩種方式,主要用于剪力墻中豎向分布鋼筋(非主受力鋼筋)的連接。漿錨連接技術(shù)以其安全可靠,造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn),在建筑工程中得到了迅速的應(yīng)用和發(fā)展。但該技術(shù)仍存在搭接長(zhǎng)度長(zhǎng),承載能力低等缺點(diǎn),此類(lèi)原因造成的連接缺陷會(huì)影響構(gòu)件的抗震性能,且現(xiàn)有施工人員技術(shù)水平不成熟,也會(huì)造成不必要的連接質(zhì)量問(wèn)題。

2.2 焊接連接 焊接連接在裝配式鋼結(jié)構(gòu)和型鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較普遍。目前我國(guó)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中所使用的焊接連接技術(shù),是源自于外國(guó)的干式連接。焊接連接技術(shù)是最直接的一種連接技術(shù),它的特點(diǎn)是不使用混凝土,降低工程成本,避免環(huán)境污染、沒(méi)有混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)工序,縮短施工周期,但是焊縫質(zhì)量難以控制、焊點(diǎn)處剛性大、延性不足,且焊接連接技術(shù)的塑性鉸設(shè)置具有一定的隱蔽性,抗震性能較差,影響整體結(jié)構(gòu)的可靠性。分別設(shè)計(jì)了焊接連接試驗(yàn)方案和螺栓連接試驗(yàn)方案,研究裝配式墻體結(jié)構(gòu)干式連接的抗震性,通過(guò)對(duì)這兩種連接進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)研究。采用焊接連接的試驗(yàn)方案對(duì)裝配式剪力墻節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)行研究,通過(guò)焊接節(jié)點(diǎn)接頭試件承載試驗(yàn)觀察分析連接節(jié)點(diǎn)的形變和抗剪能力。

2.3 螺栓連接 在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接技術(shù)中,螺栓連接技術(shù)由于具有施工方便,操作簡(jiǎn)便,構(gòu)造簡(jiǎn)單等特點(diǎn),是一種較為常見(jiàn)的連接技術(shù),較多地應(yīng)用在建筑工程。螺栓連接類(lèi)似于套筒擠壓連接,也是鋼筋機(jī)械連接方式其中的一種,主要應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)剪力墻的連接。開(kāi)發(fā)一種裝配式剪力墻豎向螺栓連接的剪力墻體系,采用螺栓連接的裝配式剪力墻,其極限承載能力和現(xiàn)澆剪力墻相近,具有較好的滯回曲線、剛度退化曲線及延性。但是,螺栓連接對(duì)施工精度要求較高,以及后期的維修工作及過(guò)程復(fù)雜、維修費(fèi)用高,并且由于高層建筑構(gòu)件本身體積大且外部承受荷載大,容易造成混凝土構(gòu)件或建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)裂[2]。因此,在高層建筑工程中一般不會(huì)采用螺栓連接。

2.4 柱-柱連接 對(duì)于裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),預(yù)制柱的連接是否得當(dāng)與整體結(jié)構(gòu)的抗震性能有著極為緊密的聯(lián)系,決定了其是否具備符合標(biāo)準(zhǔn)的抗倒塌能力、突出的應(yīng)用特征使得其成為了在地震載荷作用下的基礎(chǔ)防線,在保證整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用安全性方面極為重要[2]。預(yù)制柱的連接主要采用鋼筋套筒灌漿法,需要在預(yù)制柱的上部分做灌漿套筒的預(yù)埋操作,此時(shí)的下部鋼筋需要始終保持伸出現(xiàn)澆板的形式,應(yīng)確保最終所預(yù)留的長(zhǎng)度滿足預(yù)制柱下拼縫寬度與灌漿套筒內(nèi)的鋼筋錨固長(zhǎng)度的加和;柱腳的套筒預(yù)埋環(huán)節(jié)的處理,需要在現(xiàn)場(chǎng)安裝的過(guò)程中以鋼板定位的方式,利用其所對(duì)應(yīng)的裝置在其下部設(shè)置伸出的鋼筋長(zhǎng)度,需要其與上部的預(yù)制柱套筒的位置相對(duì)應(yīng);在現(xiàn)澆混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)完畢后,需要在樓層的固定位置進(jìn)行預(yù)制樁的上部吊裝[3]。此時(shí)的下部鋼筋應(yīng)深入到預(yù)制柱的上部分的灌漿筒內(nèi)固定長(zhǎng)度,并在固定與調(diào)整預(yù)制柱后對(duì)其實(shí)施灌漿操作。預(yù)制柱的性狀并不是固定的,可以制作為方柱也可以將其制作為圓柱,此時(shí)選擇應(yīng)用柱與柱的連接方式能夠獲得極佳的連接效果。

結(jié)束語(yǔ)

在處理裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)時(shí),其柱梁節(jié)點(diǎn)所需要提前進(jìn)行一系列工具式模板工程,所選擇的模板材料一般為鋼制或鋁合金,應(yīng)確保其棱角方正以方便后續(xù)的加固與拆除。在執(zhí)行灌漿操作時(shí),過(guò)程需要特別安排專人進(jìn)行全面管理,并需要對(duì)灌漿人員做好提前培訓(xùn),同時(shí)需要施工記錄的完整性。只有保證各項(xiàng)工作均嚴(yán)格遵循施工標(biāo)準(zhǔn),才能真正提升框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量。