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9.7 预埋件及连接件


9.7.1 受力预埋件的锚板宜采用Q235、Q345级钢,锚板厚度应根据受力情况计算确定,且不宜小于锚筋直径的60%;受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于b/8,b为锚筋的间距。
受力预埋件的锚筋应采用HRB400或HPB300钢筋,不应采用冷加工钢筋。
直锚筋与锚板应采用T形焊接。当锚筋直径不大于20mm时宜采用压力埋弧焊;当锚筋直径大于20mm时宜采用穿孔塞焊。当采用手工焊时,焊缝高度不宜小于6mm,且对300MPa级钢筋不宜小于0.5d,对其他钢筋不宜小于0.6d,d为锚筋的直径。 
9.7.2 由锚板和对称配置的直锚筋所组成的受力预埋件(图9.7.2),其锚筋的总截面面积As应符合下列规定:
1 当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时,应按下列两个公式计算,并取其中的较大值:
9. 7. 3 有锚板和对称配置的弯折锚筋及直锚筋共同承受剪力的
 
9.7.4 预埋件锚筋中心至锚板边缘的距离不应小于2d和20mm。预埋件的位置应使锚筋位于构件的外层主筋的内侧。
预埋件的受力直锚筋直径不宜小于8mm,且不宜大于25mm。直锚筋数量不宜少于4根,且不宜多于4排;受剪预埋件的直锚筋可采用2根。
对受拉和受弯预埋件(图9.7.2),其锚筋的间距b、b1和锚筋至构件边缘的距离c、c1,均不应小于3d和45mm。
对受剪预埋件(图9.7.2),其锚筋的间距b及b1不应大于300mm,且b1不应小于6d和70mm~锚筋至构件边缘的距离c1不应小于6d和70mm,b、c均不应小于3d和45mm。
受拉直锚筋和弯折锚筋的锚固长度不应小于本规范第8.3.1条规定的受拉钢筋锚固长度;当锚筋采用HPB300级钢筋时末端还应有弯钩。当无法满足锚固长度的要求时,应采取其他有效的锚固措施。受剪和受压直锚筋的锚固长度不应小于15d,d为锚筋的直径。
9.7.5 预制构件宜采用内埋式螺母、内埋式吊杆或预留吊装孔,并采用配套的专用吊具实现吊装,也可采用吊环吊装。
内埋式螺母或内埋式吊杆的设计与构造,应满足起吊方便和吊装安全的要求。专用内埋式螺母或内埋式吊杆及配套的吊具,应根据相应的产品标准和应用技术规定选用。
9.7.6 吊环应采用HPB300级钢筋制作,锚入混凝土的深度不应小于30d并应焊接或绑扎在钢筋骨架上,d为吊环钢筋的直径。在构件的自重标准值作用下,每个吊环按2个截面计算的钢筋应力不应大于65N/mm2;当在一个构件上设有4个吊环时,应按3个吊环进行计算。
9.7.7 混凝土预制构件吊装设施的位置应能保证构件在吊装、运输过程中平稳受力。设置预埋件、吊环、吊装孔及各种内埋式预留吊具时,应对构件在该处承受吊装荷载作用的效应进行承载力的验算,并应采取相应的构造措施,避免吊点处混凝土局部破坏。
条文说明
9.7.1 预埋件的材料选择、锚筋与锚板的连接构造基本未作修改,工程实践证明是有效的。再次强调了禁止采用延性较差的冷加工钢筋作锚筋,而用HPB300钢筋代换了已淘汰的HPB235钢筋。锚板厚度与实际受力情况有关,宜通过计算确定。
9.7.2 承受剪力的预埋件,其受剪承载力与混凝土强度等级、锚筋抗拉强度、面积和直径等有关。在保证锚筋锚固长度和锚筋到构件边缘合理距离的前提下,根据试验研究结果提出了确定锚筋截面面积的半理论半经验公式。其中通过系数αr考虑了锚筋排数的影响;通过系数αv考虑了锚筋直径以及混凝土抗压强度与锚筋抗拉强度比值fc/fy的影响。承受法向拉力的预埋件,其钢板一般都将产生弯曲变形。这时,锚筋不仅承受拉力,还承受钢板弯曲变形引起的剪力,使锚筋处于复合受力状态。通过折减系数αb考虑了锚板弯曲变形的影响。
承受拉力和剪力以及拉力和弯矩的预埋件,根据试验研究结果,锚筋承载力均可按线性的相关关系处理。
只承受剪力和弯矩的预埋件,根据试验结果,当V/Vu0>0.7时,取剪弯承载力线性相关;当V/Vu0≤0.7时,可按受剪承载力与受弯承载力不相关处理。其Vu0为预埋件单独受剪时的承载力。
承受剪力、压力和弯矩的预埋件,其锚筋截面面积计算公式偏于安全。由于当N<0.5fcA时,可近似取M-0.4Hz=0作为压剪承载力和压弯剪承载力计算的界限条件,故本条相应的计算公式即以N≤0.5fcA为前提条件。本条公式不等式右侧第一项中的系数0.3反映了压力对预埋件抗剪能力的影响程度。与试验结果相比,其取值偏安全。
在承受法向拉力和弯矩的锚筋截面面积计算公式中,对拉力项的抗力均乘了折减系数0.8,这是考虑到预埋件的重要性和受力的复杂性,而对承受拉力这种更不利的受力状态,采取了提高安全储备的措施。
对有抗震要求的重要预埋件,不宜采用以锚固钢筋承力的形式,而宜采用锚筋穿透截面后,固定在背面锚板上的夹板式双面锚固形式。
9.7.3 受剪预埋件弯折锚筋面积计算同原规范。
当预埋件由对称于受力方向布置的直锚筋和弯折锚筋共同承受剪力时,所需弯折锚筋的截面面积可由下式计算:
Ash≥(1.1V-αvfyAs)/0.8fy
上式意味着从作用剪力中减去由直锚筋承担的剪力即为需要由弯折锚筋承担的剪力。上式经调整后即为本条公式。根据国外有关规范和国内对钢与混凝土组合结构中弯折锚筋的试验结果,弯折锚筋的角度对受剪承载力影响不大。考虑到工程中的一般做法,在本条注中给出弯折钢筋的角度宜取在15°~45°之间。在这一弯折角度范围内,可按上式计算锚筋截面面积,而不需对锚筋抗拉强度作进一步折减。上式中乘在作用剪力项上的系数1.1是考虑直锚筋与弯折锚筋共同工作时的不均匀系数0.9的倒数。预埋件可以只设弯折钢筋来承担剪力,此时可不设或只按构造设置直锚筋,并在计算公式中取As=0。
9.7.4 预埋件中锚筋的布置不能太密集,否则影响锚固受力的效果。同时为了预埋件的承载受力,还必须保证锚筋的锚固长度以及位置。本条对不同受力状态的预埋件锚筋的构造要求作出规定,同原规范。
9.7.5 为了达到节约材料、方便施工、避免外露金属件引起耐久性问题,预制构件的吊装方式宜优先选择内埋式螺母、内埋式吊杆或吊装孔。根据国内外的工程经验,采用这些吊装方式比传统的预埋吊环施工方便,吊装可靠,不造成耐久性问题。内埋式吊具已有专门技术和配套产品,根据情况选用。
9.7.6 本条给出了吊环的设计要求,同原规范。以HPB300钢筋代换的HPB235钢筋,对自重荷载作用下的应力限值根据强度进行了调整。在过渡期内如果采用HPB235钢筋,仍应控制截面的应力不超过50N/mm2。
根据耐久性要求,恶劣环境下吊环钢筋绑扎接触配筋骨架时应隔垫绝缘材料或采取可靠的防锈措施。
9.7.7 预制构件吊点位置的选择应考虑吊装可靠、平稳。吊装着力点的受力区域应作局部承载验算,以确保安全,同时避免产生引起构件裂缝或过大变形的内力。
 
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混凝土结构设计规范 GB50010-2010
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