槽型預(yù)埋件加工工藝簡單,質(zhì)量檢驗方便,一般加工一個槽型預(yù)埋件的功效是加工一個平板預(yù)埋件功效的3倍。
2、從經(jīng)濟性角度比較
槽型預(yù)埋件價格便宜,節(jié)省工程造價。一個槽式埋件的重量約為2公斤左右,外加兩個T型螺栓(詞條“螺栓”由行業(yè)大百科提供),一套槽型埋件的價格大概為25元左右。而一個平板埋件的重量大約為6公斤左右,價格約為60元左右,槽型埋件的價格約為平板埋件的一半以上。
3.從施工的難易角度比較
槽型埋件體積小,施工非常方便。槽型預(yù)埋件的錨筋只有一排,而且槽型預(yù)埋件的槽鋼體積較小,不容易與主體結(jié)構(gòu)的鋼筋發(fā)生干涉,施工周期短,大大提高施工進度。而平板預(yù)埋件所占的體積大,錨筋一般為兩排兩列布置,非常容易與主體結(jié)構(gòu)的主筋(詞條“主筋”由行業(yè)大百科提供)發(fā)生干涉,由于施工工人不是非常清楚主筋的重要性,偶爾為了埋設(shè)平板預(yù)埋件而把主體結(jié)構(gòu)的主筋鋸斷,這樣就會對建筑埋下安全隱患。另外,由于槽型預(yù)埋件的體積小,當主體結(jié)構(gòu)為一較薄的板式結(jié)構(gòu)時,只能采用槽型預(yù)埋件而不能采用平板式預(yù)埋件。
4.從是否方便幕墻龍骨的安裝角度比較
槽型預(yù)埋件與幕墻龍骨的轉(zhuǎn)接件采用T型螺栓連接,現(xiàn)場不需要焊接,安裝非常方便。槽型預(yù)埋件是通過在其槽口內(nèi)能夠自由水平滑動的T型螺栓與幕墻龍骨轉(zhuǎn)接件相連接,轉(zhuǎn)接件與T型螺栓連接處在豎直方向上開長型孔,轉(zhuǎn)接件與幕墻龍骨連接處在垂直于幕墻面方向上開長型孔,這樣就實現(xiàn)了幕墻龍骨安裝的三維調(diào)整,安裝十分方便。如圖所示。平板預(yù)埋件也能實現(xiàn)三維調(diào)整,但是調(diào)整完之后需要焊接來固定,一方面給現(xiàn)場施工增加了難度,另一方面也增大了發(fā)生火災(zāi)的可能性。
(二)槽型預(yù)埋件與平板預(yù)埋件相比的缺點
槽型預(yù)埋件與平板預(yù)埋件相比,最為明顯的缺點就是槽型預(yù)埋件的承載能力要比平板預(yù)埋件小很多,槽型預(yù)埋件的抗拉承載力設(shè)計值為32KN,抗剪承載力設(shè)計值為23KN,而平板預(yù)埋件的抗拉承載力設(shè)計值為140KN,抗剪承載力設(shè)計值為55KN左右,因此,當幕墻的跨度較大時,或者幕墻面離結(jié)構(gòu)面較遠時,槽式預(yù)埋件就不合適了,只能選擇平板預(yù)埋件。
1.2 后補埋件
后補埋件即平板埋件,通過普通膨脹螺栓、化學(xué)錨栓或穿透螺栓(雙頭螺柱)以及焊接封閉鋼板等方式實現(xiàn)埋件的固定。
1.2.1 后補埋件的幾種施工方法
、倨胀ㄅ蛎浡菟ü潭
、诨瘜W(xué)錨栓固定
、鄞┩嘎菟(雙頭螺柱)固定
、馨夸摪搴附(通常用于柱或梁)
、莺笱a做土建結(jié)構(gòu)同時埋設(shè)預(yù)埋式埋件。
、抟陨蠋追N形式的復(fù)合形式。
1.3 埋件的埋設(shè)方式
埋件按其在主體結(jié)構(gòu)上的位置劃分,可分為上埋式、側(cè)埋式和下埋式,其中下埋式受力較為不利,應(yīng)謹慎使用。
后補式埋件只能通過膨脹螺栓和化學(xué)錨栓和主體結(jié)構(gòu)進行連接。由于后補式埋件的安裝質(zhì)量受現(xiàn)場施工的條件和人員的影響非常大,不容易控制,經(jīng)常達不到設(shè)計指標,尤其是國家已明文規(guī)定受拉部位不允許使用膨脹螺栓,所以盡量不采用后補式埋件。
二、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)嚴格依據(jù)《玻璃幕墻工程規(guī)范》
(JGJ102-2003)及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
(GB50010-2002)進行設(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,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.埋設(shè)件的構(gòu)造規(guī)定
舊規(guī)范JGJ102-96《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》原樣照搬GBJ10-89 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(詞條“結(jié)構(gòu)設(shè)計”由行業(yè)大百科提供)規(guī)范》。新規(guī)范JGJ102-2003<玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范>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,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)置埋設(shè)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)生過因埋設(shè)件抗力不夠而導(dǎo)致幕墻損壞事故,這說明現(xiàn)行埋設(shè)件是安全的,同時也在某種程度上反映埋設(shè)件是保守的,尚有繼續(xù)改進的空間。
4.1錨筋截面積
新規(guī)范對錨筋最小截面積進行了規(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,無須進行錨筋截面積驗算。
4.2埋設(shè)件的材質(zhì)
規(guī)范規(guī)定“預(yù)埋件的錨板宜采用Q235級鋼。錨筋應(yīng)采用HPB235,HRB335或HRB400級熱軋鋼筋,嚴禁采用冷加工鋼筋! 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級鋼,并未明確規(guī)定A,B,C類中的哪一類。幕墻行業(yè)中流行一種就高不就底的傾向很不可取,只要能滿足使用要求,越經(jīng)濟,越具有競爭力。
(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鋼筋價格較貴,加工較難。
(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(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(詞條“抗拉強度”由行業(yè)大百科提供)時允許采用的最小構(gòu)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(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
d為鋼筋直徑
4.4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。我認為,一般情況下幕墻4錨筋埋設(shè)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E43X(0~5)型焊條,焊縫高度 mm,可以滿足一般幕墻埋件焊接要求。
4.6埋件的質(zhì)量標準
(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)計要求及強制性標準規(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(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偏差。
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目前玻璃幕墻的設(shè)計工作大都是靠幕墻施工單位完成,而幕墻施工招投標工作又往往滯后于主體結(jié)構(gòu),以致幕墻預(yù)埋件無法在主體結(jié)構(gòu)砼施工時埋入;