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装配式混凝土梁:设计与应用

时间:2023-09-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:预制混凝土梁根据制造工艺和施工方法的不同分为预制实心梁、预制叠合梁两类,如图4-18和图4-19所示。第一次在预制场做成预制梁;第二次在施工现场进行,当预制梁吊装安放完成后再浇捣上部的混凝土使其连成整体,在梁的中部形成一层水平施工缝。图4-21叠合框架梁截面示意 1—后浇混凝土叠合层;2—预制梁;3—预制板

装配式混凝土梁:设计与应用

预制混凝土梁根据制造工艺和施工方法的不同分为预制实心梁、预制叠合梁两类,如图4-18和图4-19所示。

预制实心梁制作简单,构件自重较大,多用于厂房和多层建筑中。叠合梁(composite beam),是指在梁的高度上不是一次浇捣到顶,分两次浇捣混凝土的梁。第一次在预制场做成预制梁;第二次在施工现场进行,当预制梁吊装安放完成后再浇捣上部的混凝土使其连成整体,在梁的中部形成一层水平施工缝。叠合梁便于和预制柱及叠合楼板连接,使结构整体性增强,运用十分广泛。

图4-18 预制实心梁

图4-19 叠合梁

叠合梁按受力性能又可分为“一阶段受力叠合梁”和“二阶段受力叠合梁”两类。前者是指施工阶段在预制梁下设有可靠支撑,能保证施工阶段作用的荷载不使预制梁受力而全部传给支撑,待叠合层后浇混凝土达到一定强度后,再拆除支撑,由整个截面来承受全部荷载;后者则是指施工阶段在简支的预制梁下不设支撑,施工阶段作用的全部荷载完全由预制梁承担。对于施工阶段不加支撑的叠合梁,其内力应按两个阶段计算:①叠合层混凝土未达到设计强度之前的阶段。荷载由预制梁承担,预制梁按简支结构计算。②叠合层混凝土达到设计强度之后的阶段。叠合梁按整体梁计算。

叠合梁设计的另一个关键问题是梁端结合面的抗剪计算。叠合梁端结合面主要包括框架梁与节点区的结合面、梁自身连接的结合面以及次梁与主梁的结合面等几种类型。结合面的受剪承载力的组成主要包括:新旧混凝土结合面的粘结力、键槽的抗剪能力、后浇混凝土叠合层的抗剪能力、梁纵向钢筋的销栓抗剪作用。

根据《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T 51231),叠合梁的箍筋配置应符合下列规定:(www.xing528.com)

(1)抗震等级为一、二级的叠合框架梁的梁端箍筋加密区宜采用整体封闭箍筋;当叠合梁受扭时宜采用整体封闭箍筋,且整体封闭箍筋的搭接部分宜设置在预制部分(图4-20a)。

(2)当采用组合封闭箍筋的形式时(图4-20b),开口箍筋上方两端应做成135°弯钩,对框架梁弯钩平直段长度不应小于10d(d为箍筋直径),次梁弯钩平直段长度不应小于5d。现场应采用箍筋帽封闭开口箍,箍筋帽宜两端做成135°弯钩,也可做成一端135°另一端90°弯钩,但135°弯钩和90°弯钩应沿纵向受力钢筋方向交错设置,框架梁弯钩平直段长度不应小于10d(d为箍筋直径),次梁135°弯钩平直段长度不应小于5d,90°弯钩平直段长度不应小于10d。

(3)框架梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距:一级抗震等级,不宜大于200 mm和20倍箍筋直径的较大值,且不应大于300 mm;二、三级抗震等级,不宜大于250 mm和20倍箍筋直径的较大值,且不应大于350 mm;四级抗震等级,不宜大于300 mm,且不应大于400 mm。

图4-20 采用组合封闭箍筋的叠合梁
1—预制梁;2—开口箍筋;3—上部纵向钢筋;4—箍筋帽;5—封闭箍筋

根据《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1):装配整体式框架结构中,当采用叠合梁时,框架梁的后浇混凝土叠合层厚度不宜小于150 mm(图4-21a),次梁的后浇混凝土叠合层厚度不宜小于120 mm;当采用凹口截面预制梁时(图4-21b),凹口深度不宜小于50 mm,凹口边厚度不宜小于60 mm。

图4-21 叠合框架梁截面示意
1—后浇混凝土叠合层;2—预制梁;3—预制板

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