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 預埋件設計

1、埋件與主體的連接強度直接決定了整個幕墻的安全，必須嚴格控制。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《玻璃幕墻工程技術規范》(JGJ102-2003)及《混凝土結構設計規范》GB50010-2010（2015年版）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干涉及錨筋在安裝時與結構配筋之間的干涉問題。E、F型埋件適合于需要進行防雷的部位。

(4).埋板的大小在設計時應考慮幕墻的結構形式的需要。

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墻專項設計內容，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，符合規范要求，但是建設方常常對埋件專項設計不夠重視，甚至忽略規范要求，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，又增加了幕墻安全隱患。

（2）后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、擴孔型螺栓不得用于受拉和邊緣受剪（邊距C＜10hcf錨件有效錨固深度），拉剪復合受力的結構構件及生命線工程的非結構構件的后錨連接。化學植筋及螺桿，在滿足錨固深度的化學植筋和螺桿可應用于抗震設防烈度不大于8級的受拉、邊緣受剪、拉剪復合受力之的結構構件和非結構構件的后錨固連接等待。

3、埋件的構造規定

《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-2003關于預埋件設計較舊規范在適應幕墻行業荷載較小等特點方面有一定改進，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面混凝土構件上設置埋件的需要，工程上經常要面對監理按規范檢查錨筋長度不符合規范規定的尷尬。據了解，幕墻行業至今還沒有發生過因埋件抗力不夠而導致幕墻損壞事故，這說明現行埋件是安全的，同時也在某種程度上反映埋件是保守的，尚有繼續改進的空間。

3·1、錨筋截面積

新規范對錨筋最小截面積進行了規定，提供了錨筋最小截面積計算公式。根據本人經驗，由于作用于一般幕墻埋設件上的荷載較小，按構造確定的錨筋截面積均能滿足規范要求，故在一般情況下，無須進行錨筋截面積驗算。

3·2、埋件的材質

《混凝土結構設計規范》GB50010-2010（2015年版）9.7.1條規定：

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

受力預埋件的錨筋應采用HRB400 或HPB300 鋼筋，不應采用冷加工鋼筋。

直錨筋與錨板應采用T 形焊接。當錨筋直徑不大于20mm時宜采用壓力埋弧焊；當錨筋直徑大于20mm 時宜采用穿孔塞焊。當采用于工焊時，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。

《混凝土結構后錨固技術規程》JGJ145-2013.5.1.4條規定：

錨板厚度應按現行國家標準《鋼結構設計標準》GB50017進行設計,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小于2倍錨栓孔直徑和20mm。

《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-2003附錄C規定：

 C.0.2 預埋件的錨板宜采用Q235 級鋼。錨筋應采用HPB235、HRB335或HRB40級熱軋鋼筋，嚴禁采用冷加工鋼筋。

 C.0.3 預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 。受剪預埋件的直錨筋可采用2根。預埋件的錨筋應放置在構件的外排主筋的內側。

C.0.4 直錨筋與錨板應采用T型焊。當錨筋直徑不大于20mm時，宜采用壓力埋弧焊;當錨筋直徑大于20mm時，宜采用穿孔塞焊。當采用手工焊時，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小于巧倍錨固鋼筋直徑。除受壓直錨筋外，當采用HPB235級鋼筋時，鋼筋末端應作180°彎鉤，彎鉤平直段長度不應小于3倍的錨筋直徑。

C.0.7 錨板厚度應根據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。不應小于錨筋直徑的2倍和20mm的較大值。

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

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

根據幕墻設計情況，作如下說明：

（1）規范對錨板材質只要求采用Q235、Q335級鋼，并未明確規定A，B，C類中的哪一類。我個人覺得南方及夏熱冬冷地區采用B級鋼，北方及寒冷地區應采用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，已經在多數工程中采用。

（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，材質變脆，冷彎性能差，不適宜作冷彎材料，所以，規范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，并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。

3·3、錨筋的錨固長度規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

3.4、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，《混凝土結構設計規范》規定錨板厚度與錨筋中心距之比≥1/8的原因就在于此。根據幕墻特點，新規范沒有采用這款規定，對錨板厚度限制較寬。當前設計錨板厚度較隨意，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。我認為，一般情況下幕墻4錨筋埋設件，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＞12mm為宜或增加錨筋數量或增粗錨筋直徑。

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、埋件的質量標準

（1）預埋件的品種、類型、規格、尺寸、性能、板材的壁厚、表面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制性標準規定。

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

（5）當預埋件表面采用熱浸鍍鋅防腐處理時，鋅膜厚度應大于45微米。

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