(1)什么是套筒灌浆连接
套筒灌浆连接是装配整体式结构最主要最成熟的连接方式,美国人1970年发明套筒灌浆技术,至今已经有40多年的历史。套筒灌浆连接技术发明初期就在美国夏威夷一座38层建筑中应用,而后在欧美亚洲得到广泛应用,目前在日本应用最多,用于很多超高层建筑,最高建筑200多米高。日本的套筒灌浆连接的PC建筑经历过多次地震的考验。
套筒灌浆连接的工作原理是:将需要连接的带肋钢筋插入金属套筒内“对接”,在套筒内注入高强早强且有微膨胀特性的灌浆料,灌浆料在套筒筒壁与钢筋之间形成较大的正向应力,在钢筋带肋的粗糙表面产生较大的摩擦力,由此得以传递钢筋的轴向力,如图1-21~图1-24所示。
我们以现场柱子连接为例介绍套筒灌浆的工作原理。
下面柱子(现浇和预制都可以)伸出钢筋(图1-23),上面预制柱与下面柱伸出钢筋对应的位置埋置了套筒,预制柱子的钢筋插入到套筒上部一半位置,套筒下部一半空间预留给下面柱子的钢筋插入。预制柱子套筒对准下面柱子伸出钢筋安装,使下面柱子钢筋插入套筒,与预制柱子的钢筋形成对接(图1-21)。然后通过套筒灌浆口注入灌浆料,使套筒内注满灌浆料。
套筒连接是对现行混凝土结构规范的“越线”,全部钢筋都在同一截面连接,这违背了规范关于钢筋接头同一截面不大于50%的规定。但由于这种连接方式经过了试验和工程实践的验证,特别是超高层建筑经历过地震的考验,证明是可靠的连接方式。
图1-21 套筒灌浆原理图
图1-22 套筒灌浆作业原理图
图1-23 下面柱子伸出钢筋
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图1-24 上面柱子对应下面柱子钢筋位置是套筒
(2)套筒灌浆连接的优点
1)套筒灌浆连接安全可靠,已经应用了40多年,是装配整体式混凝土建筑构件竖向连接最主要的方式。
2)操作简单。
3)适用范围广。
(3)套筒灌浆连接的缺点
1)成本高。
2)适合大直径钢筋。
3)套筒直径大,钢筋密集时排布有难度。
4)精度要求略高。
(4)套筒灌浆连接的适用范围
适用于各种结构体系的多层、高层、超高层装配式建筑,特别适合高层、超高层建筑。具体连接构件包括:预制柱与现浇混凝土、预制柱与预制柱、剪力墙与现浇混凝土、上下剪力墙之间、预制柱与预制梁、预制梁与预制梁的连接等。
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