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建築幕牆預埋件如何設計?

來源:www.jssunton.cn         發布時間:2019-04-24

建築幕牆依據不同的麵板材料分為玻璃幕牆、金屬幕牆和石材幕牆三大類,無論哪類幕牆,其承載結構體係與建築主體結構的連接,通常都是通過預埋件或後加錨固件來實現的。幕牆除了承受自重荷載外,還要承受風力、地震等荷載的影響,因此預埋件與建築主體結構的連接是否可靠耐久,直接關係到幕牆的結構安全與使用壽命。埋件的設計應該注意什麽?昆明玻璃幕牆告訴你。

昆明玻璃幕牆

1.埋件與主體的連接強度直接決定了整個幕牆的安全,必須嚴格控製。在埋件設計時應注意以下幾點:

(1).預埋式埋件錨筋與埋板的尺寸和位置在設

計時應嚴格依據《玻璃幕牆工程規範》

(JGJ102-2003)及《混凝土結構設計規範》

(GB50010-2002)進行設計。

(2).注意錨筋的長度不要超過結構尺寸(如梁厚度),避免錨筋露出結構外。

(3). 爪形埋件中A、B兩型錨筋宜采用螺紋鋼。C、D型的錨筋在設計時應考慮錨筋間的幹涉及錨筋在安裝時與結構配筋之間的幹涉問題。E、F型埋件適合於需要進行防雷的部位。

(4).埋板的大小在設計時應考慮幕牆的結構形式的需要。

2.重視埋件的技術要求

(1)預埋件技術要求是建設方必須重視的幕牆專項設計內容,根據其受力情況(拉、剪、彎)計算確定錨板規格、錨筋直徑、長度以及焊縫厚度等,其中錨板的最小厚度和錨筋的間距,錨筋到錨板邊緣距離,預埋件其承載力以及連接件與主體結構的錨固承載力必須通過計算或實物試驗予以確認,符合規範要求,但是建設方常常對埋件專項設計不夠重視,甚至忽略規範要求,草草的安排土建施工預埋,這種缺乏科學的設計以及盲目預埋,既造成大量預埋件報費,又增加了幕牆安全隱患。

(2)後置埋件技術要求除考慮各類螺栓本身性能差異外,還要考慮基材性狀、錨固連接的受力性質、被連接 結構的類型、胡無抗震設防要求等因素。膨脹型螺栓、擴孔型螺栓不得用於受拉和邊緣受剪(邊距C<10hcf錨件有效錨固深度),拉剪複合受力的結構構件及生命線工程的非結構構件的後錨連接。化學植筋及螺杆,在滿足錨固深度的化學植筋和螺杆可應用於抗震設防烈度不大於8級的受拉、邊緣受剪、拉剪複合受力之的結構構件和非結構構件的後錨固連接等待。

3.埋設件的構造規定

舊規範JGJ102-96《玻璃幕牆工程技術規範》原樣照搬GBJ10-89 《混凝土結構設計規範》。新規範JGJ102-2003<玻璃幕牆工程技術規範>關於預埋件設計較舊規範在適應幕牆行業荷載較小等特點方麵有一定改進,如取消了錨板厚度與錨筋中心距之比≥1/8的規定;以及受拉錨筋長度降低到≥15d等。這些還是不能滿足在較小截麵混凝土構件上設置埋設件的需要,工程上經常要麵對監理按規範檢查錨筋長度不符合規範規定的尷尬。據了解,幕牆行業至今還沒有發生過因埋設件抗力不夠而導致幕牆損壞事故,這說明現行埋設件是安全的,同時也在某種程度上反映埋設件是保守的,尚有繼續改進的空間。

4·1錨筋截麵積

新規範對錨筋最小截麵積進行了規定,提供了錨筋最小截麵積計算公式。根據本人經驗,由於作用於一般幕牆埋設件上的荷載較小,按構造確定的錨筋截麵積均能滿足規範要求,故在一般情況下,無須進行錨筋截麵積驗算。

4·2埋設件的材質

規範規定“預埋件的錨板宜采用Q235級鋼。錨筋應采用HPB235,HRB335或HRB400級熱軋鋼筋,嚴禁采用冷加工鋼筋。” 根據幕牆設計情況,作如下說明:

(1)規範對錨板材質隻要求采用Q235級鋼,並未明確規定A,B,C類中的哪一類。幕牆行業中流行一種就高不就底的傾向很不可取,隻要能滿足使用要求,越經濟,越具有競爭力。

(2)錨筋可以采用常用的建築鋼筋之中的任意一種。采用HRB335級鋼筋作錨筋最合適。HPB235鋼筋為光麵,端部必須做彎鉤,製作和安裝較變形鋼筋難。而HRB400鋼筋價格較貴,加工較難。

(3)鋼筋按製作方式可分為熱軋鋼筋,熱處理鋼筋和冷拉鋼筋。建築工程大量使用的HPB235鋼筋和HRB335鋼筋都是熱軋鋼筋。冷拉鋼筋亦稱冷加工鋼筋,通過冷拉工序,提高了材料的屈服極限,增加了強度,缺點是降低了塑性,材質變脆,冷彎性能差,不適宜作冷彎材料,所以,規範規定錨筋嚴禁采用冷加工鋼筋是正確的。熱軋鋼筋的冷加工,如冷彎,是允許的,並在施工中被大量應用。認為熱軋鋼筋不能進行冷加工,熱軋鋼筋錨筋不能彎折,是把“冷加工鋼筋”與“鋼筋冷加工”兩種不同概念混淆了。

4·3錨筋的錨固長度規範所說的錨筋的錨固長度是指充分利用錨筋的抗拉強度時允許采用的最小構造長度。

(1) 當計算中充分利用錨筋的抗拉強度時,其錨固長度應按下式計算:

式中 光圓鋼筋(如HPB235鋼筋):α=0.16;帶肋鋼筋(如HRB335鋼筋):α=0.14。

鋼筋設計強度:HPB235鋼筋 =210N/mm ;HRB335鋼筋 =300N/mm混凝土強度等級:

C20 C25 C30 C35 C40 對應的混凝土抗拉強度 ( N/mm ):1.10 1.27 1.43 1.57 1.71

d為鋼筋直徑

4.4錨板厚度錨板厚度應根據其受力情況通過計算確定。

計算簡圖為點支平麵板,錨筋支點之間的距離是確定板厚的主要因素,《混凝土結構設計規範》規定錨板厚度與錨筋中心距之比≥1/8的原因就在於此。根據幕牆特點,新規範沒有采用這款規定,對錨板厚度限製較寬。當前設計錨板厚度較隨意,有的錨板麵積較大厚度較小,有的錨板麵積較小厚度卻較大。我認為,一般情況下幕牆4錨筋埋設件,錨板邊長<250mm時,板厚8mm;250mm≤邊長<350mm時,板厚10mm;邊長≥350mm時,板厚12mm為宜。

4.5錨筋錨板連接錨筋與錨板一般采用T型焊連接,當錨筋直徑大於20mm時,宜采用穿孔塞焊,焊縫等級為三級。不同強度鋼材連接時,采用強度較低鋼材所適應的焊條。工程上,采用E43X(0~5)型焊條,焊縫高度 mm,可以滿足一般幕牆埋件焊接要求。

4.6埋件的質量標準

(1)預埋件的品種、類型、規格、尺寸、性能、板材的壁厚、表麵處理應符合設計要求,且應有出廠合格證。

(2)預埋件的焊接處理,必須檢查鋼筋鋼板的品種是否符合設計要求及強製性標準規定,

(3)預埋件(平板、槽型)錨板采用Q235B級鋼,錨筋采用HRB335或HRB400級(帶肋)熱軋鋼筋。

(4)直錨筋與錨板采用T形焊,當錨筋直徑小於20mm,采用壓力弧焊;當錨筋直徑大於20mm,采用穿孔塞焊;不允許把錨筋彎成L形與錨板焊接。

(5)當預埋件表麵采用熱浸鍍鋅防腐處理時,鋅膜厚度應大於45微米。

(6)預埋件製作時,錨板、錨筋及錨筋與錨板麵垂直度等允許偏差應按規範控製,其中錨筋長度不允許負偏差。