5.5.3 梁-柱连接节点
图5.49 梁柱节点实物图
在框架结构中，当柱子和梁分别采用预制柱和叠合梁时，梁柱节点处采用后浇混凝土进行连接。根据框架结构“强节点弱构件”的抗震设防思想，节点区在地震作用下需要保持其处于弹性状态不发生严重破坏，这就需要预制梁柱钢筋在节点区的锚固和搭接应可靠且满足一定的构造要求。对于装配整体式混凝土结构，梁柱节点的钢筋构造主要涉及预制梁顶部纵筋、预制梁底部纵筋、预制梁腰筋、预制柱纵向钢筋、预制柱纵向辅助钢筋、节点区箍筋、节点区拉筋等。如图5.49所示，钢筋数量、种类繁多，因此在设计阶段还需要特别考虑钢筋之间的空间关系以保证构件的顺利安装。
根据《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1）的有关规定，梁、柱纵向钢筋在后浇节点区内采用直线锚固、弯折锚固或锚固板锚固的方式时，其锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）中的有关规定；当梁、柱纵向钢筋采用锚固板锚固时，还应符合现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》（JGJ 256）中的有关规定。
1）叠合梁受力纵筋在框架节点内锚固构造
（1）中间层中间节点
对框架中间层中节点，节点两侧的梁下部纵向受力钢筋宜锚固在后浇节点区内（图5.50），也可采用机械连接或焊接的方式直接连接；当采用90°弯折锚固时[图5.50（c）]，弯折钢筋在弯折平面内包含弯弧段的投影长度不应小于15d；梁的顶部纵向受力钢筋应贯穿后浇节点区。
图5.50 叠合梁纵筋在中间层中间节点内锚固构造示意图
图中尺寸标注单位为mm
（2）中间层端节点
对框架中间层端节点，当柱截面尺寸不满足梁纵向受力钢筋的直线锚固要求时，宜采用锚固板锚固（图5.51），也可采用90°弯折锚固。
图5.51 叠合梁纵筋在中间层端节点内锚固构造示意图
图中尺寸标注单位为mm
（3）顶层端节点
对框架顶层端节点，梁下部纵向受力钢筋应锚固在后浇节点区内，且宜采用锚固板的锚固方式，如图5.52所示。
图5.52 叠合梁纵筋在顶层端节点内锚固构造示意图
图中尺寸标注单位为mm
2）叠合梁受力纵筋在节点内的钢筋避让构造
（1）预制梁底部纵筋在节点内的钢筋避让构造
预制梁底部纵筋在节点内的避让措施包括弯折和偏位，避让方向可以是水平方向也可以是竖直方向，如图5.53所示。
（2）叠合梁顶部纵筋在节点内的钢筋避让构造
叠合梁顶部纵筋一般在节点区内贯通，其避让措施包括顶部纵筋的整体平移和顶部纵筋在节点区范围的局部弯折，如图5.54所示。
图5.53 预制梁底部纵筋弯折或偏位构造
注：①图中Δb、Δh分别为预制梁端底部纵向钢筋的水平弯折量和竖向弯折量，由设计确定；
②图中ll为附加架立筋与梁底部受力纵筋的搭接长度，从纵筋折点算起的ll不小于150 mm；
③受力纵筋竖向弯折或偏位将引起梁端底部纵筋的有效高度减小，设计时应予以考虑；
④图中尺寸标注单位为mm。
图5.54 节点处叠合梁顶部受力纵筋避让构造
注：①图中预制梁和预制柱中的配筋均为示意；
②图中h01和h02分别为叠合梁1和叠合梁2、叠合梁3和叠合梁4的顶部受力纵筋在叠合梁根部接缝截面的有效高度，（c）图中梁端顶部纵向钢筋竖向弯折量，由设计确定；
③叠合梁中箍筋的高度应考虑梁的顶部受力纵筋位置的影响，由设计确定。
3）框架连接节点构造
框架连接节点按照其所处楼层高度不同分为中间层节点和顶层节点，根据平面位置不同又可将上述两者分为角柱节点、边柱节点和中柱节点。
（1）中间层角柱节点
中间层角柱节点连接构造如图5.55所示。
图5.55 中间层角柱节点连接构造
注：①本图适用于中间层角柱节点、预制柱和预制梁对中且两方向叠合梁等高的情况；
②图中预制梁底部纵向钢筋采取避让措施；
③安装预制梁前，先安装节点区最下一道箍筋；安装预制梁时，先安装预制梁1，再安装预制梁2；
④hcx，hcy为预制柱沿X、Y方向上的截面高度；hb2为叠合梁2高度；a2为叠合层厚度。
（2）中间层边柱节点
中间层边柱节点连接构造如图5.56所示。
图5.56 中间层边柱节点连接构造
注：①本图适用于中间层边柱节点、预制柱和预制梁偏心且两方向叠合梁不等高的情况；
②图中预制梁1与预制梁2等高且高于预制梁3；
③安装预制梁前，先安装节点区最下一道箍筋；安装预制梁时，先安装预制梁1和预制梁2，再安装预制梁3；预制梁3梁底纵筋以下的箍筋应在预制梁3安装前放置。
（3）中间层中柱节点
中间层中柱节点连接构造如图5.57所示。
图5.57 中间层中柱节点连接构造
注：①本图适用于中间层中柱节点、预制柱和预制梁对中且两方向叠合梁不等高的情况；
②图中预制梁1与预制梁2等高，预制梁3与预制梁4等高，前者高于后者；
③安装预制梁前，先安装节点区最下一道箍筋；安装预制梁时，先安装预制梁1和预制梁2，再安装预制梁3和预制梁4；预制梁3和预制梁4梁底纵筋以下的箍筋应在预制梁3安装前放置。
（4）顶层角柱节点
①顶层角柱节点连接构造一如图5.58所示。
图5.58 顶层角柱节点连接构造一
注：①本图适用于顶层角柱节点、预制柱和预制梁对中、框架柱向上延伸且两方向叠合梁等高的情况；
②图中预制梁1与预制梁2等高；
③图中d为柱纵筋直径最小值，柱纵筋锚固板下第一道箍筋与锚固板承压面距离应小于d；
④安装预制梁前，先安装节点区最下一道箍筋。安装预制梁时，先安装预制梁1，再安装预制梁2；
⑤当柱顶伸出长度满足柱纵筋直锚的构造要求时，柱纵筋也可采用直锚。
对框架顶层端节点，柱宜伸出屋面并将柱纵向受力钢筋锚固在伸出段内[图5.58（b）]，伸出段长度不宜小于500 mm，柱纵向受力钢筋宜采用锚固板的锚固方式，此时锚固长度不应小于0.6labE。伸出段内箍筋直径不应小于d/4（d为柱纵向受力钢筋的最大直径），伸出段内箍筋间距不应大于5d（d为柱纵向受力钢筋的最小直径）且不应大于100 mm。
②顶层角柱节点连接构造二如图5.59所示。
对框架顶层端节点，柱外侧纵向受力钢筋也可与梁顶部纵向受力钢筋在后浇节点区搭接[图5.59（b）]，其构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的相关规定；柱内侧纵向受力钢筋宜采用锚固板锚固。
图5.59 顶层角柱节点连接构造二
注：①本图适用于顶层角柱节点、预制柱和预制梁对中、叠合梁顶部受力纵筋和柱外侧纵筋搭接、梁顶部纵筋配筋率不大于1.2%、梁箍筋采用组合封闭箍且两个方向叠合梁不等高的情况；当梁顶部纵筋配筋率大于1.2%时，应按照《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的相关规定进行分批截断；
②图中预制梁1高度大于预制梁2；
③柱纵筋锚固板下第一道箍筋与锚固板承压面距离应小于柱纵筋直径最小值；
④安装预制梁时，先安装预制梁1，再安装预制梁2；预制梁2梁底纵筋以下的箍筋在预制梁2安装前放置。
③顶层角柱节点连接构造三如图5.60所示。
（5）顶层边柱节点
①顶层边柱节点连接构造一如图5.61所示。
②顶层边柱节点连接构造二如图5.62所示。
③顶层边柱节点连接构造三如图5.63所示。
图5.60 顶层角柱节点连接构造三
注：①本图适用于顶层角柱节点、预制柱和预制梁对中、叠合梁顶部受力钢筋和柱纵筋均采用锚固板锚固、框架柱向上延伸50 mm且两方向叠合梁不等高的情况；
②图中预制梁1高度大于预制梁2；
③倒U形插筋与水平加强箍筋均由设计计算确定。倒U形插筋从梁纵筋顶面起算，向下延伸的长度不小于laE，并伸至预制柱顶面；
④柱纵筋锚固板下第一道箍筋与锚固板承压面距离应小于柱纵筋直径最小值；
⑤安装预制梁前，先安装节点区最下一道箍筋；安装预制梁时，先安装预制梁1，再安装预制梁2。
图5.61 顶层边柱节点连接构造一
注：①本图适用于顶层边柱节点、预制柱和预制梁对中框架柱向上延伸且两方向叠合梁不等高的情况；
②图中hce为框架柱从结构完成面外伸长度，由设计确定；图中预制梁2与预制梁3等高，预制梁1高度大于预制梁2和预制梁3；
③图中d为柱纵筋直径最小值，柱纵筋锚固板下第一道箍筋与锚固板承压面距离应小于d；
④安装预制梁前，先安装节点区最下一道箍筋。安装预制梁时，先安装预制梁1，再安装预制梁2和预制梁3；预制梁2梁底纵筋以下的箍筋在预制梁2安装前放置；
⑤当柱顶伸出长度满足柱纵筋直错的构造要求时，柱纵筋也可采用直锚。
图5.62 顶层边柱节点连接构造二
注：①本图适用于顶层边柱节点、预制柱和预制梁对中、叠合梁顶部受力纵筋和柱外侧纵筋搭接、梁顶部纵筋配筋率不大于1.2%、梁箍筋采用组合封闭箍且两个方向叠合梁等高的情况，当梁顶部纵筋配筋率大于1.2%时，应按照《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的有关规定进行分批截断；
②图中预制梁1、预制梁2、预制梁3等高；
③柱纵筋锚固板下第一道箍筋与锚固板承压面距离应小于柱纵筋直径最小值；
④安装预制梁时，先安装预制梁2和预制梁3，再安装预制梁1。
图5.63 顶层边柱节点连接构造三
注：①本图适用于顶层边柱节点、预制柱和预制梁对中、叠合梁顶部受力钢筋和柱纵筋均采用锚固板锚固、框架柱向上延伸50 mm且两方向叠合梁等高的情况；
②图中预制梁1、预制梁2、预制梁3等高；
③倒U形插筋与水平加强箍筋均由设计计算确定。倒U形插筋从梁纵筋顶面起算，向下延伸的长度不小于laE，并伸至预制柱顶面；
④柱纵筋锚固板下第一道箍筋与锚固板承压面距离应小于纵筋直径最小值；
⑤安装预制梁前，先安装节点区最下一道箍筋。安装预制梁时，先安装预制梁1，再安装预制梁2和预制梁3。
（6）顶层中柱节点
顶层中柱节点连接构造如图5.64所示。
图5.64 顶层中柱节点连接构造
注：①本图适用于顶层中柱节点、预制柱和预制梁对中且两方向叠合梁不等高的情况；
②图中预制梁1与预制梁2等高，预制梁3与预制梁4等高，前者高度大于后者；
③柱纵筋锚固板下第一道箍筋与锚固板承压面距离应小于柱纵筋直径最小值；
④安装预制梁前，先安装节点区最下一道箍筋。安装预制梁时，先安装预制梁1和预制梁2，再安装预制梁3和预制梁4；预制梁3和预制梁4梁底纵筋以下的箍筋，应在预制梁3和预制梁4安装前放置。
4）梁底纵筋在节点区外后浇段连接构造
在预制柱叠合梁框架节点中，如果柱截面较小、梁底部纵向钢筋在节点内连接较困难，可在节点区外设置后浇段，并在后浇段内连接梁底纵向钢筋，如图5.65所示。为保证梁端塑性铰区的性能，钢筋连接部位距离梁端需要超过1.5h0（h0为梁截面有效高度）。当连接采用套筒灌浆连接时，梁内钢筋布置如图5.66所示。
图5.65 梁纵向钢筋在节点区外的后浇段内连接示意图
1—后浇段；2—预制梁；3—纵向受力钢筋连接；
h0—叠合梁有效高度
除上述节点后浇段连接构造外，《装配式混凝土建筑技术标准》（GB/T 51231）提出，采用预制柱及叠合梁的装配整体式框架结构节点，两侧叠合梁底部水平钢筋挤压套筒连接时，可在核心区外一侧梁端后浇段内连接（图5.67），也可在核心区外两侧梁端后浇段内连接（图5.68）。以该连接形式为基础的装配整体式框架中节点试件拟静力实验表明，该连接形式可以实现梁端弯曲破坏和核心区剪切破坏，承载力试验值大于规范公式计算值，极限位移角大于1/30，满足规范要求。
图5.66 框架节点叠合梁底部纵向钢筋在梁端后浇段内采用灌浆套筒连接示意图
注：图中比为钢筋伸出长度，当灌浆套筒附带在预制梁纵筋上时，lt≥ll，ll为灌浆套筒的长度，图中尺寸标注单位为mm
图5.67 框架节点叠合梁底部纵向钢筋在一侧梁端后浇段内采用挤压套筒连接示意图（单位：mm）
1—预制柱；2—叠合梁预制部分；3—挤压套筒；4—后浇区；5—梁端后浇段；6—柱底后浇段；7—锚固板
图5.68 框架节点叠合梁底部纵向钢筋在两侧梁端后浇段内采用挤压套筒连接示意（单位：mm）
1—预制柱；2—叠合梁预制部分；3—挤压套筒；4—后浇区；
5—梁端后浇段；6—柱底后浇段；7—锚固板
在该连接形式中，连接接头距柱边不小于0.5hb（hb为叠合梁截面高度）且不小于300 mm，叠合梁后浇叠合层顶部的水平钢筋应贯穿后浇核心区，梁端后浇段的箍筋宜适当加密且尚应满足下列要求：
①箍筋间距不宜大于75 mm。
②抗震等级为一、二级时，箍筋直径不应小于10 mm；抗震等级为三、四级时，箍筋直径不应小于8 mm。
5）节点核心区的箍筋构造
节点核心区的箍筋当采用复合箍筋时，可采用拉筋式封闭箍筋且箍筋肢距应满足规范要求，如图5.69所示。
图5.69 节点核心区的箍筋构造（单位：mm）
注：①节点核心区的箍筋配置由设计确定。当设计未具体规定时，其构造与柱端箍筋加密区一致；
②对图（c）也可采用图（b）的做法，通过附加纵向辅助钢筋以保证箍筋肢距的构造要求；
③节点内与预制柱内的纵向辅助钢筋可不连接；
④图（d）给出的角柱节点核心区内附加纵向辅助钢筋和斜向拉筋做法可以增强节点区的箍筋约束作用，具体配筋由设计确定；