建筑幕墻預(yù)埋件設(shè)計(jì)探討

吳國(guó)軍

常熟市華麗堅(jiān)裝飾工程有限公司

建筑幕墻預(yù)埋件設(shè)計(jì)探討

吳國(guó)軍

常熟市華麗堅(jiān)裝飾工程有限公司

幕墻現(xiàn)在已經(jīng)成為建筑工程比較常見圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，施工技術(shù)已經(jīng)比較成熟，成功將藝術(shù)性和功能性有效融合在一起，對(duì)提高工程建設(shè)綜合效益具有重要意義。其中，預(yù)埋件設(shè)計(jì)與安裝是否合理，在很大程度上決定了整個(gè)幕墻工程施工效果，需要提高對(duì)其重視。本文總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，對(duì)建筑幕墻預(yù)埋件施工質(zhì)量影響因素進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施要點(diǎn)，以求可以進(jìn)一步提高工程建設(shè)綜合效益。

建筑工程；幕墻施工；預(yù)埋件

1 前言

常見建筑幕墻結(jié)構(gòu)形式包括玻璃幕墻、金屬幕墻與石材幕墻三種，在設(shè)計(jì)上相互間存在較大差異，需要具體情況具體分析，結(jié)合實(shí)際情況來做好各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，保證可以滿足實(shí)際施工要求。其中，預(yù)埋件為幕墻施工關(guān)鍵要素，為承載結(jié)構(gòu)體系與建筑主體結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)，需要保證設(shè)計(jì)位置、數(shù)量以及間距的合理性，保證可以滿足實(shí)際施工要求。

2 建筑幕墻預(yù)埋件特點(diǎn)分析

對(duì)于不同形式的幕墻，將其應(yīng)用到建筑工程中，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時(shí)，需要從實(shí)際需求出發(fā)，根據(jù)不同形式幕墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，做好每個(gè)節(jié)點(diǎn)控制，保證可以滿足實(shí)際工程建設(shè)要求。根據(jù)目前建筑幕墻施工要求，預(yù)埋件主要包括預(yù)埋件和后置埋件，且預(yù)埋件又可以分為錨板構(gòu)造預(yù)埋件與槽式預(yù)埋件兩種[1]。其中，錨板構(gòu)造預(yù)埋件需要在土建作業(yè)階段埋設(shè)，分為錨板和對(duì)車布置鋼筋焊接兩部分，安裝工藝比較簡(jiǎn)單。槽式預(yù)埋件同樣需要在土建作業(yè)階段完成，安裝時(shí)需要將特殊軋制槽型鋼焊接在特殊工字型鋼上，使其形成施工組件。

3 建筑幕墻預(yù)埋件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 設(shè)計(jì)要求

在對(duì)建筑幕墻預(yù)埋件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要經(jīng)過實(shí)物試驗(yàn)以及精確計(jì)算來確定其承載力，并且要留有一定余地，保證連接件與主題結(jié)構(gòu)錨固承載力在連接件自身承載力之上，嚴(yán)禁出現(xiàn)錨固破壞情況，提高幕墻結(jié)構(gòu)安全性。一半應(yīng)針對(duì)預(yù)埋件實(shí)際受力情況進(jìn)行分析，對(duì)錨筋直徑、錨板規(guī)格、長(zhǎng)度以及焊縫厚度等進(jìn)行計(jì)算，尤其是錨筋間距、錨筋與錨板邊緣距離等均要在專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范以內(nèi)?，F(xiàn)在存在部分建筑幕墻工程對(duì)預(yù)埋件設(shè)計(jì)重視不足，各項(xiàng)參數(shù)精確度比較低，僅有設(shè)計(jì)文件確實(shí)計(jì)算書，無法保證預(yù)埋件結(jié)構(gòu)承載力滿足施工要求，幕墻安裝后將會(huì)產(chǎn)生重大安全隱患[2]。

3.2 受力分析設(shè)計(jì)

(1)承受剪力。對(duì)于需要承受剪力作用的預(yù)埋件，其所受剪承載力大小與錨固面積、混凝土強(qiáng)度、錨固直徑等影響。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在保證錨固長(zhǎng)度與錨筋到埋件邊緣距離合理情況下，對(duì)錨筋排數(shù)、直徑產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，結(jié)合幕墻結(jié)構(gòu)安裝對(duì)承載力實(shí)際要求，完成該類預(yù)埋件設(shè)計(jì)。

(2)承受彎矩。對(duì)于需要承受彎矩的預(yù)埋件，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)來看，所受壓合力點(diǎn)往往會(huì)超過受壓區(qū)邊排筋，基于結(jié)構(gòu)安全安裝性要求，要精確計(jì)算承受力臂取外排錨筋中心線間據(jù)，且要將錨筋排數(shù)對(duì)力臂的折減系數(shù)引入計(jì)算公式內(nèi)，提高計(jì)算結(jié)果科學(xué)性。

(3)承受法向拉力。如果鋼板發(fā)生變形彎曲情況，錨筋在承受拉力的同時(shí)，還需要承受鋼板變形彎曲產(chǎn)生的內(nèi)剪力，促使錨筋處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。為保證預(yù)埋件設(shè)計(jì)合理性，在對(duì)預(yù)埋件受力進(jìn)行計(jì)算式，需要將錨板彎曲變形折減系數(shù)引入。

(4)剪力與彎矩。對(duì)于同時(shí)受到剪力和彎矩影響的預(yù)埋件，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果來看，在V/Vuo＞0.7時(shí)，應(yīng)根據(jù)剪彎承載力線性進(jìn)行計(jì)算；當(dāng)V/Vuo≤0.7時(shí)，需要按照受剪承載力與受彎承載力不相關(guān)方式計(jì)算分析[3]。其中，Vuo表示預(yù)埋件單獨(dú)承受剪力作用時(shí)的受剪承載力。

3.3 錨板參數(shù)設(shè)計(jì)

錨板設(shè)計(jì)時(shí)要求其厚度應(yīng)在錨筋直徑0.6倍以上，對(duì)于同時(shí)受到彎彎矩和拉力影響的預(yù)埋件錨板后續(xù)要在b/8以上（b表示錨筋間距），實(shí)際作業(yè)中兩者對(duì)比選取最大值。錨筋中心與錨板邊緣間距要在2d或者20mm以上。而對(duì)于受拉和受彎預(yù)埋件，在設(shè)計(jì)時(shí)要求錨筋間距在45mm以上；受剪預(yù)埋件設(shè)計(jì)，要求錨筋間距在300mm內(nèi)。

4 建筑幕墻預(yù)埋件施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 預(yù)埋件施工要求

針對(duì)建筑幕墻預(yù)埋件施工技術(shù)進(jìn)行分析，需要對(duì)其所受荷載進(jìn)行分析，保證施工后主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有良好的承載能力。建筑工程主體混凝土結(jié)構(gòu)與玻璃幕墻連接位置的預(yù)埋件，要求施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)確確定位置，避免出現(xiàn)較大偏差，影響后續(xù)幕墻安裝作業(yè)的正常進(jìn)行。其中，在對(duì)主體結(jié)構(gòu)錨固承載力相連接連接件的安裝作業(yè)進(jìn)行分析時(shí)，要確定其設(shè)計(jì)值大于連接件自身承載設(shè)計(jì)值，保證幕墻結(jié)構(gòu)安全性。

4.2 后錨固件施工

(1)后錨固件。主要用于舊樓改造以及建筑幕墻擴(kuò)建項(xiàng)目，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜比較高，對(duì)預(yù)埋件施工技術(shù)有著十分嚴(yán)格的要求，并且經(jīng)常會(huì)因?yàn)楣芾聿划?dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問題。施工對(duì)象為擴(kuò)孔螺栓、化學(xué)植筋以及膨脹螺栓等，其中擴(kuò)孔螺栓與膨脹路螺栓在安裝時(shí)，不得用于受拉與邊緣受剪位置，必須要保證邊距在10hcf以內(nèi)（錨件有效錨固深度）。而對(duì)于化學(xué)指筋的安裝，除了要控制其錨固深度外，還要與螺桿進(jìn)行有效結(jié)合，用于抗震設(shè)防烈度在八級(jí)以上受拉和邊緣受剪位置。

(2)鉆孔作業(yè)。后錨固件施工前要對(duì)有效錨固深度進(jìn)行精確計(jì)算，但是不得計(jì)算墻面抹灰層與裝飾層厚度。假設(shè)錨固栓直徑為d=12mm，按照最小有效錨固深度公式計(jì)算：Hmin/d=6，得到最小有效錨固深度為72mm，對(duì)應(yīng)施工混凝土強(qiáng)度為C30，按照八級(jí)防裂度進(jìn)行安裝作業(yè)。另外，對(duì)于鉆孔邊距控制，要求擴(kuò)孔型錨栓鉆孔最小邊距在10d以上；膨脹螺栓鉆孔最小編劇在12d以上；化學(xué)植筋鉆孔最小編劇在5d以上（d表示螺栓外直徑）。

(3)埋設(shè)作業(yè)。所有施工安裝作業(yè)均需要按照設(shè)計(jì)圖紙來進(jìn)行，嚴(yán)格控制安裝位置、尺寸，保證實(shí)際安裝與設(shè)計(jì)要求一致，避免對(duì)后期幕墻施工產(chǎn)生影響。在現(xiàn)場(chǎng)確定定位軸線，對(duì)比施工圖紙，確定至少兩個(gè)定位點(diǎn)，利用水準(zhǔn)儀來確定定位點(diǎn)水平位置，確定無誤后便可利用點(diǎn)焊方法進(jìn)行固定。

5 結(jié)束語

為提高建筑幕墻施工質(zhì)量，需要提高對(duì)預(yù)埋件的重視，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，確定預(yù)埋件設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)，有針對(duì)性的采取措施進(jìn)行優(yōu)化，保證滿足實(shí)際施工要求。

[1]江孝銀.關(guān)于建筑幕墻預(yù)埋件設(shè)計(jì)與施工中的幾點(diǎn)思考[J].住宅與房地產(chǎn),2015(25):107+126.

[2]王建國(guó).建筑幕墻預(yù)埋件質(zhì)量問題研究[J].門窗,2014(6):334+338.

[3]徐印代.淺談建筑幕墻預(yù)埋件設(shè)計(jì)[J].施工技術(shù),2010(S1):558～561.