5.2.2 梁柱节点核心区预制

5.2.2 梁柱节点核心区预制

1)梁、柱与节点分别预制

图5.5 梁、柱与节点分别预制框架立面示意图

该拆分方案是在混凝土框架结构中,梁采用预制梁,柱子采用预制柱,梁柱节点核心区同样采用预制的方式,如图5.5所示。该拆分方案中,预制梁柱节点中应设置供柱纵向受力钢筋穿过的波纹钢管、套筒或通孔,柱的纵向钢筋穿过梁柱节点后用灌浆料填满钢筋与套筒间的空隙,在波纹钢管或套筒外应设置规程要求的梁柱节点区箍筋。考虑到在构件制作和施工过程中存在的偏差,同时为了让灌浆料有足够的空间流动并填满波纹钢管管壁与钢筋之间的空隙,要求波纹钢管或套筒内径相较于钢筋直径更大且具备灌浆作业空间。预制梁柱节点侧面应伸出钢筋并通过套筒或焊接等方式与预制梁端面伸出的钢筋对接连接,并在梁端钢筋连接区域后浇混凝土。由于梁柱节点单独预制,节点内钢筋以及预埋能够严格按照设计要求进行定位和布置,保证了梁柱节点的制作质量,解决了施工现场节点处钢筋密集容易“打架”,以及节点区混凝土难以振捣密实的问题。该拆分形式的现场湿作业量相对于上述两种拆分方案更低。

2)节点与梁的一体化预制

该拆分方案是在混凝土框架结构中,梁采用预制梁或预制梁+后浇叠合层,柱子采用预制柱,梁柱节点与节点左右半跨梁一体化预制,如图5.6、图5.7所示。在该拆分方案中,梁与节点一体化预制构件之间的连接被设置在梁的跨中的位置,预制梁受力纵筋在跨中连接部位伸出构件端面,并通过套筒、焊接等方式与相邻预制梁端伸出的钢筋相连接,在梁与节点一体化预制的构件中应设置供预制柱纵向受力钢筋穿过的波纹钢管、套筒或通孔等,其构造形式以及连接方式与上一拆分方案一致。该拆分方案也能够解决施工现场节点区钢筋密集而混凝土浇筑不能保证密实的问题,相对于上一拆分,该拆分方案还能够省去预制节点的安装过程。

图5.6 节点与梁一体化预制框架立面示意图

图5.7 节点与梁一体化预制实物图

3)节点与柱的一体化预制

图5.8 节点与柱一体化预制框架立面图

该拆分方案是在混凝土框架结构中,梁采用预制梁,梁柱节点与上下半层高的柱一体化预制,如图5.8所示。在该拆分方案中,节点与柱一体化预制构件的受力钢筋伸出构件顶面一定距离,并在半层高处通过套筒灌浆或浆锚搭接等方式与上层的节点与柱一体化预制构件对接连接。该构件应在有梁的一侧伸出钢筋,并与预制梁端伸出的钢筋采用套筒、焊接等方式对接连接,梁端钢筋连接区域后浇混凝土。该拆分方案同梁与节点一体化预制具备相同的优点。

4)梁柱共同预制为T形构件

该拆分方案是在混凝土框架结构中,梁柱节点与下层柱以及左右侧半跨梁一体化预制为T形构件,如图5.9和图5.10所示。该拆分方案中,T形构件底端通过套筒灌浆或浆锚搭接等方式与下层T形构件伸出的钢筋相连,T形构件左右两侧均伸出钢筋并与相邻T形构件伸出钢筋在梁跨中的位置对接连接后浇筑混凝土。该拆分方案使得预制构件数量大大减少,同时施工现场的湿作业以及吊装作业量都显著减少,提高了框架结构的装配程度,加快了施工现场的装配效率。但是该一体化T形预制构件相对于上述几种拆分形式的预制梁、预制柱等,构件体型更大、形状更复杂,在运输和吊装过程中需要更加注意做好构件的保护措施。

图5.9 梁柱共同预制为T形构件框架立面示意图

图5.10 梁柱共同预制为T形构件实物图

5)梁柱共同预制为十字形构件

该拆分方案是在混凝土框架结构中,梁柱节点与上下半层柱以及左右侧半跨梁一体化预制为十字形构件,如图5.11和图5.12所示。该拆分方案与上述T形梁柱节点类似,十字形预制构件之间水平向通过后浇混凝土连接,竖向通过套筒灌浆或浆锚搭接等方式连接。十字形预制构件同T形预制构件一样存在运输、吊装困难的问题,且这两种拆分方案的连接构造以及结构整体受力性能还有待深入研究。

图5.11 梁柱共同预制为十字形构件框架立面示意图

图5.12 梁柱共同预制为十字形构件实物图