預(yù)埋件設(shè)計

1、埋件與主體的連接強度直接決定了整個幕墻的安全，必須嚴(yán)格控制。在埋件設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：

(1).預(yù)埋式埋件錨筋與埋板的尺寸和位置在設(shè)計時應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）進(jìn)行設(shè)計。

(2).注意錨筋的長度不要超過結(jié)構(gòu)尺寸（如梁厚度），避免錨筋露出結(jié)構(gòu)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(shè)計時應(yīng)考慮錨筋間的干涉及錨筋在安裝時與結(jié)構(gòu)配筋之間的干涉問題。E、F型埋件適合于需要進(jìn)行防雷的部位。

(4).埋板的大小在設(shè)計時應(yīng)考慮幕墻的結(jié)構(gòu)形式的需要。

2、重視埋件的技術(shù)要求

（1）預(yù)埋件技術(shù)要求是建設(shè)方必須重視的幕墻專項設(shè)計內(nèi)容，根據(jù)其受力情況（拉、剪、彎）計算確定錨板規(guī)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(yù)埋件其承載力以及連接件與主體結(jié)構(gòu)的錨固承載力必須通過計算或?qū)嵨镌囼炗枰源_認(rèn)，符合規(guī)范要求，但是建設(shè)方常常對埋件專項設(shè)計不夠重視，甚至忽略規(guī)范要求，草草的安排土建施工預(yù)埋，這種缺乏科學(xué)的設(shè)計以及盲目預(yù)埋，既造成大量預(yù)埋件報費，又增加了幕墻安全隱患。

（2）后置埋件技術(shù)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(zhì)、被連接 結(jié)構(gòu)的類型、胡無抗震設(shè)防要求等因素。膨脹型螺栓、擴孔型螺栓不得用于受拉和邊緣受剪（邊距C＜10hcf錨件有效錨固深度），拉剪復(fù)合受力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后錨連接?；瘜W(xué)植筋及螺桿，在滿足錨固深度的化學(xué)植筋和螺桿可應(yīng)用于抗震設(shè)防烈度不大于8級的受拉、邊緣受剪、拉剪復(fù)合受力之的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后錨固連接等待。

3、埋件的構(gòu)造規(guī)定

《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003關(guān)于預(yù)埋件設(shè)計較舊規(guī)范在適應(yīng)幕墻行業(yè)荷載較小等特點方面有一定改進(jìn)，如取消了錨板厚度與錨筋中心距之比≥1/8的規(guī)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面混凝土構(gòu)件上設(shè)置埋件的需要，工程上經(jīng)常要面對監(jiān)理按規(guī)范檢查錨筋長度不符合規(guī)范規(guī)定的尷尬。據(jù)了解，幕墻行業(yè)至今還沒有發(fā)生過因埋件抗力不夠而導(dǎo)致幕墻損壞事故，這說明現(xiàn)行埋件是安全的，同時也在某種程度上反映埋件是保守的，尚有繼續(xù)改進(jìn)的空間。

3·1、錨筋截面積

新規(guī)范對錨筋最小截面積進(jìn)行了規(guī)定，提供了錨筋最小截面積計算公式。根據(jù)本人經(jīng)驗，由于作用于一般幕墻埋設(shè)件上的荷載較小，按構(gòu)造確定的錨筋截面積均能滿足規(guī)范要求，故在一般情況下，無須進(jìn)行錨筋截面積驗算。

3·2、埋件的材質(zhì)

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）9.7.1條規(guī)定：

受力預(yù)埋件的錨板宜采用Q235 、Q345 級鋼，錨板厚度應(yīng)根據(jù)受力情況計算確定，且不宜小于錨筋直徑的60% ；受拉和受彎預(yù)埋件的錨板厚度尚宜大于b/8, b 為錨筋的間距。

受力預(yù)埋件的錨筋應(yīng)采用HRB400 或HPB300 鋼筋，不應(yīng)采用冷加工鋼筋。

直錨筋與錨板應(yīng)采用T 形焊接。當(dāng)錨筋直徑不大于20mm時宜采用壓力埋弧焊；當(dāng)錨筋直徑大于20mm 時宜采用穿孔塞焊。當(dāng)采用于工焊時，焊縫高度不宜小于6mm，且對300MPa級鋼筋不宜小于0. 5d ，對其他鋼筋不宜小于0. 6d, d 為錨筋的直徑。

《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2013.5.1.4條規(guī)定：

錨板厚度應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017進(jìn)行設(shè)計,且不宜小于錨栓直徑的0.6倍；受拉和受彎錨板的厚度尚宜大于錨栓間距的1/8；外圍錨栓孔至錨板邊緣的距離不應(yīng)小于2倍錨栓孔直徑和20mm。

《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003附錄C規(guī)定：

 C.0.2 預(yù)埋件的錨板宜采用Q235 級鋼。錨筋應(yīng)采用HPB235、HRB335或HRB40級熱軋鋼筋，嚴(yán)禁采用冷加工鋼筋。

 C.0.3 預(yù)埋件的受力直錨筋不宜少于4根，且不宜多于4層;其直徑不宜小于8mm ，且不宜大于25mm 。受剪預(yù)埋件的直錨筋可采用2根。預(yù)埋件的錨筋應(yīng)放置在構(gòu)件的外排主筋的內(nèi)側(cè)。

C.0.4 直錨筋與錨板應(yīng)采用T型焊。當(dāng)錨筋直徑不大于20mm時，宜采用壓力埋弧焊;當(dāng)錨筋直徑大于20mm時，宜采用穿孔塞焊。當(dāng)采用手工焊時，焊縫高度不宜小于6mm及0.5d(HPB235級鋼筋)或0 .6d(HRB335或HRB400級鋼筋)，d為錨筋直徑。

C.0.6 受剪和受壓直錨筋的錨固長度不應(yīng)小于巧倍錨固鋼筋直徑。除受壓直錨筋外，當(dāng)采用HPB235級鋼筋時，鋼筋末端應(yīng)作180°彎鉤，彎鉤平直段長度不應(yīng)小于3倍的錨筋直徑。

C.0.7 錨板厚度應(yīng)根據(jù)其受力情況按計算確定，且宜大于錨筋直徑的0.6倍。錨筋中心至錨板邊緣的距離。不應(yīng)小于錨筋直徑的2倍和20mm的較大值。

對受拉和受彎預(yù)埋件，其鋼筋 的 間 距 b、b1和錨筋至構(gòu)件邊緣的距離。c、c1均不應(yīng)小于錨筋直徑的3倍和45mm的較大值。

對受 剪 預(yù) 埋 件，其錨筋的間距 b、b1均不應(yīng)大于30mm，且b1不應(yīng)小于錨筋直徑的6倍及70mm的較大值；錨筋至構(gòu)件邊緣的距離c1不應(yīng)小于錨筋直徑的6倍及70mm的較大值，錨筋的間距b錨筋至構(gòu)件邊緣的距離c均不應(yīng)小于錨筋直徑的3倍和45mm的較大值。

根據(jù)幕墻設(shè)計情況，作如下說明：

（1）規(guī)范對錨板材質(zhì)只要求采用Q235、Q335級鋼，并未明確規(guī)定A，B，C類中的哪一類。我個人覺得南方及夏熱冬冷地區(qū)采用B級鋼，北方及寒冷地區(qū)應(yīng)采用C級鋼或D級鋼。

（2）錨筋可以采用常用的建筑鋼筋之中的任意一種。采用HRB335級鋼筋作錨筋最合適。HPB235鋼筋為光面，端部必須做彎鉤，制作和安裝較變形鋼筋難。而HRB400鋼筋使用率較高，已經(jīng)在多數(shù)工程中采用。

（3）鋼筋按制作方式可分為熱軋鋼筋，熱處理鋼筋和冷拉鋼筋。建筑工程大量使用的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(zhì)變脆，冷彎性能差，不適宜作冷彎材料，所以，規(guī)范規(guī)定錨筋嚴(yán)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，并在施工中被大量應(yīng)用。認(rèn)為熱軋鋼筋不能進(jìn)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。

3·3、錨筋的錨固長度規(guī)范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(gòu)造長度

（1） 當(dāng)計算中充分利用錨筋的抗拉強度時，其錨固長度應(yīng)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(shè)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(yīng)的混凝土抗拉強度 ( N/mm )：1.10\1.27\1.43\1.57\1.71

3.4、錨板厚度錨板厚度應(yīng)根據(jù)其受力情況通過計算確定

計算簡圖為點支平面板，錨筋支點之間的距離是確定板厚的主要因素，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定錨板厚度與錨筋中心距之比≥1/8的原因就在于此。根據(jù)幕墻特點，新規(guī)范沒有采用這款規(guī)定，對錨板厚度限制較寬。當(dāng)前設(shè)計錨板厚度較隨意，有的錨板面積較大厚度較小，有的錨板面積較小厚度卻較大。我認(rèn)為，一般情況下幕墻4錨筋埋設(shè)件，錨板邊長＜200mm時，板厚8~10mm；200mm≤邊長＜300mm時，板厚10~12mm；邊長≥300mm時，板厚應(yīng)＞12mm為宜或增加錨筋數(shù)量或增粗錨筋直徑。

3.5、錨筋錨板連接錨筋與錨板一般采用T型焊連接

當(dāng)錨筋直徑大于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(yīng)的焊條。工程上，采用E43XX系列焊條，焊縫高度6mm，可以滿足一般幕墻埋件焊接要求。

3.6、埋件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（1）預(yù)埋件的品種、類型、規(guī)格、尺寸、性能、板材的壁厚、表面處理應(yīng)符合設(shè)計要求，且應(yīng)有出廠合格證。

（2）預(yù)埋件的焊接處理，必須檢查鋼筋鋼板的品種是否符合設(shè)計要求及強制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（3）預(yù)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(dāng)錨筋直徑小于20mm，采用壓力弧焊；當(dāng)錨筋直徑大于20mm，采用穿孔塞焊；不允許把錨筋彎成L形與錨板焊接。

（5）當(dāng)預(yù)埋件表面采用熱浸鍍鋅防腐處理時，鋅膜厚度應(yīng)大于45微米。

（6）預(yù)埋件制作時，錨板、錨筋及錨筋與錨板面垂直度等允許偏差應(yīng)按規(guī)范控制，其中錨筋長度不允許負(fù)偏差。