5.6.3 叠合梁端竖向接缝

5.6.3 叠合梁端竖向接缝

1)预制梁梁端构造要求

预制梁端面应设置键槽(图5.75)且宜设置粗糙面。键槽的尺寸和数量应按式和式计算确定;键槽的深度t不宜小于30 mm,宽度w不宜小于深度的3倍且不宜大于深度的10倍;键槽可贯通截面,当不贯通时槽口距离截面边缘不宜小于50 mm;键槽间距宜等于键槽宽度;键槽端部斜面倾角不宜大于30°。粗糙面的面积不宜小于结合面的80%,预制梁端的粗糙面凹凸深度不应小于6 mm。

图5.75 预制梁梁端键槽示意图(单位:mm)

注:①预制梁端应设键槽,其具体形式、数量、尺寸及布置由设计确定;
②图中w1为后浇键槽根部宽度,w2为预制键槽根部宽度,t为键槽深度,α为键槽侧边倾斜角度,w1宜等于w2
③C为粗糙面,J为链槽。

2)叠合梁梁端竖向接缝受剪承载力验算

图5.76 叠合梁端受剪承载力计算参数示意图

1—后浇节点区;2—后浇混凝土叠合层;
3—预制梁;4—预制键槽根部面积;
5—后浇键槽根部面积

(1)接缝承载力计算

梁端竖向结合面的受剪承载力主要包括:新旧混凝土结合面的黏结力、键槽的抗剪能力、后浇混凝土叠合层的抗剪能力、垂直并贯穿梁端结合面的钢筋销栓抗剪作用。《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1)在计算结合面的受剪承载力时,偏于安全地不考虑混凝土的自然黏结作用,取混凝土抗剪键槽的受剪承载力、后浇叠合层混凝土的受剪承载力以及贯穿结合面的钢筋销栓抗剪作用之和,作为结合面的受剪承载力。

叠合梁端竖向接缝的受剪承载力设计值应按下式计算:

持久设计状况:

地震设计状况:

式中 Ac1——叠合梁端截面后浇混凝土叠合层截面面积;

fc——预制构件混凝土轴心抗压强度设计值;

fy——垂直穿过结合面的钢筋抗拉强度设计值;

Ak——各键槽的根部截面面积(图5.76)之和,应分别计算后浇混凝土部分键槽根部截面积和预制构件键槽根部截面积,并取二者的较小值进行承载力计算;

Asd——垂直穿过结合面所有钢筋的面积,包括叠合层内的纵向钢筋面积。

上式中,等号右侧的3项分别对应于后浇混凝土层的受剪承载力、梁端键槽的受剪承载力、穿过接缝的梁纵筋销栓抗剪承载力。相对于持久设计状况,在地震设计状况中,由于地震作用循环往复的特点,需要对后浇层混凝土部分的受剪承载力进行折减。参照混凝土斜截面受剪承载力设计方法,将折减系数取为0.6,就得到了式(5.43)中第1项系数为0.04。

研究表明,混凝土抗剪键槽的受剪承载力一般为(0.15~0.2)fcAk,但由于混凝土抗剪键槽的受剪承载力和钢筋的销栓抗剪作用一般不会同时达到最大值,因此《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1)在梁端结合面承载力计算公式中,对混凝土抗剪键槽的受剪承载力予以折减,取为0.1fcAk。抗剪键槽的受剪承载力取各抗剪键槽根部受剪承载力之和,梁端抗剪键槽数量一般较少,沿高度方向一般不会超过3个,故不考虑群键作用。抗剪键槽破坏时,可能沿现浇键槽或预制键槽的根部破坏,因此在计算抗剪键槽受剪承载力时应按现浇键槽和预制键槽根部剪切面分别计算,并取二者的较小值。在设计中,应尽量使现浇键槽和预制键槽根部剪切面面积相等,这样有利于充分发挥预制键槽与现浇键槽的强度。

钢筋销栓作用的受剪承载力计算公式主要是参照日本的装配式框架设计规程中的规定,以及中国建筑科学研究院的试验研究结果,同时还考虑了混凝土强度及钢筋强度的影响。

(2)“强节点”验算

预制梁的“强节点”验算方法同预制柱,预制梁梁端箍筋加密区的受剪承载力应参考第5.2节进行计算。