装配式混凝土框架结构探究

装配式混凝土框架结构探究

莫集德

惠州中交置业有限公司 广东惠州 516000

摘要：随着建筑施工技术不断地发展，预制装配式混凝土框架结构设计的优势充分地发挥出来，其具有布置灵活和预制装配效果好优势，在建筑领域具有广阔的发展前景。本文对装配式混凝土框架结构的构件拼装节点设计以及具体结构设计方法进行了分析，为提升装配式混凝土框架结构的稳定性提供可靠的参考，同时也为业内人士对于这方面的研究提供依据。

关键词：装配式；框架结构；拼装节点；连接要点

引言

预制装配式混凝土框架结构设计满足了当前我国规定的建筑设计标准和要求，并且具有一定的安全性和耐久性。为了有效提升装配式混凝土框架结构的稳定性和施工质量，需要分析和计算具体的框架结构设计方法，这样才能为装配式混凝土框架结构设计的科学可行性提供保障。

一、预制构件拼装节点设计要点分析

（一）预制构件钢筋的合理应用

预制混凝土建筑结构已经成为当前建筑工程领域一种新型的施工方式，预制构件主要是从工厂进行统一标准化生产，然后运送到施工现场实施拼接组装。与传统的建筑现浇施工方式相比，预制构件结构生产过程中所使用的钢筋材料在制作完成后无法进行调整。因此，在预制构件生产过程中，应科学设定钢筋的用量和钢筋间距等，使得装配式建筑结构设计符合相关标准要求，同时也能够为预制构件的现场拼装施工预留一定的操作误差范围[1]。为提升钢筋避让的钢筋间距质量控制要求，为施工现场预制构件拼装提供便利，在预制构件截面设计的过程中，应精准确定构建截面的宽度等参数，并适当增加构建截面面积，对构建截面钢筋的使用数量以及钢筋配筋率等实施合理控制，从而为预制构件在安装环节设计创造更好的避让条件，确保构件拼接安装效率的提升。

（二）预制构件横截面参数的设置

装配式混凝土框架结构横截面各项参数在计算和选取的过程中，应基于整体结构的结算，同时还需要结合钢筋的锚固形式以及钢筋锚固构造的标准和要求。如框架梁的底部位置钢筋锚入柱中的最短长度以及顶层柱的钢筋锚入屋面梁的总长度等，预制混凝土构件的截面尺寸参数应符合钢筋锚固的规定，这样才能实现良好的构件节点设计效果，提升构件拼装节点设计的可行性和安全性。预制构件拼装节点设计要充分考虑施工现浇和钢筋具体放置等多种情况，对于现浇层的钢筋节点处的施工应预留足够的操作空间。预制构件节点设计应根据现场预制构件吊装顺序进行全面的思考，提前确定预制构件的吊装顺序后再运送到施工现场，再结合吊装顺序对节点处钢筋的避让操作实施合理的施工，避免预制构件安装现场发生碰撞或者安装操作失误等情况。

二、装配式混凝土框架结构设计方法

（一）结构高度和抗震性确定

装配式混凝土框架结构在设计过程中应对房屋的使用高度以及宽度等因素予以确定，这也是预制构件生产过程中需要关注的技术标准。同时还需要对建筑的抗震性能根据我国制定的装配式混凝土框架结构的设计和技术规范进行确定，装配式建筑结构的抗震性能应符合建筑抗震设计规范的标准，这样才能满足装配式建筑的居住和使用需求，保证建筑结构具有较强的稳定性和安全性。

（二）建筑整体结构计算分析

装配式混凝土框架结构在设计的过程中也是参照现浇混凝土施工结构的设计方法，在预制框架结构计算分析的过程中方法也相似，但是由于预制构件的结构特点具有特殊性，在计算的过程中应考量与现浇混凝土施工个别参数的计算和选取的差异性[2]。例如，框架梁弯矩调节幅度系数以及装配式整体框架梁端负弯矩调幅系数的选择，应进行科学的计算。装配式建筑结构的楼面荷载导荷方式应结合装配式建筑工程的实际情况进行确定，通常情况下都采用叠合楼板的装配方式，确定楼面梁的总体刚度系数等，从而有效提升装配式建筑总体结构的稳定性。

（三）结构构件设计

1、预制柱设计。装配式建筑结构构建预制柱的设计通常为矩形或者正方形，边长控制在40厘米。在使用箍筋柱的过程中，纵向钢筋在设计的过程中可以顺着截面四周实施均匀的铺设，也可以集中在四个角落，针对预制柱四角的集中配筋过程，一般要选择60厘米以上。在柱纵筋集中布置的过程中，需要适当调整预制构件横截面受压区高度，并且要对配筋的面积进行科学的计算和检查，确保符合构件拼装质量要求。

2、叠合梁设计。叠合梁在设计的过程中对现浇位置的高度进行确定，并利用凹口截面预制梁的方式，确保凹深控制在50厘米左右，凹口处的厚度也应根据总体结构设计的质量要求来确定。预制梁与后浇混凝土叠合层间水平方向的接合面应设定一定的粗糙度，凸凹参数也应予以精准控制[3]。预制梁端面通常制作成梯形槽，并且需要对齿槽岩梁截面高度以及键槽深度和高度等进行合理的设定。叠合主梁通常利用整体封闭箍筋方式，构件纵筋排布应结合框架节点设定的连接方式对钢筋的排布均匀程度进行检测，保证叠合梁的顺利吊装。

（四）预制构件拼装连接设计

首先，应对连接的受剪承载力实施计算。预制框架梁柱节点需要严格按照预制构件截面的钢筋铺设情况，对梁端竖向接合面以及预制柱水平接缝以及节点核心区等不同位置的承载力进行精准的验算，保证节点区域受力性能达到构件拼装要求。其次，对叠合梁端竖向接缝受剪承载力设计值确定。当预制构件主筋销栓抗剪承载力具有一定的优势时，需要在构件主筋消筋的剪切力传递过程中，避免发生主筋变形的情况，进而导致混凝土结构发生劈裂，所以，应在接缝处构件截面高度的一半以上对箍筋面积进行合理的设定。最后，节点核心区抗剪承载力值设计。针对装配式建筑不同抗震等级要求的框架设计，应从梁柱节点的核心区域所能够承受的抗震受剪承载力进行计算；同时还需要对装配式建筑是否满足四级抗震要求进行核验。梁柱节点核心区受剪承载力抗震验算过程中应严格按照国家制定的相关标准和规范来开展。

（五）预制构件主要节点构造

1.预制柱连接。预制柱纵筋连接可以选择使用套筒灌浆的施工方式。连接所使用的套筒应由球墨铸铁进行制作，这能提升其抗拉强度和伸长率。套筒内水泥基灌浆料应使用无收缩砂浆，并确定砂浆的流动度和抗压强度等[4]。2.叠合梁与预制柱的连接。框架梁-柱节点通常采用现浇连接方式。梁下部纵向钢筋在节点位置内可以进行机械连接或者弯折锚固的方法。为提升节点位置的承载力和稳定性能，可以采用不同的方法予以连接设置。3.主次梁连接节点。主次梁连接可选择两种不同的连接方式，即刚接和铰接。在连接施工中使用不同的方式，连接操作的顺序和方法都存在差别，应根据不同连接方式的施工技术要点进行科学的连接。

结束语：

随着装配式建筑施工技术的不断发展，装配式建筑的各种优势逐渐地体现出来，装配式混凝土框架结构设计满足了国家对建筑稳定性以及抗震性能等规定，成为建筑领域未来发展的总体趋势。因此，对装配式混凝土框架结构的稳定性和安全性进行科学的设计，有助于促进装配式建筑领域的快速发展。

参考文献：

[1]李春雨,童超,吴京,等.可更换耗能连接件的装配式混凝土框架结构抗震性能试验研究[J].建筑结构学报,2022,43(1):7-8.

[2]杨参天,李爱群, 贾军波. 含转动摩擦型干式梁-柱节点的新型装配式混凝土框架结构抗震性能研究[J].工程力学,2022(039-008).

[3]曹徐阳,冯德成,王谆,等.基于OpenSEES的装配式混凝土框架节点数值模拟方法研究[J].土木工程学报,2019(4):14-15.

[4]谢力进,谢力分.装配式混凝土结构建筑的设计与施工——评《混凝土结构设计》[J].炭素技术, 2019(2):1.