连接设计

       连接接缝是影响结构受力性能的关键部位。装配整体式混凝土结构中的连接主要指预制构件之间的连接及预制构件与混凝土之间的连接，包括梁端与柱或墙的连接、柱顶底的连接、剪力墙的竖向连接和水平连接、叠合楼板的结合面等；连接部位的可靠性直接关系到结构的安全。

       1.连接形式及技术标准

       在装配式混凝土结构中，根据接头受力、施工工艺要求，连接节点及接缝处的纵向钢筋连接可选用套筒灌浆连接、机械连接（冷挤压套筒连接、直螺纹套筒连接）、浆锚搭接连接、焊接连接、绑扎搭接连接等连接方式。《装配式混凝土结构规程》规定：直径大于20㎜的钢筋不宜采用浆锚搭接连接，直接承受动力荷载的构件纵向钢筋不应采用浆锚搭接连接。直径不大于16㎜的钢筋不宜采用直螺纹套筒连接。

套筒灌浆连接【左】丨机械连接【右】

       当采用套筒灌浆连接时，应符合现行行业标准《钢筋套筒灌浆应用技术规程》的规定，符合《钢筋机械连接技术规程》中Ⅰ级接头的性能要求；当采用机械连接时，应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》的规定；当采用焊接连接时，应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》的规定。当预制构件中钢筋的混凝土保护层厚度大于50㎜时，宜对钢筋的混凝土保护层采取有效的构造措施，防止混凝土开裂剥落，下坠。通常采用纤维混凝土或加配钢筋网片，网片钢筋的保护层厚度不应小于25㎜。

       纵向钢筋采用套筒灌浆连接时，应在图中注明：“钢筋套筒灌浆前，应在现场模拟构件连接接头的灌浆方式，每种规格钢筋应制作不少于3个套筒灌浆连接接头，进行灌注质量以及接头抗拉强度的检验；经检验合格后，方可进行灌浆作业。”套筒灌浆应符合下列规定：预制剪力墙中钢筋接头处套筒外侧钢筋的混凝土保护层厚度不应小于15㎜，预制柱中钢筋接头处套筒外侧箍筋的混凝土保护层厚度不应小于20㎜；套筒之间的净距不应小于25㎜。套筒连接的灌浆不仅仅是要保证套筒内灌满，还要灌满构件接缝缝隙。构件接缝灌浆时须对缝隙进行封堵，避免漏浆或灌浆不密实。

       纵向钢筋采用浆锚搭接连接时，对预留孔成孔工艺、孔道形状和长度、构造要求、灌浆料和被连接钢筋，应进行力学性能以及适用性的试验验证。

       纵向钢筋采用挤压套筒连接时，应符合下列规定：

       （1）连接框架柱、框架梁、剪力墙边缘构件纵向钢筋的挤压套筒接头应满足Ⅰ级接头抗拉强度的要强求；

       （2）被连接的预制构件之间应预留后浇段，后浇段的高度或长度应根据挤压套筒接头安装工艺确定，应采取措施保证后浇段的混凝土浇筑密实；

       （3）预制柱、预制剪力墙底宜设置支腿，支腿应能承受不小于2倍被支承预制构件的自重。

       2.连接结合面

       预制混凝土构件的拼接处应采用强度等级不低于预制构件的混凝土灌缝。预制构件与后浇混凝土、灌浆料、坐浆材料的结合面应设置粗糙面、键槽，并应符合下列规定：

       （1）预制板与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面。

       （2）预制梁与后浇混凝土叠合层之间的结合面应设置粗糙面；预制梁端面应设置键槽且宜设置粗糙面。键槽的尺寸和数量应按《装配式混凝土结构规程》第7.2.2条的规定计算确定。如下图：

       （3）预制剪力墙的顶部和底部与后浇混凝土的结合面应设置粗糙面；侧面与后浇混凝土的结合面应设置粗糙面，也可设置键槽。

       （4）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。柱顶应设置粗糙面。

      （5）粗糙面的面积不宜小于结合面的80%，预制板的粗糙面凹凸深度不应小于4㎜，预制梁端、预制柱端、预制墙端的粗糙面凹凸深度不应小于6㎜。

       3.预制构件连接设计原则

       装配整体式混凝土结构中各类预制构件的连接设计应符合下列原则：

       （1）预制构件的连接位置宜设置在结构受力较小部位。

       （2）预制构件的连接形式及部位应考虑施工可操作性。

       （3）结构构件之间的连接构造应满足结构传递内力的要求。

       （4）应按照预制非承重构件与主体结构的连接方式，考虑其相互影响。

       （5）预制构件的拼接应考虑温度作用和混凝土收缩徐变的不利影响，宜适当增加构造配筋。

       （6）预制构件拼接部位的混凝土强度等级不应低于预制构件的强度等级。

       4.接缝的承载力计算

       装配整体式结构中，接缝的正截面承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的相关规定。

       5.构件钢筋保护层厚度的正确取值

       采用套筒灌浆连接（包括挤压套筒连接）时，设计人应了解套筒的直接、长度、钢筋的插入长度等，以便正确地做出构件的节点设计，尤其要正确地确定构件的受力钢筋混凝土保护层厚度。

       套筒外径大于所对应的钢筋直径，套筒长度范围内的受力钢筋的保护层厚度一定大于套筒灌浆区域以外的受力钢筋的保护层厚度。在结构构件承载力计算时，应注意由于套筒引起的受力钢筋保护层厚度的增大，计算用有效截面高度h0应正确取值。以柱为例，柱纵筋h0=h－（20+箍筋直径+连接套筒直径/2）；以墙为例，墙纵筋h0=h－（15+箍筋直径+连接套筒直径/2）。

       尤其对于按照现浇结构设计完成后，决定采用装配式建筑的工程，预制构件连接处的承载力应按照所选择连接方式，正确确定钢筋的保护层厚度，重新复核构件的承载力。

知识点：装配式建筑设计

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装配式混凝土结构连接构造一般要求