预制梁的结构构件有什么特点
在预制装配式混凝土框架结构体系中,预制构件间的连接节点,特别是预制梁柱连接节点,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。
关于预制梁柱连接节点主要形式从不同的角度出发形成了不同的分类方法普通分类
比较普遍的分类方法是根据其施工工艺来分,可以分为湿连接和干连接。
抗震性能和抗震设计角度
预制梁柱连接节点主要形式的抗震性能是关系到整个结构在地震表现的关键,故从抗震性能和抗震设计策略角度主要分为两类:一种是等同现浇钢筋混凝土框架结构抗震性能的预制混凝土框架结构,简称等同现浇类;另一种是拥有自身独特抗震性能和规律的预制混凝土框架结构,简称自身特性类。
受力性能角度
从预制构件连接的受力性能来分,又可分为抗弯连接和简单连接,抗弯连接受力时能够承受弯矩,简单连接仅能承受剪力和轴力,在结构分析和计算时被当成铰接考虑
连接变形的特点角度
从连接变形的特点来区分,预制构件连接可分为刚性连接、半刚性连接和铰接连接。
内力传递的角度
预制构件之间的连接实质上要解决离散的预制构件之间的内力传递问题,故从内力传递的角度可将其分为:将预制混凝土框架结构的连接分为直接传力连接、间接传力连接和混合传力连接三种形式。
梁柱
预制构件之间的连接实质上要解决离散的预制构件之间的内力传递问题,故从内力传递的角度可以更好地认识预制梁柱连接节点的特点。钢筋混凝土是由混凝土和钢筋按照一定原则结合成一体的组合材料,它们能够共同受力的本质原因是二者之间具有较好的粘结作用,从而变形协调,通过平截面假定来分析构件的应力分布。预制构件之间的连接由于构造形式的不同,使得内力传递方式多种多样。考虑普通钢筋混凝土的传力特点,从传力方式的角度出发,本文将预制梁柱的连接分为直接传力连接、间接传力连接和混合传力连接三种形式。
一、直接传力连接
1.预制梁底筋锚固连接
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,如图所示。预制楼板放置在预制梁上,在梁和楼板的上表面、节点核心区布置钢筋,再浇筑并振捣混凝土,使所有预制构件连接成为整体。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。国外也有在预制梁端增设环扣状的钢绞线的做法,其通过环扣状的钢绞线伸入节点核心区进行锚固,如图所示。
2. 附加钢筋搭接连接
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,如图所示。若梁端不设置U形薄壁键槽,则必须通过现场搭设梁端部模板并浇筑混凝土来完成附加钢筋与预制梁纵筋的搭接,如图所示。
3. 锚固与搭接混合连接
锚固与搭接混合连接结合了前两种连接的特点,在梁端设置U形键槽,预制梁下部底筋伸出梁端,在节点核心区进行锚固,同时增设附加钢筋来加强预制梁与预制柱的连接。国内学者提出一种钢绞线锚入和附加普通钢筋的混合连接,如图所示。该连接预制梁采用先张法预制预应力梁形式,梁端预留键槽。钢绞线从键槽内伸出,端部通过压花机形成压花锚,根据锚固长度需要,可伸入节点核心区内或者对面预制梁的键槽内锚固。在节点拼装时,附加两端带扩大头的直钢筋,通过后浇混凝土实现梁柱节点的整体连接。
4. 钢筋贯通连接
该连接使得不同预制构件上的钢筋相接成为贯通的整体,在受力状态上更加接近于普通钢筋混凝土结构。对于节点区现浇的预制混凝土框架连接,大多采用预制梁钢筋在节点区焊接或者套筒连接的形式相连,也可采用节点连接两侧预制梁共同预制成一体的形式,梁钢筋在节点区通长设置,如图所示。对于梁柱节点核心区也预制的框架连接,往往在节点核心区预留贯通孔,同时在一侧梁内也预留孔道,另一侧梁纵向钢筋超长布置,现场安装时穿过柱贯通孔,伸入梁孔道内,通过注浆形成整体连接,如图所示,该连接以日本的LRV-H技术为代表。
5. 有粘结预应力筋压接连接
该连接方式采用高强度的后张预应力筋将预制梁和预制柱构件连接在一起。通过灌浆等手段,使得预应力筋与混凝土之间产生粘结,预应力筋成为预制构件配筋的一部分,预应力也成为构件和连接的内力。在连接截面处只有预应力筋,而没有任何普通钢筋。地震作用下,梁柱连接节点通过连接处裂缝的张开和闭合来耗散能量。随着变形的增大,预应力筋屈服后也会产生一定的塑性变形,连接节点具有一定的耗能能力,但耗能能力相对较弱,震后残余变形也相对较大,该连接形式如图所示。
6. 有粘结预应力压接与普通钢筋搭接混合连接
由于纯粹的有粘结预应力筋压接连接耗能能力较差,故在预制梁上下一定高度内,增设普通钢筋来提高耗能能力,如图所示。该连接通过有粘结预应力的作用将预制梁和预制柱压接在一起,由摩擦力来抵抗梁上传递至节点的剪力,在地震作用下也不需要设置剪力键或牛腿。普通钢筋和预应力筋都提供受弯承载力,普通钢筋还要通过其屈服来耗散地震能量。预应力筋穿过在梁和梁柱节点核心区内预留好的孔道,然后进行张拉;上下两侧的普通钢筋则通过在梁上下预留的凹槽和节点内预留的孔道穿入,并现场灌浆。灌浆后,混凝土和预应力筋及普通钢筋形成相互粘结的整体,通过平截面假定可以有效分析各个部位的应力情况。为避免普通钢筋过早屈服,往往在靠近连接截面的一小区段内设置为无粘结。
二、间接传力连接
1. 预制梁搁置铰接连接
该连接常采用干连接方式,主要特点在于预制柱在连接处设置搁置短平台,预制梁直接搁置在短平台上,梁钢筋不伸出梁端,在梁端一般留有销栓孔,搁置端平台上伸出螺栓或者钢筋,插入销栓孔内,起限位固定作用。该平台可以采用混凝土牛腿或型钢承台等多种形式,根据建筑要求的不同,搁置平台有明式或暗式等,如图所示。
2. 预制梁搁置抗弯连接
由于预制梁搁置铰接连接不能传递弯矩,多用于工业厂房结构。将预制梁截面上下部分通过不同的形式与柱形成良好的连接,使得预制梁端能够传递弯矩,即成为预制梁搁置抗弯连接。常采用焊接连接,即预制梁端和预制柱对应处预埋钢连接件,预制梁搁置后,进行钢连接件焊接,形成能够传递弯矩的搁置连接,如图所示。预制梁截面上部也可以通过钢板和螺栓组合件与预制柱的连接,螺栓将钢板压紧,钢板之间通过摩擦力来耗能,这种连接即为摩擦滑移连接。另一种方式则通过特制的连接件连接预制梁内纵筋,再紧固螺栓形成抗弯连接如图所示。
3. 预埋钢构件连接
该类连接方式不同于一般预埋小型钢部件的预制混凝土框架结构,其预埋的钢构件连接不依赖于预制混凝土,可独立传递内力。预制混凝土内的钢筋与钢构件有效焊接,混凝土与钢构件有效粘结形成完整的预制构件,钢构件往往采用螺栓连接的方式进行连接,现场安装后,再现饶混凝土将钢构件完全锚入混凝土,如图所示。国内也有学者提出梁柱连接部位完全依靠钢构件进行连接预制混凝土在非梁柱连接区域与钢结构有效连接,在连接区域,该结构类似于钢结构,如图所示。
4.梁局部预应力压接连接
该连接的预制混凝土梁端部制作成扩大端的形式,预留预应力孔道。在现场安装时,在梁柱接缝之间涂抹一层砂浆垫层,预应力筋穿过梁柱上的孔道,施加预应力后,预制梁和预制柱通过预应力压接在一起,如图所示。梁端部扩大端受力较为复杂,需要严格计算配筋。国外有学者提出仿照钢结构构造特点,预制混凝土梁端部预制成类似工字梁焊接钢板的形式,通过预应力螺栓来实现与预制柱的连接,如图所示。
5.无粘结预应力筋压接连接
该连接方式同有粘结预应力筋压接连接的构造方式类似,如图所示。但预应力筋与预制混.凝土之间没有粘结,能够延缓预应力筋的屈服,使其在罕遇地震作用下仍能保持为弹性,连接结点震后残余变形很小,具有较强的恢复能力。其依靠预制梁端的锚固端来传递预应力,预应力相对于预制构件来说是外力,梁柱连接通过预应力筋和预制构件共同承受弯矩荷载,属于间接传力的范畴。
三、混合传力连接
直接传力连接多采用湿连接,现场湿作业较多,但传力路径较短,受力直接,抗震耗能能力较强;间接传力连接多是干连接,现场装配安装相对较为方便,但传力路径较长,在地震荷载作用下,易在连接部位处产生破坏。混合传力连接结合二者的特点,即有间接连接的部位,又有直接连接的部分,主要有以下几种连接方式。
1.搁置叠合现浇连接
该连接不同于一般的搁置抗弯连接,其预制梁往往做成预制叠合梁的形式,预制柱在两层连接位置也预留现浇区。在现场安装时,预制梁先搁置于柱边的牛腿或搁置平台上,搁置重叠部分采用焊接等形式连接为整体,梁上叠合部位放置钢筋,伸入预制柱现浇区,再现浇混凝土完成整个结构[51】,如图1-18所示。
2.无粘结预应力压接与普通钢筋受力混合连接
在无粘结预应力压接的基础上,对预制梁截面上下部分普通钢筋贯穿预制柱,锚固于预制柱预留的孔道内,如图所示,普通钢筋也可以是搭接钢筋。该连接无粘结预应力压接是间接传力,梁截面上下部分的普通钢筋则属于直接传力,无粘结预应力筋能够提供较强的恢复力,使得该连接在地震作用下残余变形较小,同时普通钢筋又增强了耗能能力。
梁是什么结构?
1、 从功能上分,有结构梁,如基础地梁、框架梁等,与柱、承重墙等竖向构件共同构成空间结构体系;有构造梁,如圈梁、过梁、连系梁等,起到抗裂、抗震、稳定等构造性作用。2、 梁按照结构工程属性可分为:框架梁、剪力墙支承的框架梁、内框架梁、梁、砌体墙梁、砌体过梁、剪力墙连梁、剪力墙暗梁、...
梁是什么构件?
问题五:一般情况下,钢筋混凝土梁是典型的受什么构件 梁是典型的(受弯)构件。满意的话麻烦采纳一下,谢谢~问题六:什么是建筑结构构件 基本构件是组成结构体系的单元。按受力特征来划分主要有以下三类:轴心受力构件、偏心受力构件和受弯构件。(一)轴心受力构件 当构件所受外力的作用点与构件截面...
建筑构件和结构构件的区别是什么?
建筑构件为构成建筑物各个要素。建筑物当中的构件主要有楼(屋)面、墙体、柱子、基础等。结构构件为构成结构受力骨架的要素,当然也包括梁、板、墙体、柱子、基础等 1、概念不尽相同:建筑构件为构成建筑物各个要素,结构构件为构成结构受力骨架的要素。2、受力特征不同:结构构件为结构施工图上的承重...
梁有几种
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梁柱什么意思
梁柱是建筑结构中的两个重要构件。1.梁的定义和功能 梁是建筑结构中的水平构件,通常具有长方形或T形截面。它的主要功能是承受横向荷载(如重力、风荷载等)并将其传递到柱子或墙体上,使其能够均匀分布并最终通过柱子或墙体传递到地基。梁在建筑结构中起到了支撑和分散荷载的作用。2.柱的定义和功能 ...
什么是建筑结构构件
基本构件是组成结构体系的单元。按受力特征来划分主要有以下三类:轴心受力构件、偏心受力构件和受弯构件。(一)轴心受力构件 当构件所受外力的作用点与构件截面的形心重合时,则构件横截面产生的应力为均匀 分布,这种构件称为轴心受力构件。可分为:1.轴心受拉构件 如图2-1所示构件,外力F使构件...
结构中梁有哪几种?板有哪几种?有什么区别?
梁,有框架梁(框架结构主要受力梁),连系梁(加强单品框架侧向刚度,协调各构件位移的),基础梁(连系基础的梁),构造梁,圈梁(砖混结构抗震加固),过梁(洞口上方支撑)。按工艺有现浇梁,预制梁 按材料有钢梁、钢筋混凝土梁,等、板,一般就分单向板和双向板,其受力特点不同,因而计算方法也...
结构件是指的什么?
指承受荷载,传递荷载的部件。一般结构构件是指承受荷载,传递荷载的部件,比如承重墙,柱,梁,基础,等等;其他的填充墙,窗,门等等属于建筑构件墙、板、梁、柱、楼梯,都属于构件,构件是建筑物内混凝土浇筑的房屋组成部分的统称。结构件是在建筑安装工程施工过程中,经过吊装、拼装、安装后,能构成建筑...
预制构件有哪些
预制混凝土构件是预制构件中最常见的一种。它们通过在工厂内浇筑混凝土并养护至一定强度后,再运输到施工现场进行安装。常见的预制混凝土构件包括预制梁、预制板、预制墙板等。这些构件具有强度高、耐久性好、防火性能优越等优点,因此在建筑行业中得到广泛应用。预制钢结构构件则是由钢材制成的预制构件。它们...
框架结构中都有哪些结构构件
桩(不一定有),承台,地梁,框架柱,框架梁,楼板,屋面板,屋面梁,悬挑梁,悬挑板(窗台板),。构造柱,过梁是否为结构构件?
古功清眩: 1、结构性能良好,采用工厂化制作能有效保证结构力学性,离散性小. 2、施工速度快,产品质量好,表面光洁度高,能达到清水混凝土的装饰效果,使结构与建筑统一协调. 3、工厂化生产节能,有利于环保,降低现场施工的噪音. 4、防火性能好. 5、结构的整体性能较差,不适用于抗震要求较高的建筑.
北碚区15630445058: 预制混凝土梁有几种架设方法和它们的特点 - ?
古功清眩: 三种. 1、起重机架梁:汽车式起重机和履带式起重机用于起吊安装梁体时,当构件起吊后可在自行条件下和臂杆的有效半径范围内直接吊装,当桥下净空不足或起吊吨位不足时,无法使用此方法. 2、人字桅杆(吊鱼法)架梁:利用人字桅杆...
北碚区15630445058: 什么是预应力混凝土梁桥? - ?
古功清眩:[答案] 哈哈 我也是学这个的 预应力混凝土梁桥,除了具有钢筋混凝土梁桥的所有优点外,它的主要特点是: 1.预应力混凝土结构,由于能够充分利用高强度材料(高强度混凝土、高强度钢筋),所以构件截面小,自重弯矩占总弯矩的比例大大下降,桥梁...
北碚区15630445058: 什么叫预制梁 - ?
古功清眩: 预制梁是一种在混凝土构件厂或施工工地现场支模、搅拌、浇筑而成,待强度达到设计规定后,运输到安装位置进行安装的混凝土梁构件.预制梁主要包括预制混凝土过梁,预制混凝土桥梁等预制混凝土桥梁大部分是预应力构件.
北碚区15630445058: 预支构件结构相比较现浇结构的好处和不利点应注意哪些 - ?
古功清眩: 预制构件的优点: 1、现场干净、整洁,无长期噪音和空气污染; 2、工艺简单,安装到位就算完成主体. 缺点: 1、需要大型预制场;2、需要运梁车和大陆安全维护; 3、需要大型吊装设备; 4、安装时,由于支点支座的误差会影响今后的使用; 5、结构连续没有现浇好. 现浇结构的优点: 1、省去了大型吊装设备和预制场地以及大陆安全维护; 2、现浇支点支座能够做到密贴,对今后结构受力有很大好处; 3、结构连续要好于预制安装. 缺点: 1、由于要搭设支架,要求地基处理承载力要高,场地排水要好; 2、支架要预压,耽误了很多人力、物力; 3、对于支架比较高的现浇,还担心支架的稳定性.
北碚区15630445058: 混凝土构件的特点?
古功清眩:混凝土构件属预制品,是在工厂或工地预先加工制作建筑物或构筑物的混凝土部件的工艺.采用预制混凝土构件进行装配化施工,主要产品有预应力混凝土板、梁类构件,由于重量轻、价格低,可以代替紧缺的木材,是具有中国特色的、有广阔发展前途的商品构件.具有节约劳动力、克服季节影响、便于常年施工等优点.预制混凝土构件的品种是多样的:有用于工业建筑的柱子、基础梁、吊车梁、屋面梁、桁架、屋面板、天沟、天窗架、墙板、多层厂房的花篮梁和楼板等;有用于民用建筑的基桩、楼板、过梁、阳台、楼梯、内外墙板、框架梁柱、屋面檐口板、装修件等.
北碚区15630445058: 为什么预制梁可以减少梁高? - ?
古功清眩: 预应力技术制作的预制梁只受挠度和抗压强度的控制,所以可以有效的降低梁的高度 预应力梁抗弯刚度大,在跨中产生负弯矩的力,实际挠度大.在受力过程中,不出现裂缝,所以其受力类似于弹性钢梁.预应力混凝土梁:对梁预先施加使其...
北碚区15630445058: 过梁分类以及各自的特点 - ?
古功清眩: 过梁的形式有钢筋砖过梁、砌砖平拱、砖砌弧拱和钢筋混凝土过梁、砖砌楔拱过梁、砖砌半圆拱过梁、木过梁等. 1)钢筋砖过梁:顾名思义,即正常砌筑砖墙时中间夹钢筋 钢筋砖砌过梁 一般钢筋直径6-8毫米,夹两到三根,根据设计需要、有...
北碚区15630445058: 预应力钢筋混凝土梁的优缺点有哪些? - ?
古功清眩: 优点:预应力混凝土构件可延缓混凝土构件的开裂,提高构件的抗裂度和刚度,高强度钢筋和高强度混凝土的应用,可取的节约钢筋、减轻构件自重的效果,且承载力不变. 缺点:构造、施工和计算均较钢筋混凝土构架复杂,且延性也差些.