在装配整体式框架结构中,常将预制梁做成T形截面,在预制板安装就位后,再现浇部分混凝土,即形成所谓的叠合梁(图2-32、2-33)。
叠合梁是分两次浇捣混凝土的梁,第一次在预制场做成预制梁;第二次在施工现场进行,当预制梁吊装安放完成后,再浇捣上部的混凝土使其连成整体。叠合梁按受力性能又可分为“一阶段受力叠合梁”和“二阶段受力叠合梁”两类。前者是指施工阶段在预制梁下设有可靠支撑,能保证施工阶段作用的荷载全部传给支撑;后者则是指施工阶段在简支的预制梁下不设支撑,施工阶段的全部荷载完全由预制梁承担。
图2-32 预制叠合梁
图2-33 叠合梁现场吊装
(1)叠合梁两端设抗剪键槽;
(2)在外侧边和高低板连接处叠合梁高的一侧设计PC模板;
(3)叠合梁底伸出钢筋锚入柱内。
预制混凝土叠合梁竖向接缝的受剪承载力设计值应按下列公式计算:
(1)持久设计状况:
(2)地震设计状况:
式中: A c1 ——叠合梁端截面后浇混凝土叠合层截面面积;
f c ——预制构件混凝土轴心抗压强度设计值;
f y ——垂直穿过结合面钢筋抗拉强度设计;
A k ——键槽根部截面面积之和;
A sd ——垂直穿过结合面所有钢筋面积(图2-34),包括叠合层内的纵向钢筋。
图2-34 叠合梁端受剪承载力计算参数示意
1—后浇节点区;2—后浇混凝土叠合层;3—预制梁;4—预制键槽根部截面;5—后浇键槽根部截面
(1)抗震等级为一、二级的叠合框架梁的梁端箍筋加密区宜采用整体封闭箍筋。
(2)采用组合封闭箍筋的形式时,开口箍筋上方应做成135°弯钩,非抗震设计时,弯钩端头平直段长度不应小于5 d ( d 为箍筋直径);抗震设计时,平直段长度不应小于10 d ,现场应采用箍筋帽封闭开口箍,箍筋帽末端应做成135°弯钩,非抗震设计时,弯钩端头平直段长度不应小于5 d ;抗震设计时,平直段长度不应小于10 d 。
(3)叠合梁可采用对接连接,并应符合下列规定:
①连接处应设置后浇段,后浇段的长度应满足梁下部纵向钢筋连接作业的空间需求;
②梁下部纵向钢筋在后浇段内宜采用机械连接、套筒灌浆连接或焊接连接;
③后浇段内的箍筋应加密,箍筋间距不应大于5 d ( d 为纵向钢筋直径),且不应大于100 mm(图2-35)。
图2-35 叠合梁连接节点示意
1—预制叠合梁;2—钢筋连接接头;3—后浇段
(1)装配整体式框架结构中,当采用叠合梁时,框架梁的后浇混凝土叠合层厚度不宜小于150 mm,次梁的后浇混凝土叠合层厚度不宜小于120 mm;当采用凹口截面预制梁时,凹口深度不宜小于50 mm,凹口边厚度不宜小于60 mm。
(2)主梁与次梁采用后浇段连接时,应符合下列规定:
①在端部节点处,次梁下部纵向钢筋伸入主梁后浇段内的长度不应小于12 d 。次梁上部纵向钢筋应在主梁后浇段内锚固。当采用弯折锚固或锚固板时,锚固直段长度不应小于0.61 ab ;当钢筋应力不大于钢筋强度设计值的50%时,锚固直段长度不应小于0.351 ab ;弯折锚固的弯折后直段长度不应小于12 d ( d 为纵向钢筋直径)。
②在中间节点处,两侧次梁的下部纵向钢筋伸入主梁后浇段内长度不应小于12 d ( d 为纵向钢筋直径);次梁上部纵向钢筋应在现浇层内贯通。
对框架顶层端节点,梁下纵向受力钢筋应锚固在后浇节点区域内,且宜采用锚固板的锚固方式;梁柱其他纵向受力钢筋的锚固应符合下列规定:
(1)柱宜伸出屋面并将柱纵向受力钢筋锚固在伸出段内(图2-36、2-37a),伸出段长度不宜小于500 mm,伸出段内箍筋间距不应大于5 d ( d 代表柱纵向受力钢筋直径),且不应大于100 mm;柱纵向钢筋宜采用锚固板锚固,锚固长度不应小于40 d ;梁上部纵向受力钢筋宜采用锚固板锚固。
图2-36 梁柱节点锚固板连接
(2)柱外侧纵向受力钢筋也可与梁上部纵向受力钢筋在后浇节点区域搭接(图 2-37b),其构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范(2015版)》(GB 50010—2010)中的规定;柱内侧纵向受力钢筋宜采用锚固板锚固(图2-38)。
图2-37 预制柱及叠合梁框架顶层端节点构造示意
1—后浇区;2—梁下部纵向受力钢筋锚固;3—预制梁;4—柱延伸段;5—梁柱外侧钢筋搭接
图2-38 现场叠合梁纵向钢筋锚固板