预埋件设计

 预埋件设计

1、埋件与主体的连接强度直接决定了整个幕墙的安全，必须严格控制。在埋件设计时应注意以下几点：

(1).预埋式埋件锚筋与埋板的尺寸和位置在设计时应严格依据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)及《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）进行设计。

(2).注意锚筋的长度不要超过结构尺寸（如梁厚度），避免锚筋露出结构外。

(3). 爪形埋件中A、B两型锚筋宜采用螺纹钢。C、D型的锚筋在设计时应考虑锚筋间的干涉及锚筋在安装时与结构配筋之间的干涉问题。E、F型埋件适合于需要进行防雷的部位。

(4).埋板的大小在设计时应考虑幕墙的结构形式的需要。

2、重视埋件的技术要求

（1）预埋件技术要求是建设方必须重视的幕墙专项设计内容，根据其受力情况（拉、剪、弯）计算确定锚板规格、锚筋直径、长度以及焊缝厚度等，其中锚板的最小厚度和锚筋的间距，锚筋到锚板边缘距离，预埋件其承载力以及连接件与主体结构的锚固承载力必须通过计算或实物试验予以确认，符合规范要求，但是建设方常常对埋件专项设计不够重视，甚至忽略规范要求，草草的安排土建施工预埋，这种缺乏科学的设计以及盲目预埋，既造成大量预埋件报费，又增加了幕墙安全隐患。

（2）后置埋件技术要求除考虑各类螺栓本身性能差异外，还要考虑基材性状、锚固连接的受力性质、被连接 结构的类型、胡无抗震设防要求等因素。膨胀型螺栓、扩孔型螺栓不得用于受拉和边缘受剪（边距C＜10hcf锚件有效锚固深度），拉剪复合受力的结构构件及生命线工程的非结构构件的后锚连接。化学植筋及螺杆，在满足锚固深度的化学植筋和螺杆可应用于抗震设防烈度不大于8级的受拉、边缘受剪、拉剪复合受力之的结构构件和非结构构件的后锚固连接等待。

3、埋件的构造规定

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003关于预埋件设计较旧规范在适应幕墙行业荷载较小等特点方面有一定改进，如取消了锚板厚度与锚筋中心距之比≥1/8的规定；以及受拉锚筋长度降低到≥15d等。这些还是不能满足在较小截面混凝土构件上设置埋件的需要，工程上经常要面对监理按规范检查锚筋长度不符合规范规定的尴尬。据了解，幕墙行业至今还没有发生过因埋件抗力不够而导致幕墙损坏事故，这说明现行埋件是安全的，同时也在某种程度上反映埋件是保守的，尚有继续改进的空间。

3·1、锚筋截面积

新规范对锚筋最小截面积进行了规定，提供了锚筋最小截面积计算公式。根据本人经验，由于作用于一般幕墙埋设件上的荷载较小，按构造确定的锚筋截面积均能满足规范要求，故在一般情况下，无须进行锚筋截面积验算。

3·2、埋件的材质

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）9.7.1条规定：

受力预埋件的锚板宜采用Q235 、Q345 级钢，锚板厚度应根据受力情况计算确定，且不宜小于锚筋直径的60% ；受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于b/8, b 为锚筋的间距。

受力预埋件的锚筋应采用HRB400 或HPB300 钢筋，不应采用冷加工钢筋。

直锚筋与锚板应采用T 形焊接。当锚筋直径不大于20mm时宜采用压力埋弧焊；当锚筋直径大于20mm 时宜采用穿孔塞焊。当采用于工焊时，焊缝高度不宜小于6mm，且对300MPa级钢筋不宜小于0. 5d ，对其他钢筋不宜小于0. 6d, d 为锚筋的直径。

《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013.5.1.4条规定：

锚板厚度应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017进行设计,且不宜小于锚栓直径的0.6倍；受拉和受弯锚板的厚度尚宜大于锚栓间距的1/8；外围锚栓孔至锚板边缘的距离不应小于2倍锚栓孔直径和20mm。

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003附录C规定：

 C.0.2 预埋件的锚板宜采用Q235 级钢。锚筋应采用HPB235、HRB335或HRB40级热轧钢筋，严禁采用冷加工钢筋。

 C.0.3 预埋件的受力直锚筋不宜少于4根，且不宜多于4层;其直径不宜小于8mm ，且不宜大于25mm 。受剪预埋件的直锚筋可采用2根。预埋件的锚筋应放置在构件的外排主筋的内侧。

C.0.4 直锚筋与锚板应采用T型焊。当锚筋直径不大于20mm时，宜采用压力埋弧焊;当锚筋直径大于20mm时，宜采用穿孔塞焊。当采用手工焊时，焊缝高度不宜小于6mm及0.5d(HPB235级钢筋)或0 .6d(HRB335或HRB400级钢筋)，d为锚筋直径。

C.0.6 受剪和受压直锚筋的锚固长度不应小于巧倍锚固钢筋直径。除受压直锚筋外，当采用HPB235级钢筋时，钢筋末端应作180°弯钩，弯钩平直段长度不应小于3倍的锚筋直径。

C.0.7 锚板厚度应根据其受力情况按计算确定，且宜大于锚筋直径的0.6倍。锚筋中心至锚板边缘的距离。不应小于锚筋直径的2倍和20mm的较大值。

对受拉和受弯预埋件，其钢筋 的 间 距 b、b1和锚筋至构件边缘的距离。c、c1均不应小于锚筋直径的3倍和45mm的较大值。

对受 剪 预 埋 件，其锚筋的间距 b、b1均不应大于30mm，且b1不应小于锚筋直径的6倍及70mm的较大值；锚筋至构件边缘的距离c1不应小于锚筋直径的6倍及70mm的较大值，锚筋的间距b锚筋至构件边缘的距离c均不应小于锚筋直径的3倍和45mm的较大值。

根据幕墙设计情况，作如下说明：

（1）规范对锚板材质只要求采用Q235、Q335级钢，并未明确规定A，B，C类中的哪一类。我个人觉得南方及夏热冬冷地区采用B级钢，北方及寒冷地区应采用C级钢或D级钢。

（2）锚筋可以采用常用的建筑钢筋之中的任意一种。采用HRB335级钢筋作锚筋最合适。HPB235钢筋为光面，端部必须做弯钩，制作和安装较变形钢筋难。而HRB400钢筋使用率较高，已经在多数工程中采用。

（3）钢筋按制作方式可分为热轧钢筋，热处理钢筋和冷拉钢筋。建筑工程大量使用的HPB235钢筋和HRB335钢筋都是热轧钢筋。冷拉钢筋亦称冷加工钢筋，通过冷拉工序，提高了材料的屈服极限，增加了强度，缺点是降低了塑性，材质变脆，冷弯性能差，不适宜作冷弯材料，所以，规范规定锚筋严禁采用冷加工钢筋是正确的。热轧钢筋的冷加工，如冷弯，是允许的，并在施工中被大量应用。认为热轧钢筋不能进行冷加工，热轧钢筋锚筋不能弯折，是把“冷加工钢筋”与“钢筋冷加工”两种不同概念混淆了。

3·3、锚筋的锚固长度规范所说的锚筋的锚固长度是指充分利用锚筋的抗拉强度时允许采用的最小构造长度

（1） 当计算中充分利用锚筋的抗拉强度时，其锚固长度应按下式计算：

式中 光圆钢筋（如HPB235钢筋）：α=0.16；带肋钢筋（如HRB335钢筋）：α=0.14。

钢筋设计强度：HPB235钢筋 =210N/mm ；HRB335钢筋 =300N/mm混凝土强度等级：C20\C25\C30\C35\C40 对应的混凝土抗拉强度 ( N/mm )：1.10\1.27\1.43\1.57\1.71

3.4、锚板厚度锚板厚度应根据其受力情况通过计算确定

计算简图为点支平面板，锚筋支点之间的距离是确定板厚的主要因素，《混凝土结构设计规范》规定锚板厚度与锚筋中心距之比≥1/8的原因就在于此。根据幕墙特点，新规范没有采用这款规定，对锚板厚度限制较宽。当前设计锚板厚度较随意，有的锚板面积较大厚度较小，有的锚板面积较小厚度却较大。我认为，一般情况下幕墙4锚筋埋设件，锚板边长＜200mm时，板厚8~10mm；200mm≤边长＜300mm时，板厚10~12mm；边长≥300mm时，板厚应＞12mm为宜或增加锚筋数量或增粗锚筋直径。

3.5、锚筋锚板连接锚筋与锚板一般采用T型焊连接

当锚筋直径大于20mm时，宜采用穿孔塞焊，焊缝等级为三级。不同强度钢材连接时，采用强度较低钢材所适应的焊条。工程上，采用E43XX系列焊条，焊缝高度6mm，可以满足一般幕墙埋件焊接要求。

3.6、埋件的质量标准

（1）预埋件的品种、类型、规格、尺寸、性能、板材的壁厚、表面处理应符合设计要求，且应有出厂合格证。

（2）预埋件的焊接处理，必须检查钢筋钢板的品种是否符合设计要求及强制性标准规定。

（3）预埋件（平板、槽型）锚板采用Q235B级钢，锚筋采用HRB335或HRB400级（带肋）热轧钢筋。

（4）直锚筋与锚板采用T形焊，当锚筋直径小于20mm，采用压力弧焊；当锚筋直径大于20mm，采用穿孔塞焊；不允许把锚筋弯成L形与锚板焊接。

（5）当预埋件表面采用热浸镀锌防腐处理时，锌膜厚度应大于45微米。

（6）预埋件制作时，锚板、锚筋及锚筋与锚板面垂直度等允许偏差应按规范控制，其中锚筋长度不允许负偏差。

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