2024年2月14日发(作者：)
设计所预埋件讲座讲义
一、概述
为保持幕墙的承载力和侧向稳定性，用于固定连接幕墙立柱与主体结构连接件的构件。
二、埋件类型及设计选用
埋件分为预埋件和后置埋件。
一般情况下幕墙应采用预埋件与主体结构相连接，所以在主体结构施工之时，就根据幕墙的划分决定预埋件的位置，按设计要求先设置埋件，再浇筑混凝土。如果因为幕墙设计未确定而主体结构要浇筑混凝土，则可在楼层上每隔1.2~1.5m（一般立柱间距范围）埋设一个预埋件，以后再加焊钢板来调整，相比较全无埋件安全可靠，也减少后加锚栓施工的麻烦。
一）预埋件
1、 预埋件的分类
1）根据外观分为
① 平板式预埋件
② 槽式预埋件
③ 平板槽式预埋件
④ 异型埋件
2）根据埋件位置分为
① 水平预埋件
a、底部平埋
b、顶部平埋
② 垂直预埋件
1） 根据受力情况分为
① 轴心受拉预埋件
② 受剪预埋件
③ 拉弯剪预埋件
④ 压弯剪预埋件
⑤ 构造预埋件
2、预埋件材料的选用
1）埋板
规范规定埋板宜采用的Q235级钢。锚板厚度应根据其受力情况按计算确定，且宜大于锚筋直径的0.6倍。
2）锚筋
规范规定锚筋应采用HPB235、HRB335或HRB400级热轧钢筋，严禁采用冷加工钢筋。
3、预埋件设计
1）设计依据
① 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002
② 《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003
③ 《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18-2003
④ 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002
2） 设计原则
《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102-2003）中对常用的预埋件设计有如下规定：
C.0.3 预埋件的受力直锚筋不易少于4根，且不易多于4层；其直径不易小于8mm，且不宜大于25mm。受剪预埋件的直锚筋可采用2根。预埋件的锚筋应放置在构件的外排主筋内侧。
C.0.6 受剪和受压直锚筋的锚固长度不应小于15倍锚固钢筋直径。除受压直锚筋外，当采用HPB235级钢筋时，钢筋末端应作180º弯钩，弯钩平直段长度不应小于3倍的锚筋直径。
C.0.7 锚板厚度应根据其受力情况按计算确定，且宜大于锚筋直径的0.6倍。锚筋中心至锚板边缘的距离c不应小于锚筋直径的2倍和20mm的较大值（如图C）示。
对受拉和受弯预埋件，其钢筋的间距b、b1和锚筋至构件边缘的距离c、c1均不应小于锚筋直径的3倍和45mm的较大值（如图C）。
对受剪预埋件，其锚筋的间距b、b1均不应大于300mm，且b1不应小于锚筋直径的6倍及70mm的较大值；锚筋至构件边缘的距离c1不应小于锚筋直径的6倍及70mm的较大值，锚筋的间距b、锚筋至构件边缘的距离c均不应小于锚筋直径的3倍和45mm的较大值（如图C）。
图C 锚板和直锚筋组成的预埋件
此外，现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)还对锚固长度做出了规定：充分利用锚筋的受拉强度时，锚筋最小锚固长度在任何情况下不应小于250mm。当锚筋配置较多，锚筋总截面面积超过规范计算的截面面积的1.4倍时，锚固长度可适当减少，但不应小于180mm。光园钢筋端部应作弯钩。
3）预埋件的选取
《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102-2003）中对常用的预埋件设计选取有如下规定：
C.0.1 由锚板和对称配置的直锚筋所组成的受力预埋件（图C），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，应分别按公式（C.0.1-1）和（C.0.1-2）计算，并取二者的较大值：
2、当有剪力、法向压力和弯矩共同作用时，应分别按公式（C.0.1-3）和（C.0.1-4）计算，并取二者的较大值：
C.0.5 受拉直锚筋和弯折锚筋的锚固长度应符合下列要求：
1、当计算中充分利用锚筋的抗拉强度时，其锚固长度应按下式计算：
2、抗震设计的幕墙，钢筋锚固长度应按本规范公式（C.0.5）计算值的1.1倍采用；
3、当锚筋的拉应力设计值小于钢筋抗拉强度设计值fy时，其锚固长度可适当减小，但不应小于15倍锚固钢筋直径。
4、预埋件制作
1）预埋件钢筋焊接方法介绍
预埋件钢筋焊接方法介绍
适用范围
焊接方法 接头型式
钢筋牌号
钢筋直径（mm）
钢筋与钢板搭接
HPB235
HRB335
HRB400
8~20
8~40
8~25
电弧焊
T型接头焊
角焊
HPB235
HRB335
HRB400
8~20
6~25
6~25
穿孔塞焊
HPB235
HRB335
HRB400
20
20~25
20~25
HPB235
HRB335
HRB400
8~20
6~25
6~25
埋弧压力焊
《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102-2003）中对常用的预埋件焊接方式的选用有如下规定：
C.0.4 直锚筋与锚板应采用T型焊。当锚筋直径不大于20mm时，宜采用手工焊时，焊缝高度不易小于6mm及0.5d(HPB235级钢筋)或0.6d(HRB335或HRB400级钢筋)，d为锚筋直径。
2）预埋件制作规范要求
预埋件制作钢筋焊接方法的规范要求在《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）中有详细规定，现摘录如下。
① 钢筋混凝土电弧焊的规范要求
4.4.8 预埋件钢筋电弧焊T型接头可分为角焊和穿孔塞焊两种。装配和焊接时，应符合下列要求：
1、当采用HPB235钢筋时，角焊缝焊脚（k）不得小于钢筋直径的0.5倍；采用HRB335和HRB400钢筋时，焊脚（k）不得小于钢筋直径的0.6倍。
2、施焊中，不得使钢筋咬边和烧伤。
4.4.9 钢筋与钢板搭接焊时，焊接接头应符合下列要求：
1、HPB235钢筋的搭接长度（l）不得小于4倍钢筋直径，HRB335和HRB400钢筋搭接长度（l）不得小于5倍钢筋直径；
2、焊缝宽度不得小于钢筋直径的0.6倍，焊缝厚度不得小于钢筋直径的0.35倍。
② 预埋件钢筋埋弧压力焊的规范要求
4.7.2 埋弧压力焊工艺过程应符合下列要求：
1、钢板应平放，并于铜板电极接触紧密；
2、将锚固钢筋夹于钳内，应夹牢；并应放好挡圈，注满焊剂；
3、接通高频引弧装置和焊接电源后，应立即将钢筋上提，引燃电弧，使电弧稳定燃烧，再渐渐下送；
4、迅速顶压对焊不得用力过猛；
5、敲去渣壳，四周焊包凸出钢筋表面的高度不得小于4mm.。
二）后置埋件
鉴于以下情况，也经常使用后加锚栓连接：
1）预埋件位置偏差太大，用后加锚栓作为补救措施；
2）旧建筑改造，后设幕墙；
3）新建筑施工时未设置预埋件；
4）补加连接点。
在2）、3）两种情况下，除采用后加锚栓作为连接措施外，宜每隔3~4层，采用其他较可靠的连接方式（如穿透螺栓、钢抱箍等）。
采用后加锚栓，应考虑满足以下要求：
1）采用的锚栓质量必须可靠，有出厂检验书和合格证。有原厂试验报告；
2）材质应为不锈钢或热镀锌钢材；
3）结构连接处混凝土强度不低于C30，而且宜作原位拉拔试验，确定其承载力。
4）锚栓直径不宜小于10mm，每个连接点锚栓不少于2个。
5）节点设计宜使锚栓受剪，尽量不设计成受拉状态（如下图）。
后加锚栓受力状态图
6）锚栓要有足够的强度，受力不超过厂家规定的允许承载力，而且考虑各项修正因素。
1、后置埋件锚固机理：
1）凸榫锚固
凸形结合时，荷载通过锚栓与锚固基础的机械啮合拉传递。柱锥式锚栓，如柱锥式重荷锚栓及柱锥式敲击重荷锚栓的作用原理均属凸型结合。钻孔由专门与锚栓匹配的钻头进行拓孔，锚栓在拓孔部分与锚固基础形成凸形结合，通过啮合将荷载传给锚固基底。如下图。
2）摩擦锚固
膨胀式锚栓的作用原理属摩擦结合，膨胀片张开后，使锚栓与孔壁间形成摩擦力，膨胀力可由两种途径产生：扭矩控制（力控）或位移控制。常见的膨胀螺栓有由重荷高强锚栓、重荷螺杆锚栓、螺杆锚栓、重荷锚栓、敲击式锚栓及敲击锚栓。尼龙锚栓有万能框架尼龙锚栓、框架尼龙锚栓及敲击式尼龙锚栓。
3）化学材料粘结锚固
其作用原理是材料结合。即通过粘合将荷载传给锚固基础。例如高强化学锚栓，由合成树脂砂浆粘合锚杆和孔壁。
2、后置埋件的优点
1）工作较为可靠；
2）可在潮湿情况下使用；
3）对基材没有膨胀压力；
4）高负载能力；
5）可使用在边矩、间距小的情况；
6）螺杆长度可依客户要求而不同。
三、埋件布置
一）板式预埋件
1、埋设预埋件的主体混凝土构件的混凝土强度不宜低于C30。
2、埋件埋设时应注意避开箍筋，且埋件的锚筋须位于构件外层主筋内侧。
3、埋件中心线距土建混凝土构件边缘距离c1为130mm（埋件短边方向），c2为180mm（埋件长边方向）。见下图一、二。
4、预埋件埋设后，应与主筋点焊或绑扎固定，以防偏位。
5、一般情况下，在女儿墙顶可用膨胀螺栓或双筋预埋件固定收口板，见上图三。
6、预埋件埋设的位置偏差不能超过±20mm。
7、采用板式预埋件时，应根据连接情况特别计算锚板的厚度。
二）槽式预埋件
1、埋设预埋件的主体混凝土构件的混凝土强度不宜低于C30。
2、埋设槽式预埋件时应注意避开箍筋，且槽式预埋件的支腿须位于构件外层主筋内侧。
3、槽式预埋件距土建混凝土构件边缘的距离应满足下图四、五的要求。
4、槽式预埋件设后，应与主筋点焊或绑扎固定，以防偏位。
5、槽式预埋件使用在女儿墙顶时，一般应埋设在女儿墙顶中间位置，见图六。
6、槽式预埋件埋设的位置偏差不能超过±20mm。
7、槽式预埋件应提供拉拔试验报告。
四、预埋件的质量检验及验收
参照《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）等相关规范进行验收。
五、其他注意事项
另注意玻璃幕墙的埋件布置是对缝，即幕墙分格的。而石材幕墙的埋件则在横向不用对准分格，通常间距可布置不大于1200即可。
