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提要:在建筑装饰行业,由于主体结构混凝土梁的尺寸(梁宽或梁高)限制,导致幕墙预埋件锚筋的边距和埋深达不到计算要求甚至构造要求,本文阐述幕墙预埋件与主体结构边距和埋深条件不够时的处理方式。
关键字:幕墙,结构,预埋件,锚筋
1 前言
建筑幕墙行业日新月异,建筑师对建筑效果的追求愈加极致,常规的幕墙设计施工方案可能难以适应某些特殊的构造要求。根据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)要求,受剪预埋件的锚筋间距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不应小于锚筋直径的6倍及70mm的较大值。但由于主体结构混凝土梁的尺寸(梁宽或梁高)限制,可能会导致幕墙预埋件锚筋的间距、边距达不到计算要求甚至构造要求,同时在预埋件的锚固深度方面也可能不满足要求。
2 预埋件设计
2.1 设计条件
某工程中结构边梁尺寸为220mm高、250mm寬,需在结构梁底部安装预埋件。图示如下:
经过计算分析,预埋件需要采用3×4根?16锚筋,其长度不应小于310mm。根据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)要求,受剪预埋件的锚筋间距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不应小于锚筋直径的6倍及70mm的较大值,因此本工程中预埋件锚筋的间距及边距均应不小于96mm。从上述数据可见,该工程的结构梁尺寸不满足幕墙预埋设计要求。
2.2 受剪预埋件锚筋间距问题处理
本工程中预埋件是安装在结构梁的底部,由于幕墙自重及风荷载等因素,预埋件的锚筋受到剪力作用。在主体结构无法满足锚筋的间距及边距要求时,必须采用其他措施来解决该问题[1]。
在本工程中采用一种带抗剪键设计的预埋件,通过抗剪键来承受幕墙传递的剪力作用,而预埋件的锚筋仅需承受拉弯作用。如下图中,在预埋板受剪力方向焊接一条L50x4mm的角钢作为抗剪键。
由于使用了抗剪键,锚筋不再承受剪力作用,因此锚筋的间距及边距可以按照不小于锚筋直径的3倍及45mm的较大值来设计,此时设计满足主体结构及受力要求。
2.3 预埋件锚固深度问题处理
采用Φ16HRB400的锚筋,按照公式计算,埋深为470mm,考虑抗震因素埋深乘以1.1倍,以及采取埋深折减措施,埋深可取基本锚固长度的60%,最终埋深也需470x1.1x0.6=310mm,220mm高的混凝土无法满足埋深要求,此时只有采取对穿的方式,预埋时预留钢筋长度,混凝土浇筑完毕后,安装后锚板,并用螺栓紧固,如图所示:
预埋件在混凝土浇筑完毕后通过螺栓和后埋板完成组装,形成对穿式预埋件,解决混凝土高度方向上尺寸导致的锚筋埋深问题。
3 预埋件安装
对穿式预埋件的安装方式如下图:
4 预埋件校核计算
4.1 设计资料
钢筋直径: ?16
钢筋级别: HRB400
fy = 300.00 N/mm2
混凝土强度等级: C30
fc = 14.30 N/mm2
ft = 1.43 N/mm2
直锚筋布置: 3 × 4
锚板厚度: t = 12 mm
直锚筋横向间距: b = 75 mm
直锚筋纵向间距: b1 = 75 mm
外层锚筋中心到锚板边缘的距离: a = 50 mm
拉力设计值: N = 8.00 kN
剪力设计值: N = 42.00 kN
弯矩设计值: M = 19.00 kN·m
预埋件受力类型: 拉弯剪
是否考虑抗震: 是
4.2 锚筋计算结果
根据《混凝土结构设计规范》10.9.6条的规定,锚板厚度宜大于锚筋直径的0.6倍
5 结论
混凝土结构尺寸受限,埋件锚筋间距边距无法满足规范要求,可采取在埋板底部加设抗剪键的方法,让抗剪键承受幕墙结构传递的剪力,不参与抗剪的锚筋可以降低其间距边距要求,适应混凝土结构尺寸; 混凝土结构尺寸受限,锚筋埋深不够,可采用对穿式预埋件,预埋完毕,浇筑混凝土,安装后埋板,螺栓紧固,解决埋深问题[2].
采用这种带抗剪键的对穿式预埋件可以很好的解决主体结构尺寸受限的预埋件设计问题.
参考文献
[1]浅谈建筑幕墙结构设计及优化措施[J]. 周振华. 中国住宅设施. 2018(12)
[2]建筑幕墙结构设计及优化措施探讨[J]. 王曙芬. 河南建材. 2019(06)
作者简介:盖长生,1982.1,男,汉族,吉林省桦甸市,本科,工程师,建筑幕墙
深圳市方大建科集团有限公司 深圳 518057
关键字:幕墙,结构,预埋件,锚筋
1 前言
建筑幕墙行业日新月异,建筑师对建筑效果的追求愈加极致,常规的幕墙设计施工方案可能难以适应某些特殊的构造要求。根据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)要求,受剪预埋件的锚筋间距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不应小于锚筋直径的6倍及70mm的较大值。但由于主体结构混凝土梁的尺寸(梁宽或梁高)限制,可能会导致幕墙预埋件锚筋的间距、边距达不到计算要求甚至构造要求,同时在预埋件的锚固深度方面也可能不满足要求。
2 预埋件设计
2.1 设计条件
某工程中结构边梁尺寸为220mm高、250mm寬,需在结构梁底部安装预埋件。图示如下:
经过计算分析,预埋件需要采用3×4根?16锚筋,其长度不应小于310mm。根据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)要求,受剪预埋件的锚筋间距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不应小于锚筋直径的6倍及70mm的较大值,因此本工程中预埋件锚筋的间距及边距均应不小于96mm。从上述数据可见,该工程的结构梁尺寸不满足幕墙预埋设计要求。
2.2 受剪预埋件锚筋间距问题处理
本工程中预埋件是安装在结构梁的底部,由于幕墙自重及风荷载等因素,预埋件的锚筋受到剪力作用。在主体结构无法满足锚筋的间距及边距要求时,必须采用其他措施来解决该问题[1]。
在本工程中采用一种带抗剪键设计的预埋件,通过抗剪键来承受幕墙传递的剪力作用,而预埋件的锚筋仅需承受拉弯作用。如下图中,在预埋板受剪力方向焊接一条L50x4mm的角钢作为抗剪键。
由于使用了抗剪键,锚筋不再承受剪力作用,因此锚筋的间距及边距可以按照不小于锚筋直径的3倍及45mm的较大值来设计,此时设计满足主体结构及受力要求。
2.3 预埋件锚固深度问题处理
采用Φ16HRB400的锚筋,按照公式计算,埋深为470mm,考虑抗震因素埋深乘以1.1倍,以及采取埋深折减措施,埋深可取基本锚固长度的60%,最终埋深也需470x1.1x0.6=310mm,220mm高的混凝土无法满足埋深要求,此时只有采取对穿的方式,预埋时预留钢筋长度,混凝土浇筑完毕后,安装后锚板,并用螺栓紧固,如图所示:
预埋件在混凝土浇筑完毕后通过螺栓和后埋板完成组装,形成对穿式预埋件,解决混凝土高度方向上尺寸导致的锚筋埋深问题。
3 预埋件安装
对穿式预埋件的安装方式如下图:
4 预埋件校核计算
4.1 设计资料
钢筋直径: ?16
钢筋级别: HRB400
fy = 300.00 N/mm2
混凝土强度等级: C30
fc = 14.30 N/mm2
ft = 1.43 N/mm2
直锚筋布置: 3 × 4
锚板厚度: t = 12 mm
直锚筋横向间距: b = 75 mm
直锚筋纵向间距: b1 = 75 mm
外层锚筋中心到锚板边缘的距离: a = 50 mm
拉力设计值: N = 8.00 kN
剪力设计值: N = 42.00 kN
弯矩设计值: M = 19.00 kN·m
预埋件受力类型: 拉弯剪
是否考虑抗震: 是
4.2 锚筋计算结果
根据《混凝土结构设计规范》10.9.6条的规定,锚板厚度宜大于锚筋直径的0.6倍
5 结论
混凝土结构尺寸受限,埋件锚筋间距边距无法满足规范要求,可采取在埋板底部加设抗剪键的方法,让抗剪键承受幕墙结构传递的剪力,不参与抗剪的锚筋可以降低其间距边距要求,适应混凝土结构尺寸; 混凝土结构尺寸受限,锚筋埋深不够,可采用对穿式预埋件,预埋完毕,浇筑混凝土,安装后埋板,螺栓紧固,解决埋深问题[2].
采用这种带抗剪键的对穿式预埋件可以很好的解决主体结构尺寸受限的预埋件设计问题.
参考文献
[1]浅谈建筑幕墙结构设计及优化措施[J]. 周振华. 中国住宅设施. 2018(12)
[2]建筑幕墙结构设计及优化措施探讨[J]. 王曙芬. 河南建材. 2019(06)
作者简介:盖长生,1982.1,男,汉族,吉林省桦甸市,本科,工程师,建筑幕墙
深圳市方大建科集团有限公司 深圳 518057