01 概述

預(yù)制梁構(gòu)件作為一類重要的混凝土預(yù)制構(gòu)件主要應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)，在其他結(jié)構(gòu)體系中也有應(yīng)用。目前主要分為全預(yù)制梁、疊合梁，隨著裝配式建筑建造技術(shù)研究的發(fā)展，也出現(xiàn)了眾多創(chuàng)新性的建造方式，例如在施工現(xiàn)場(chǎng)向預(yù)制空腔里澆筑混凝土從而形成梁構(gòu)件，這種方式實(shí)現(xiàn)了免拆模，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工工序。

通過(guò)參與的項(xiàng)目來(lái)看，綜合受力性能、生產(chǎn)、成本等方面因素，預(yù)制混凝土疊合梁構(gòu)件應(yīng)用的較多。

和現(xiàn)澆混凝土梁構(gòu)件相比，混凝土疊合梁的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行額外的計(jì)算，主要包括豎向接縫抗剪驗(yàn)算、疊合面抗剪驗(yàn)算和吊裝驗(yàn)算等，本文主要介紹疊合梁構(gòu)件豎向接縫的抗剪驗(yàn)算。

02 疊合梁豎向接縫抗剪驗(yàn)算

為了提高疊合梁端部的抗剪能力，疊合梁端部和現(xiàn)澆混凝土接觸面需要做粗糙面處理，并且根據(jù)需要設(shè)置鍵槽，粗糙面和鍵槽的設(shè)置要求在JGJ1-2014 6.5.5條中有著詳細(xì)的、圖文并茂的說(shuō)明。

疊合梁端部的受剪承載力主要由 新舊混凝土結(jié)合面的粘結(jié)力、鍵槽的抗剪能力、后澆混凝土疊合層的抗剪能力、梁縱向鋼筋的銷栓抗剪作用 提供。

規(guī)范中偏于安全的不考慮新舊結(jié)合面的粘結(jié)力，認(rèn)為結(jié)合面的抗剪主要由鍵槽的抗剪能力、后澆混凝土疊合層的抗剪能力、梁縱向鋼筋的銷栓抗剪作用來(lái)提供，因此主要對(duì)這三部分進(jìn)行驗(yàn)算。

2.1 規(guī)范依據(jù)

主要參照J(rèn)GJ1-2014 7.2.2條公式進(jìn)行，按照持久設(shè)計(jì)工況和地震設(shè)計(jì)工況分別進(jìn)行驗(yàn)算，需要考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)和承載力抗震調(diào)整系數(shù)，這里不再贅述。

除此之外需要注意的是后澆混凝土形成的鍵槽和疊合梁端部預(yù)制的鍵槽二者相互交錯(cuò)，因此其抗剪承載力取二者的較小值，即各鍵槽根部截面面積之和Ak的取值為 后澆鍵槽 和 預(yù)制鍵槽 二者根部截面面積之和的 較小值。

通過(guò)條文說(shuō)明可知，考慮鍵槽抗剪和鋼筋的銷栓抗剪作用一般不會(huì)同時(shí)達(dá)到最/大值，因此對(duì)鍵槽的抗剪能力進(jìn)行了折減；考慮地震作用下往復(fù)作用的影響，對(duì)后澆層混凝土部分的抗剪承載力再進(jìn)行折減，作為地震工況下的抗剪承載力。

2.2 實(shí)例計(jì)算

（1）初始條件

框架梁截面400mmx750mm,后澆疊合層厚度150mm，混凝土等級(jí)C30，縱向鋼筋HRB400,上部和底部分別為6根18鋼筋和4根18鋼筋，疊合梁截面和鍵槽截面尺寸如下圖所示

（2）計(jì)算過(guò)程

fc=14.3 N/mm2; fy=360 N/mm2;

Ac1=400x150=60000 mm2;

Ak=min{(180+15+15+150)x400,(240+15+15)x400}=10800 mm2;

Asd=2545 mm2

持久設(shè)計(jì)工況

Vu=515.8 kN

持久工況下，后澆疊合層混凝土、端部鍵槽、鋼筋銷栓作用所提供的抗剪能力見(jiàn)下表所示：

地震設(shè)計(jì)工況

Vue=428.3 kN

地震工況下，后澆疊合層混凝土、端部鍵槽、鋼筋銷栓作用所提供的抗剪能力見(jiàn)下表所示：

（3） 小結(jié)

由上述示例計(jì)算可知，鋼筋的銷栓作用提供了大部分的抗剪能力，其次是端部鍵槽提供的，后澆疊合層混凝土提供的占比最少。

一般疊合層的厚度調(diào)整的空間不大，因此主要靠前兩項(xiàng)提供抗剪承載力。

在疊合層高度一定的情況下，可以通過(guò)調(diào)整鍵槽的面積來(lái)增加疊合端面的抗剪承載力，“設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量使現(xiàn)澆鍵槽和預(yù)制鍵槽根部剪切面面積相等”。