建筑幕墙施工后置埋件受力分析与设计计算论文_申振嘉

申振嘉

深圳金粤幕墙装饰工程有限公司

摘要:埋件是连接幕墙和主体结构的主要部件,因此,埋件的准确计算对幕墙的安全性能至关重要,本文笔者根据多年的工作经验及工程实例,对建筑幕墙施工中后置埋件受力、设计计算进行了分析探讨。

关键词:幕墙施工;后置埋件;计算;受力

1、工程实例

在幕墙施工过程中,当施工未设预埋件、预埋件漏放、预埋件偏离设计位置、设计变更、旧建筑物加装幕墙、没有条件采用预埋件连接措施时,往往要使用后置埋件。但《混凝土结构后锚固技术规程》中对于后补埋件的计算仅提供了埋件在轴向力作用下的一般做法,而在实际工程中后置埋件往往同时受到拉力与弯矩的共同作用,仅考虑轴向拉力计算结果不安全,存在安全隐患。如本项目幕墙埋件采用后置埋件的形式,埋件受到水平风荷载产生的轴向拉力与竖直向下的自重荷载以及自重偏心产生的弯矩共同作用(图1),锚栓选用M12 化学锚栓,锚板固定在 C40 混凝土梁侧面,混凝土梁截面为 350*600mm,锚板上设置 9 个化学螺栓,其尺寸为400*400*15mm(图2)。

图 1 埋件荷载 图 2 螺栓布置

2、后补埋件计算

2.1、后补埋件化学锚栓计算

2.1.1 M12 化学锚栓的性能

抗拉承载力设计值: 抗剪承载力设计值:

2.1.2 荷载计算

水平风荷载: 自重荷载:

自重荷载偏心距:

自重引起的弯矩:

2.1.3 化学锚栓抗拉计算

图3 锚栓间距示意

根据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013 第 5.2.2 条规定,判断两种受力情况:一种情况为小偏心受拉,一种情况为大偏心受拉。

当 时,为小偏心受控

当 时,为大偏心受控

N ——总拉力设计值(N)

M ——弯矩设计值(N?mm)

n ——群锚锚栓个数

Z1 ——锚栓 1 到群锚型心轴的垂直距离(mm)

Zi ——锚栓 i 到群锚型心轴的垂直距离(mm)

将荷载代入以上公式

(锚栓复合受力满足要求)

3、结论

通过以上计算分析,可以得出结论:

1、荷载作用下化学锚栓复合应力为 0.293,而混凝土复合应力达到0.921,在实际工程中不但要考虑锚栓强度,还要着重考虑混凝土强度是否满足规范要求。

2、锚固深度对混凝土锥体破坏强度影响较大,在实际工程中要严格控制锚栓锚固深度,在满足施工要求的前提下尽量选用深锚固锚栓。

3、外排锚栓到混凝土边缘距离对混凝土边缘受剪破坏影响较大,当边缘距离受到限制时,可将锚板下排锚栓处设置成长条孔,使第二排锚栓受剪,增加混凝土受剪边缘距离,来提高混凝土边缘受剪承载力。

4、在大偏心荷载作用下,受压区锚栓受压,导致混凝土实际破坏锥体投影面面积减小,混凝土易发生锥体受拉破坏,在进行设计时应尽量避免后置埋件大偏心受拉。

论文作者:申振嘉

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/14

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