01 概述

預制梁構件作為一類重要的混凝土預制構件主要應用于框架結構，在其他結構體系中也有應用。目前主要分為全預制梁、疊合梁，隨著裝配式建筑建造技術研究的發(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)場向預制空腔里澆筑混凝土從而形成梁構件，這種方式實現(xiàn)了免拆模，減少了現(xiàn)場施工工序。

通過參與的項目來看，綜合受力性能、生產(chǎn)、成本等方面因素，預制混凝土疊合梁構件應用的較多。

和現(xiàn)澆混凝土梁構件相比，混凝土疊合梁的設計需要進行額外的計算，主要包括豎向接縫抗剪驗算、疊合面抗剪驗算和吊裝驗算等，本文主要介紹疊合梁構件豎向接縫的抗剪驗算。

02 疊合梁豎向接縫抗剪驗算

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)需要設置鍵槽，粗糙面和鍵槽的設置要求在JGJ1-2014 6.5.5條中有著詳細的、圖文并茂的說明。

疊合梁端部的受剪承載力主要由 新舊混凝土結合面的粘結力、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合面的粘結力，認為結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提供，因此主要對這三部分進行驗算。

2.1 規(guī)范依據(jù)

主要參照JGJ1-2014 7.2.2條公式進行，按照持久設計工況和地震設計工況分別進行驗算，需要考慮結構重要性系數(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制的鍵槽二者相互交錯，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 預制鍵槽 二者根部截面面積之和的 較小值。

通過條文說明可知，考慮鍵槽抗剪和鋼筋的銷栓抗剪作用一般不會同時達到最/大值，因此對鍵槽的抗剪能力進行了折減；考慮地震作用下往復作用的影響，對后澆層混凝土部分的抗剪承載力再進行折減，作為地震工況下的抗剪承載力。

2.2 實例計算

（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）計算過程

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

持久設計工況

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下表所示：

地震設計工況

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下表所示：

（3） 小結

由上述示例計算可知，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，因此主要靠前兩項提供抗剪承載力。

在疊合層高度一定的情況下，可以通過調(diào)整鍵槽的面積來增加疊合端面的抗剪承載力，“設計中應盡量使現(xiàn)澆鍵槽和預制鍵槽根部剪切面面積相等”。