装配式建筑预制混凝土构件连接方式全解课件.pptx

1、01灌 浆 连 接02螺 旋 箍 筋 浆 锚 搭 接03后 浇 混 凝 土 钢 筋 连 接04后 浇 混 凝 土 其 他 连 接05叠 合 构 建 后 浇 混 凝 土 连 接06干 式 连 接07其 他 连 接08结 束 语 由预制构件在工地装配而成的建筑，称为装配式建筑。按预制构件的形式和施工方法分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型。 随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了。 装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣，到六十年代终于实现。英、法、苏联等国首先作了尝试。由于装配式建筑

2、的建造速度快，而且生产成本较低，迅速在世界各地推广开来。 早期的装配式建筑外形比较呆板，千篇一律。后来人们在设计上做了改进，增加了灵活性和多样性，使装配式建筑不仅能够成批建造，而且样式丰富。美国有一种活动住宅，是比较先进的装配式建筑，每个住宅单元就像是一辆大型的拖车，只要用特殊的汽车把它拉到现场，再由起重机吊装到地板垫块上和预埋好的水道、电源、电话系统相接，就能使用。活动住宅内部有暖气、浴室、厨房、餐厅、卧室等设施。活动住宅既能独成一个单元，也能互相连接起来。 预制装配式结构具有拼装速度快、建筑垃圾少、现场湿作业少的优点，能够提高施工效率，解决施工现场作业环境差的问题。介绍了预制装配式构件主要

3、的连接方法，并针对各连接方法的施工特点，从现浇带连接、套筒灌浆连接、预留孔浆锚搭接、螺栓连接、后张预应力连接等连接方式，提出了一些施工过程中存在的问题，旨在提高预制装配式剪力墙的连接性能，保证建筑整体的稳定性和抗震性能。灌浆连接 这种连接方式目前比较成熟，首先将钢筋放入对接套筒中，然后把水泥、细骨料、外加剂、膨胀剂等材料通过灌浆机搅拌形成灌浆材料，当灌浆材料硬化以后，套筒与钢筋就能牢固的连接在一起。灌浆材料具有的高性能以及无收缩性可以大大提高钢筋与套筒内壁的摩擦、粘合度以及咬合强度，使钢筋的预应力能够平顺传递，具有很高的抗拉能力和抗压能力，保证连接的可靠性。 灌浆套筒连接分为全灌浆套筒连接和半

4、灌浆套筒连接； 预制装配式剪力墙结构采用这种方式进行连接具有以下优点：结构构件的吊装和钢筋连接可以分开进行；施工操作过程比较简单，所需施工设备较少，不会受到天气影响；不会对环境造成污染、绿色安全；可以在工厂进行预制，现场装配简单快速。但是也会存在一些问题，比如灌浆质量难以管理，钢筋搭接长度过长，套筒较粗，保护层厚度过小等情况。全灌浆套筒 全灌浆套筒：两端均采用灌浆方式与钢筋连接；全灌浆套筒全灌浆套筒剖面图半灌浆套筒 半灌浆套筒：一端采用灌浆方式与钢筋连接，而另一端采用非灌浆方式与钢筋连接（通常采用螺纹连接）。半灌浆套筒半灌浆套筒剖面图半灌浆套筒 套筒灌浆连接是指在预制混凝土构件中预埋的金属套筒

5、中插入钢筋并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋连接方式。 钢筋套筒灌浆连接的技术在美国和日本已经有近四十年的应用历史，是一项十分成熟的技术。美国ACI已明确将这种连接列入机械连接的一类，不仅将这项技术广泛应用于预制构件受力钢筋的连接，而且还用于现浇混凝土受力钢筋的连接。我国部分单位对这种接头进行了一定数量的试验研究工作，证实了它的安全性。 灌浆套筒灌浆料： 灌浆料是以水泥为基本原料，配以适当的细集料、混凝土外加剂和其他材料组成的干混料，加水搅拌后具有良好的流动性、早强、高强、微膨胀等特性，填充于套筒与带肋钢筋间隙内。 检测项目检测项目性能指标性能指标流动度/mm初始30030min260抗压强度/M

6、pa1d353d6028d85竖向自由膨胀率24h与3h差值0.20.5氯离子含量0.03 套筒灌浆连接的原理： 钢筋从套筒两端开口插入套筒内部，钢筋与套筒之间填充高强度微膨胀结构性灌浆料，借助灌浆料的微膨胀特性并受到套筒的围束作用，增强与钢筋、套筒之间的摩擦力实现钢筋应力传递。全灌浆套筒连接原理半灌浆套筒连接原理 灌浆套筒在装配式结构中的应用： 1.钢筋套筒灌浆连接主要用于装配式混凝土结构的剪力墙、预制柱的纵向受力钢筋的连接。 2. 也可用于叠合梁等后浇部位的纵向钢筋连接。 灌浆套筒在装配式结构中的应用-柱 灌浆套筒在装配式结构中的应用-柱 灌浆套筒在装配式结构中的应用-柱连接套筒 灌浆套筒

7、在装配式结构中的应用-柱 灌浆套筒在装配式结构中的应用-剪力墙 灌浆套筒在装配式结构中的应用-剪力墙 灌浆套筒在装配式结构中的应用-剪力墙 灌浆套筒在装配式结构中的应用-剪力墙236006001AA12A-A预制剪力墙竖向分布钢筋连接构造示意1不连接的竖向分布钢筋；2连接的竖向分布钢筋；3连接接头 灌浆套筒在装配式结构中的应用-叠合梁 灌浆套筒在装配式结构中的应用-叠合梁 在装配整体式混凝土结构中，套筒灌浆连接主要用于墙、柱重要竖向连接构件中的同截面钢筋连接，其连接性能应满足钢筋机械连接技术规程JGJ 107-2010 中的级接头的要求。 套筒灌浆连接施工应采用由接头型式检验确定的匹配灌浆套筒

8、、灌浆料，灌浆套筒、灌浆料经检验合格后方可使用。 钢筋套筒灌浆连接的要求： 装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014强制性条文：预制构件采用钢筋套筒灌浆连接时，应在构件生产前进行钢筋套筒灌浆连接接头的抗拉强度试验，每种规格的连接接头试件数量不少于3个。 钢筋套筒灌浆连接的要求： 钢筋套筒灌浆连接应用技术规程规定连接只能断于钢筋。断于接头断于接头断于钢筋断于钢筋钢筋拉脱钢筋拉脱 钢筋套筒灌浆连接的要求： 采用钢筋套筒灌浆连接的混凝土预制构件设计时应符合下列规定： 1. 接头连接钢筋的强度等级不应高于灌浆套筒规定的连接钢筋强度等级； 2. 连接钢筋的直径规格不应大于灌浆套筒规定的连接钢筋直接规格

9、，且不宜小于灌浆套筒规定的连接钢筋规格一级以上； 3. 构件配筋方案应根据灌浆套筒外径、长度及灌浆施工要求确定，钢筋插入灌浆套筒的锚固长度应符合灌浆套筒参数要求螺旋箍筋浆锚搭接 这种连接形式采用预留孔浆锚搭接，首先将下层墙体的顶面位置预留插筋，其数量和规格与墙体内竖向受力钢筋一致，然后在上层墙体被预留螺旋状的孔洞，上层墙体安装完成以后，通过灌浆孔和排气孔向孔内灌浆，当灌浆材料硬化以后，最后将上、下层墙体进行连接。 这种方式不同之处在于需要连接的两根钢筋并不是相邻的，而是间隔一定距离，也成为间接搭接。预制装配式剪力墙结构采用这种方式进行连接存在的问题有：如果墙体不是太厚，在墙体中预留很多插孔，增

10、加了施工难度；孔边缘的混凝土厚度较小，在运输过程中很容易造成破损，从而对构建的连接性能造成一定影响。 浆锚搭接连接是指在预制混凝土构件中采用特殊工艺制成的孔道中插入需搭接的钢筋，并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋搭接连接方式。 这种搭接技术在欧洲有多年的应用历史，也被称之为间接搭接或间接锚固。我国已有多家单位对间接搭接技术进行了一定数量的研究工作，如哈尔滨工业大学、黑龙江宇辉新型建筑材料有限公司等对这种技术进行了大量试验研究，也取得了许多试验研究成果。 浆锚搭接预留孔洞的成型方式： 1. 埋置螺旋的金属内模，构件达到强度后旋出内模； 2. 预埋金属波纹管做内模，完成后不抽出。 两种成型方式对比：采

11、用金属内膜旋出时容易造成孔壁损坏，也比较费工，因此金属波纹管方式可靠简单。 约束浆锚连接的原理： 浆锚搭接连是基于黏结锚固原理进行连接的方法，在竖向结构构件下段范围内预留出竖向孔洞，孔洞内壁表面留有螺纹状粗糙面，周围配有横向约束螺旋箍筋，将下部装配式预制构件预留钢筋插入孔洞内，通过灌浆孔注入灌浆料将上下构件连接成一体的连接方式。 浆锚搭接灌浆料： 灌浆料是以水泥为基本原料，其性能应符合下表的规定。 检测项目检测项目性能指标性能指标流动度/mm初始20030min150抗压强度/Mpa1d353d5528d80竖向自由膨胀率24h与3h差值0.020.5氯离子含量0.06 在预制构件中有螺旋箍筋

12、约束的孔道中进行搭接的技术，称为钢筋约束浆锚搭接连接。 金属波纹管浆锚搭接 浆锚搭接连技术的关键在于孔洞的成型技术、灌浆料的质量以及对被搭接钢筋形成约束的方法等各个方面。 目前我国的孔洞成型技术种类较多，尚无统一的论证，因此规程要求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。 纵向钢筋采用浆锚搭接时，对预留成孔工艺、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实用性试验验证。 直径大于20mm的钢筋不宜采用浆锚搭接连接。 直接承受动力载荷构件的纵向钢筋不应采用浆锚搭接连接。 房屋高度大于12m

13、或超过三层时，不宜使用浆锚搭接连接。 在多层框架结构中，装配式混凝土结构设计规程不推荐采用浆锚搭接方式。 装配式混凝土结构设计规程对浆锚连接的规定： 相比较而言，钢筋套筒灌浆连接技术更加成熟，适用于较大直径钢筋的连接；广泛应用于装配式混凝土结构中剪力墙、柱等纵向受力钢筋的连接。 钢筋浆锚搭接连接适用于较小直径的钢筋（d20mm）的连接，连接长度较大，不适用于直接承受动力荷载构件的受力钢筋连接。后浇混凝土连接 后浇混凝土的概念： 后浇混凝土是指预制构件安装后在预制构件连接区域或叠合层现场浇注的混凝土。 现浇混凝土与后浇混凝土的区分： 在装配式结构中，基础、首层、裙房、顶层等部位的现浇混凝土成为现

14、浇混凝土。连接区域或叠合部位的现场浇注的混凝土成为后浇混凝土。 后浇混凝土连接时装配式混凝土结构中非常重要的连接方式，基本上所有的装配式混凝土结构建筑都会有后浇混凝土。后浇混凝土钢筋连接是后浇混凝土连接节点最重要的环节。后浇混凝土钢筋连接方式可采用现浇结构钢筋的连接方式，主要包括：机械螺纹套筒连接、钢筋搭接、钢筋焊接等。 预制混凝土构件与后浇混凝土的接触面须做成粗糙面或键槽面，或两者兼有，以提高混凝土抗剪能力。 平面、粗糙面和键槽面混凝土抗剪能力的比例为1 : 1.6 : 3，即粗糙面抗剪能力是平面的1.6倍，键槽面是平面的3倍 梁端键槽构造示意1-1-键槽；2-2-梁端面 装配式混凝土结构设

15、计中的相关规定： 装配式混凝土结构设计中的相关规定： 粗糙面的处理方法： 人工凿毛法：人工使用铁锤和凿子剔除预制构件结合面的表皮，露出碎石骨料。机械凿毛法：使用专门的小型凿岩机配置梅花平头钻，剔除结合面混凝土表皮。 缓凝水冲法：在预制构件混凝土浇注前，将含有缓凝剂的浆液涂刷在模板上，浇注混凝土后，利用已浸润缓凝剂的表面混凝土与内部混凝土的缓凝时间差，用高压水冲洗未凝固的表层混凝土，冲掉表面浮奖露出骨料形成粗糙表面。 留槽留槽 露骨料露骨料 拉毛拉毛 凿毛凿毛 后浇混凝土其他连接 后浇混凝土其他连接 后浇混凝土其他连接 后浇混凝土其他连接 叠合构建后浇混凝土连接干式连接 1螺栓连接 这种连接形式

16、属于机械连接，连接过程比较简单，对精度要求非常高。首先是在上层剪力墙的下边设置有孔洞的钢板，将下层剪力墙的上方有螺纹的钢筋作为螺杆，然后将钢筋穿过钢板并用螺帽与上层剪力墙连接，对连接的部位浇筑混凝土，最后当混凝土硬化以后将上下层墙体连接起来。 预制装配式剪力墙结构采用这种方式进行连接存在的问题有：随着时间以及荷载作用，螺栓可能会发生松动现象；受到自然环境或者其他因素影响，螺纹会逐渐发生脱落现象。 螺栓连接的适用范围： 在装配式混凝土结构中，螺栓连接仅用于外挂墙板和楼梯等非主体结构构件的连接。 2 Wall Shoes连接 这种连接方式1与螺栓连接方式有些相似，首先将Wall Shoes 连接器

17、安装在模板中，由工厂进行剪力墙预制 ，同时在连接器位置预留孔口，然后将下层剪力墙中的预埋钢筋从底板预留孔中穿入连接器，并用螺栓进行固定，完成以后在连接位置以及Wall Shoes 连接器中浇筑混凝土，待混凝土硬化以后，上下层剪力墙就会成为整体。 3钢吊架式连接 钢吊架式连接的用钢量比较少。钢吊架式连接区别于其他干连接的一其显著优点是其柱子的模板制作较为简单。在实际工程中，偶然出现的偏心荷载会引起梁的扭曲，钢吊架式连接恰好可以阻止此种情况的发生。 该连接方式的缺点是连接构件较多且承受能力相对较弱，从而构造相对复杂，相应的也就对施工质量和安装精度有较高的要求。所以钢吊架式连接不能承受比较大的荷载。

18、 4焊接连接 焊接连接的优点是避免了传统湿连接等方式的灌浆和养护环节从而节省了工期。缺点是焊接连接方法中无明显的塑性铰设置，焊接缝在反复地震荷载作用下容易发生脆性破坏，故该连接方式的抗震性能不理想。但是对于塑性铰设置良好的焊接接头，其优点非常显著，故当前干式连接构造的发展方向包括开发变形性能较好的焊接连接构造。在施工中应该充分安排好相应构件的焊接工序从而减小焊接的残余应力并使焊接有效。 焊接连接在混凝土结构中仅用于非结构构件的连接。 其他连接结束语 预制装配式结构和现浇混凝土结构相比，因其可大量节约资源，提高生产工作效率，促进技术、材料和工艺创新，已是建筑产业现代化的发展方向。尤其在地震区中，钢筋连接技术是预制装配式混凝土结构的关键技术之一，可靠的连接是保证结构整体性和抗震能力的关键。采用不同的连接形式还直接影响到工程的总造价及工期。Thanks.