装配式软件常见问题解析(十)
——梁、柱连接处设计要点
1. 主次梁机械连接做法的出处是哪里?有哪些注意事项
主次梁机械连接做法的另一个名称为“次梁端设后浇段”,该做法收录在15G310-1《装配式混凝土连接节点构造》图集的32页,共有三种细节构造不同的子分类:
机械连接做法示例
第一种:次梁底筋与连接纵筋搭接(常进行焊接),连接纵筋与主梁内预留钢筋通过机械接头连接。
第二种:次梁底筋与主梁内预留钢筋采用灌浆套筒连接。
第三种:次梁底筋与连接纵筋在次梁端头槽口内搭接,连接纵筋与主梁内预留钢筋通过机械接头连接。
相对于15G310-1《装配式混凝土连接节点构造》图集第31页中的主梁预留后浇槽口做法,机械连接对主梁设计的影响较小。机械连接做法的主梁更像一根完整的梁,运输施工过程中无需在槽口位置单独设置加固措施,如常见的角钢加固。
采用主次梁机械连接做法时,应按照图集内标定的长度设计钢筋,除此之外,需考虑连接时的对位问题。比如第一种做法中,紫色连接纵筋与主梁内的预留钢筋通过机械接头连接,需要中心对正。但紫色连接纵筋和次梁底筋搭接连接,不能完全对正,否则会产生碰撞问题,常规处理方式是紫色钢筋向上或向内错开一倍钢筋直径。当次梁有抗扭腰筋需要伸入主梁时,也可采用机械连接,但腰筋的连接筋可考虑向下或向内错开次梁腰筋,如向上错开可能露出混凝土表面。
另外,为加强主次梁后浇连接处的抗剪能力,主梁侧面与次梁对位的区域,一般会设置键槽,键槽尺寸与次梁端头键槽一致即可。
通过PC程序设计主次梁机械连接时,我们可以根据规范直接调整次梁的出筋长度和现浇段长度,并依据次梁端头键槽形式,直接在主梁侧面形成所需键槽,减少设计负担。
机械连接做法三维效果
2. 预制柱底部为何要设计键槽?设计时有哪些注意事项?
根据JGJ 1-2014《装配式混凝土结构技术规程》第6.5.5条之规定:“预制柱的底部应设置键槽且宜设置粗糙面,键槽应均匀布置,键槽深度不宜小于30mm,键槽端部斜面倾角不宜大于30°。”。根据本条规定,柱底应设置键槽,而参考JGJ 1-2014《装配式混凝土结构技术规程》第6.5.5条和7.2.3条的条文说明,柱底键槽可以贡献抗剪承载力,但该部分贡献在地震往复作用下丧式较快。综合考虑,《装规》主要限制了键槽的深度和倾角。
实际设计中,柱底键槽一般做单个,如果出现多个键槽则常参考梁端键槽相关要求设计。对于采用灌浆套筒连接的预制柱,需注意键槽的边缘常避开套筒,使键槽位于套筒内侧。当键槽边距较小,套筒位于键槽区域内时,常带来生产中的不便利,故建议避免。
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矩形键槽三维效果 | 井字形键槽三维效果 |
随着工艺发展,目前已有矩形键槽、米字形键槽、井字形键槽等多种键槽形式。但无论键槽形式如何改变,其主要目的是贡献一定抗剪能力,并便于排出底部灌浆时的气泡,使柱底连接密实可靠。
柱底键槽剖面示意
在PC程序中,可以通过BIM技术直观看到键槽和套筒位置,避免键槽与套筒碰撞,同时通过简单参数便可完成复杂造型(如井字形)键槽的设计。
柱底键槽参数与实际模型对照