建筑幕墻采用槽式埋件設計中t型螺栓的設置

1、<p>　　建筑幕墻采用槽式埋件設計中T型螺栓的設置</p><p>　　【摘要】：幕墻每個連接部位的受力螺栓不應少于2個，但由于理解上的差異，部份設計師在C型槽式埋件與幕墻構架連接的設計中，兩個角鋼轉(zhuǎn)接件分別只設置1個T型螺栓連接。本文通過實例計算，證明這種連接方式是不符合要求的。 </p><p>　　【關鍵詞】偶然因素 結(jié)構隱患 </p><p>　

2、　建筑幕墻是指由支承結(jié)構體系與面板組成的、可相對主體結(jié)構有一定位移能力、不分擔主體結(jié)構所受作用的建筑外圍護結(jié)構或裝飾性結(jié)構。 </p><p>　　建筑幕墻構件與建筑主體混凝土結(jié)構的連接，多數(shù)情況是通過在建筑主體結(jié)構施工時進行預埋錨固件來實現(xiàn)。預埋件通常分為平板預埋件和C型槽式埋件（哈芬槽）兩種。C型槽式埋件相對于平板預埋件具有加工效率高、價格便宜、施工方便、安裝的轉(zhuǎn)接件可以靈活移動等特點。另外，由于C型槽式埋件

3、體積小，當主體結(jié)構為一較薄的板式結(jié)構時，只能采用C型槽式埋件而不能采用平板預埋件。如今建筑幕墻的施工已大量使用C型槽式埋件。 </p><p>　　通常采用C型槽式埋件的設計中，建筑幕墻構架一般通過左右2個角鋼轉(zhuǎn)接件分別用T型螺栓與C型槽式埋件連接。有設計人員在設計時只計算T型螺栓的受力狀況而忽略偶然因素影響對螺栓數(shù)量的選擇，采用的節(jié)點方式為每個角鋼轉(zhuǎn)接件與C型槽式埋件間用一顆T型螺栓固定，如圖1所示。但這種幕墻

4、節(jié)點設計方式存在一定的結(jié)構隱患，嚴重時將導致幕墻結(jié)構失穩(wěn)。 </p><p>　　現(xiàn)行中華人民共和國行業(yè)標準《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》（JGJ102-2003）中第5.5.2條規(guī)定：玻璃幕墻構架連接處的連接件、焊縫、螺栓、鉚釘設計，應符合國家現(xiàn)行標準《鋼結(jié)構設計規(guī)范》GB 50017和《高層民用建筑鋼結(jié)構技術規(guī)程》JGJ 99的有關規(guī)定。連接處的受力螺栓、鉚釘不應少于2個。相應的條文說明中解釋如下：為防止偶然因素的

5、影響而使連接破壞，每個連接部位的受力螺栓、鉚釘?shù)?，至少需要布?個。在《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》（JGJ133-2001）第5.8.1條中亦做出了相類似規(guī)定。 </p><p>　　所以，如果設計時采用的節(jié)點方式為每個角鋼轉(zhuǎn)接件與C型槽式埋件間用一顆T型螺栓固定是違反規(guī)范的。雖然從整個節(jié)點看是總共是2個T型螺栓在承受幕墻荷載，可一旦其中1個T型螺栓因偶然因素失效，則角鋼轉(zhuǎn)接件受力狀態(tài)從兩邊受力變成單邊受力，幕

6、墻結(jié)構體系可能就遭到破壞。下面舉例說明： </p><p>　　某玻璃幕墻工程采用C型槽式埋件，節(jié)點方式如圖1所示，轉(zhuǎn)接件規(guī)格為130X80X8mm厚Q235角鋼（L=130mm，t=8mm），支座反力RA=14.67KN，偏心距ea=39mm，鋼材的抗拉強度設計值fs=215 MPa。 </p><p><b>　　一、正常狀態(tài)下： </b></p>

7、<p>　　角鋼轉(zhuǎn)接件截面受到的剪力 Fa=RA/2=7.33 KN </p><p>　　角鋼轉(zhuǎn)接件所受偏心彎矩 Ma= Fa×ea=0.29 KN?m </p><p>　　角鋼轉(zhuǎn)接件所受正應力驗算（如圖2） </p><p>　　取最不利截面A-A截面驗算： </p><p>　　Wa=L×t2/6=130

8、×82/6=1386.67mm3 </p><p>　　σa= Ma/1.05/Wa=196.42MPa<fs=215 MPa </p><p>　　角鋼轉(zhuǎn)接件受力滿足要求。 </p><p>　　二、其中1個T型螺栓失效時： </p><p>　　角鋼轉(zhuǎn)接件截面受到的剪力 Fa=RA=14.67 KN </p>

9、<p>　　角鋼轉(zhuǎn)接件所受偏心彎矩 Ma= Fa×ea=0.57 KN?m </p><p>　　角鋼轉(zhuǎn)接件所受正應力驗算 σa= Ma/1.05/Wa=392.94MPa>fs=215 MPa </p><p>　　角鋼轉(zhuǎn)接件受力不滿足要求！ </p><p>　　從上述例子可以得出結(jié)論，一旦其中1個T型螺栓因偶然因素失效，而角鋼轉(zhuǎn)接件

10、的選用又偏小時，幕墻結(jié)構體系可能就遭到破壞。所以，當建筑幕墻設計預埋錨固件采用C型槽式埋件時，應該遵循以下原則： </p><p>　　1、嚴格按照《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》（JGJ102-2003）、《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》（JGJ133-2001）、《鋼結(jié)構設計規(guī)范》（GB 50017-2012）的要求，建筑幕墻選用C型槽式埋件設計時，幕墻構架連接處的T型螺栓不應少于2個； </p><

11、;p>　　2、如在局部位置只能設置每邊只有1個T型螺栓，應保證當其中1個T型螺栓因偶然因素失效時轉(zhuǎn)接件的承載力能滿足單邊受力的要求。 </p><p>　　【結(jié)束語】在幕墻構架連接設計時，設計師應考慮螺栓由于材料、施工等偶然因素而可能導致失效。因此，應按規(guī)范要求進行設計，連接處的受力螺栓不應少于2個，并應復核連接點在其中1個螺栓失效后結(jié)構是否仍處于安全狀態(tài)。 </p><p><

12、;b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[ 1 ] 《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》（JGJ102-2003） </p><p>　　[ 2 ] 《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》（JGJ133-2001） </p><p>　　[ 3 ] 《鋼結(jié)構設計規(guī)范》（GB 50017-2012） </p><p>　　[ 4 ]