装配式结构节点设计

装配式结构节点设计分析2018/11装配式混凝土结构节点和连接设计原则1结构性节点2非结构性节点3目录前言

框架结构由梁和柱以刚接或铰接的形式相连而成，梁、柱单元相对于墙单元，更加易于模数化、标准化和定型化，有利于采用统一性的模具在工厂进行流水化制造；同时装配式混凝土框架结构空间布置更加灵活，构件连接形式多样，有利于在现场进行机械化高效率的吊装。可以说，装配式混凝土框架结构在建筑工业化进程中，具有得天独厚的推广应用优势，广泛应用于学校、医院、办公写字楼等公共建筑和民用住宅建筑中。前言

由于我国结构设计和施工的特点和习惯，目前大范围推广建造的装配式混凝土框架结构主要是采用叠合现浇方式进行连接的装配式整体式混凝土框架，主要构件有预制梁、预制柱、预制外挂墙板、预制内墙隔板、预制楼板、预制阳台板、预制空调板、预制楼梯等。装配整体式混凝土框架结构楼板与装配式整体式混凝土剪力墙结构一样采用预制混凝土叠合板，预制阳台板、预制空调板、预制楼梯等非结构构件也与装配整体式混凝土剪力墙结构中相应的构件相似。前言

相对于装配式混凝土剪力墙结构，装配式混凝土框架结构构件形式更加规则，连接形式却更加多样化。01装配式混凝土结构节点和连接设计原则一、装配式混凝土结构节点和连接设计原则

(1)装配式混凝土结构应重视构件连接节点的选型和设计。应满足耐久性要求，并通过合理的连接节点与构造，保证构件的连续性和结构的整体稳定性，使整个结构具有必要的承载能力、刚性和延性以及良好的抗风、抗震和抗偶然荷载的能力。(2)根据建筑物抗震设防烈度、建筑高度及抗震等级选择适当的节点连接方式和构造措施。复杂的节点和连接的受力性能应通过试验确定。(3)装配式结构的节点和连接应同时满足使用和施工阶段的承载力、稳定性和变形要求；在保证结构整体受力性能的前提下，应力求连接构造简单，直接受力，受力明确；所有构件承受的荷载和作用，应有可靠的传向基础的连续传递路径。一、装配式混凝土结构节点和连接设计原则

(4)承重结构中，节点和连接的承载能力及延性不宜低于同类现浇结构，也不宜低于构件本身，应遵循“强节点弱构件、强柱弱梁、强剪弱弯”的设计理念。(5)宜采取可靠的构造措施及施工方法，使预制构件之间或预制构件与现浇构件之间的节点及接缝的承载力、刚度和延性不低于现浇结构，等同于现浇装配式结构。(6)预制构件的连接部位应能满足建筑的物理功能要求。预制外墙及连接部位的保温、隔热和防潮性能应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》（GB50176—1993)和其他国家现行相关建筑节能设计标准的规定。02结构性节点二、结构性节点

装配式混凝土框架结构中的结构性节点主要有柱-柱连接、梁-柱连接、主-次梁连接节点。二、结构性节点1、柱-柱连接装配式混凝土框架结构中，预制柱之间的连接往往关系到整体结构的抗震性能和结构抗倒塌能力，是框架结构在地震荷载作用下的最后一道防线，及其重要。预制柱之间的连接常采用灌浆套筒连接的方式实现，灌浆套筒预埋与上部预制柱的底部，下部预制柱的钢筋伸出楼板现浇层之上，预留长度保证钢筋在灌浆套筒内的锚固长度加上预制柱下拼缝的宽度。现场安装时，通过“定位钢板”等装置固定下部伸出钢筋，使得下部伸出钢筋与上部预制柱的套筒位置一一对应。待楼层现浇混凝土浇筑、养护完毕后，吊装上部预制柱，下部钢筋伸入上部预制柱的灌浆套筒内，预制柱经过临时调整和固定后，进行灌浆作业。预制柱可以制作成方柱或圆柱等多种形式，采用灌浆套筒的柱-柱连接均可以实现较好的连接效果。二、结构性节点

由于灌浆套筒直径大于相应规格的钢筋直径，为了保证混凝土保护层的厚度，预制柱的纵向钢筋相对于普通混凝土柱往往略向柱截面中间靠近，使得有效截面高度略小于同规格的普通混凝土柱，在预制柱计算和设计时，需要额外注意。柱脚的灌浆套筒预埋区域形成了“刚域”，该处实际截面承载力强于上部非“刚域”部位，在地震荷载下，容易导致“刚域”上部混凝土压碎破坏，故在灌浆套筒上部不高于50mm的范围内必须要设置一道钢筋，提高此处混凝土的横向约束能力，加强此处的结构性能。二、结构性节点套筒预埋于柱脚下部锚固钢筋定位钢板固定二、结构性节点方柱套筒连接圆柱套筒连接二、结构性节点2、梁-柱连接

在装配式混凝土框架结构体系中，预制梁-柱连接节点对结构性能如承载能力、结构刚度、抗震性能等往往起到决定性的作用，同时深远影响着预制混凝土框架结构的施工可行性和建造方式，故而装配式混凝土框架的结构形式往往决定于预制梁-柱连接节点的形式。预制梁-柱连接的形式多种多样，目前我国普遍常用的连接主要是节点区现浇的“湿”连接形式。根据预制梁底部钢筋连接方式不同，分为预制梁底筋锚固连接和附加钢筋搭接连接。前者连接中，预制梁底外伸的纵向钢筋直接伸入节点核心区位置进行锚固，这种节点必须有效保证下部纵筋的锚固性能，一般做法是将锚固钢筋端部弯折形成弯钩或者在钢筋端部增设锚固端头来保证锚固质量和减少锚固长度。二、结构性节点钢筋锚固端板锚固连接钢筋弯钩锚固连接二、结构性节点

采用该连接的预制梁下部纵筋往往不伸入节点核心区，而是通过伸入或者跨过节点核心区的附加钢筋与梁端伸出的钢筋进行搭接，再后浇混凝土形成整体结构。该连接形式最常见的做法是预制梁端部预留一小段U形薄壁键槽，梁底纵筋在键槽端部截断，附加钢筋贯穿节点核心区，并置于键槽内。二、结构性节点3、主-次梁连接

我国常规民用建筑结构中，多采用主、次梁来支撑楼本及承受楼板荷载，故“等同现浇”的装配式混凝土框架结构中也大量存在着预制主-次梁的连接。预制次梁也采用叠合现浇形式，次梁上部受力纵向钢筋在现场绑扎到位后，与楼板上部钢筋一同被浇筑于后浇层内。预制主-次梁连接节点常采用整浇式或者搁置式连接形式。多数整浇式预制主-次梁连接中，预制主梁中部预留现浇区段，底筋连续，预制次梁底筋伸出端面，伸入预制主梁空缺区段内，再后浇混凝土形成整体连接。

二、结构性节点由于预制主梁中部预留缺口，增加预制和吊装难度，故也可设置预制主梁不留缺口的整浇主-次梁连接。该连接在主梁的连接位置处设置抗剪钢板，同时预留与次梁下部钢筋连接的短钢筋，预制次梁吊装到位后，下部伸出钢筋与主梁的预留短钢筋通过灌浆套筒进行连接。二、结构性节点

整浇式预制主-次梁连接将预制次梁下部纵向受力钢筋通过一定的方式与预制主梁下部进行了整体连接，形成类似“刚接”的形式，更加接近于现浇混凝土结构的做法，连接整体性较好，但增加了主梁面外受扭作用，且提高了建造成本。主梁预留缺口连接主梁无缺口连接二、结鲁构性节茫点搁置式歪预制主笑-次梁焦连接则滔往往不膜连接下腿部次梁椅钢筋，歪仅在次眉梁端部掠设置突辈出台阶敲或者“敢扁担”趴钢板，陈搁置于骂预制主钥梁预留松的小型浇缺口上汗。该连满接满足巨在预制残次梁受螺剪承载希力的情尿况下，顿形成了们“铰接社”节点阿，更加乱符合一暗般结构截计算假条定。突出俘台阶授式搁圾置连订接“扁侄担”赌钢板早式搁默置连除接03非结构掌性节点三、而非结江构性镇节点框架结痒构主要龄的荷载句由梁、令柱、楼婚板承担禾，墙构效件主要进起到围恨护、装鬼饰、分跃隔、保欠温、隔攻音、防面火等建春筑功能水，往往屠对主结雪构的整煌体结构矛性能和霉抗震性萌能影响宗较小。转一般情素况下，析可认为栗装配式斯混凝土奇框架结汇构中的共墙构件杨与主结捡构的连絮接为非挺结构性斥节点，雁根据墙由板的类渣型不同丈，主要库分为外诉挂墙板菜连接以左及填充壶墙与结胜构连接充。三、塑非结醉构性跪节点1、外制挂墙板每连接框架研结构慰在地异震荷排载作德用下拐，会杰发生狠相应乔的变月形，骑外挂姑墙板耕作为坛装配医式混进凝土占框架佩结构使的围财护结燥构，乎一般那不作些为结繁构性触构件珠考虑羞，以篇减少椒外挂借墙板挺对主容结构妄受力绪和变阳形的必影响阶。从末外挂间墙板正适应竿主结泪构在纱侧向珍荷载兆作用际下变嘴形的活类型芝不同吓，可改分为愧转动丢式、化平动钥式和玻固定甘式。恢根据宰连接品形式关不同削，又被可分秤为点营挂式傻、线源挂式猎和点六线结章合式注。预制外烘挂墙板趁在合适钢位置处亦设置金典属制预解埋件，统仅依靠仪预埋金雹属件通棋过螺栓孙或者焊经接于主昼结构相渠连，呈阴“点式两”连接冬。这种兰连接方宅式允许香外挂墙纪板在主册结构建把造完成嫌后进行晓安装施徐工，属寺于“后竖挂法”滴，不影雅响主结泄构的施授工进度民，安装泽较为灵听活，但疑预埋金万属件往掩往突出它楼板，枪影响了弹建筑使掩用。采肝用线挂撤式连接裳的外挂役墙板往鹊往在上竖部预留相伸出钢饮筋。三、音非结忆构性蕉节点现场安椅装时，动预留钢邪筋深入适楼板或振者框架谢梁的后呜浇区域晃，通过溪预留钢践筋和后冷浇混凝窗土实现仍外挂墙因板与主泉结构的场“湿连渗接”，仆连接性缴能可靠他，整体证性较好植，但需么要与主千结构楼可层同时捡安装，犬施工步巴骤较为栋固定。剥点挂式牛和线挂息式相结沉合，即寺形成了负点线结锣合的连击接方式贪。采用该贪种形式臣连接的碑外挂墙袍板分布伐式地预株留分布眼钢筋，暗同时保确留预埋寇金属件收；现场符安装时窑，主结钟构相对枕应位置落处预留街局部后替浇区，段墙板首甲先通过荷预埋金浪属件进萝行固定视，预留鞭钢筋伸残入局部糖后浇区喉，再对槐该区域戴浇筑混废凝土，施完成整掘体连接睛；该连肥接具有耕点挂式灾连接的状“后安纽奉装”特牌点，同星时局部道“湿连忽接”保起证了较通好的整坏体性，刃但墙板猴安装步南骤略繁敢琐。三、手非结摘构性敞节点点挂式线挂式忧墙板点线结危合三、非介结构性恼节点2、填味充墙与慈结构连拿接填充显墙板慈材自搞重轻载，对恨结构股整体待刚度键影响闻较小惜，其必与主肚体结器构连溪接也后较为成简单愈，主叉要在唉墙与这主结收构之乐间的捞缝隙倡中填岔充砂紧浆，雷并且绿间隔雨布置师接缝避钢筋第或者朋小型稿齿块维等抗睡剪件您，保级证填浴充墙堆板与测主结睛构的名连接习具有饿一定菠的强薄度。填充降墙往零往在台楼层怪主体北结构忘施工说完成酿后进享行安骗装，