新版《钢筋混凝土结构预埋件》标准图集介绍.pdf

轴间设置增强上弦横向支撑 在跨度三分点处设置通 长两道垂直支撑和各下弦节点设置纵向水平支撑 以增 强屋面系统的整体刚度和空间稳定性 4 将简支檩条全部改为螺栓连接的连续檩条 并将连接点错开排列 因此竣工验收后使用已 3 0 a 屋面系统未曾维修过一次 主要承重结构如檩条 屋架上弦均无躺腰变形情况发生 屋面依然平展如 初 仅于 2 0 0 5 年对屋面增铺一层油毡 屋面木基层 仍未动 另对室内吊顶面板作了更换处理 5结论 偏心作用在一般情况下对构件受力是有害的 如能巧妙应用 支座靴梁造成偏心 却可发挥极大 的积极作用 1 支座节点采取偏心抵承的三角形钢木桁架 不仅可极大地改善上弦杆的受力状态 同时偏心抵 承的上弦杆截面可比无偏心抵承时相应减少 2 5 因此具有显著的经济效益 2 支座节点采取偏心抵承对其三角形钢桁架 三角形钢筋砼桁架及上弦为直线形的下支撑式钢 桁架 钢筋砼桁架依然有改善弦杆受力性能 减少 截面的积极作用 要合理设计支座节点 3 支座节点采取偏心抵承对上弦为拱形和上 弦为折线形多边桁架 仅支座节点上弦杆 均有相 同类似的积极作用 依然要合理设计支座节点 参考文献 1 T J 9 7 4 工业与民用建筑结构荷载规范 S 2 G B J 5 7 3 木结构设计规范 S 3 G B J 3 7 3 砖石结构设计规范 S 收稿日期 2 0 0 6 0 6 0 1 朱永杰 1 9 4 2 男 陕西兴平人 研究员 从事建筑 结构专业设计与基本建设管理研究工作 作者简介 摘 要 介绍了新版国家建筑标准图集0 4 G 3 6 2 钢筋混凝土结 构预埋件 有关构件预埋件的设计计算方法 说明工程设计选 用预埋件时应注意的问题及与老图集的差别 关键词 钢筋混凝土构件 预埋件 结构设计 中图分类号 T U 3 7 文献标志码 B 1前言 由中国中元兴华工程公司负责修编的 钢筋混凝 土结构预埋件 9 1 S G 3 6 2标准设计图集的新图集 0 4 G 3 6 2 已于 2 0 0 4 年 3 月出版发行 本文主要介绍 该图集有关混凝土构件预埋件的设计计算方法 特 点及构造要求 供有关方面选用时参考 2预埋件的计算 修编的图集把预埋件的受力状态分为 4种 纯 受拉 纯受剪 拉弯剪 压弯剪 拉弯剪又细分为拉 弯 弯剪 拉剪和拉弯剪 压弯剪分为压剪和压弯 剪 2 1纯受拉预埋件 计算公式 As Nu 0 8 k 1 bfy 1 文章编号 1 0 0 7 9 4 6 7 2 0 0 6 0 9 0 0 4 8 0 4 新版 钢筋混凝土结构预埋件 标准图集介绍 刘智敏 姜忠国 中国中元兴华工程公司 北京1 0 0 0 8 9 建筑与结构设计 A r c h i t e c t u r a l a n d s t r u c t u r a l D e s i g n 4 8 b 0 6 0 2 5t d 1 0 0 5 5b s t 8 2 式中 Nu为轴心受拉承载力设计值 k 1为承载力折减 系数 按表 1 确定 b为锚板的弯曲变形折减系数 按 1 式确定 当采取措施防止锚板弯曲变形时 可 取 b 1 fy为锚筋抗拉强度设计值 但不应大于 3 0 0 N m m 2 As为全部锚筋的截面面积 t 为锚板厚 度 取 t 0 6 d 且不小于 6 m m b s为锚板弯曲变形的 折算宽度按图 1 及图 2 确定 宜控制 b 1 6 t d 为锚 筋直径 表1承载力折减系数k 1 k2 注 1 表中 k 1括号内数字用于受拉锚筋锚固长度不足 时 锚筋末端加焊端锚板 端锚板局部承压强度折减系数 2 直 接承受安装或检修用吊车可不作疲劳验算 图1直锚筋轴心受拉预埋件 图2锚板弯曲变形的折算宽度 混凝土结构设计规范 G B 5 0 0 1 0 2 0 0 2 规定 预 埋件锚板厚度宜大于锚筋直径的 0 6 倍 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 锚 板的弯曲变形折减系数取 b 0 6 0 2 5 t d 考虑到实 际工程设计中 若要求锚板厚度 t b 8 则锚板厚度 往往需要很厚 根据冶金部的试验研究及其预埋件 设计规程 Y S 1 1 7 9 以 及 原 预 埋 件 标 准 图 集 9 1 S G 3 6 2 的工程实践 本图集仍采用 9 1 S G 3 6 2的 规定 锚板厚度 t 0 6 d 且不小于 6 m m 受拉和受弯 的预埋件锚板厚度尚应 b 1 6 2 2纯受剪预埋件 计算公式 As V k 1 r vfy 3 v 4 0 0 8 d f c f y 4 式中 Vu为受剪承载力设计值 v为锚筋的受剪承载 力系数 按 4 式计算 当 v 0 7 时 取 v 0 7 r为 沿剪力作用方向锚筋的排数影响系数 对二排锚筋 r取 1 0 三排取 0 9 四排取 0 8 5 f c为混凝土轴心抗 压强度设计值 从公式中可以看出 v与直径的关系是锚筋直 径越大 锚筋的受剪承载力系数越小 这说明在受 剪锚筋面积相同的情况下 小直径锚筋的锚固效果 好于大直径锚筋 2 3拉弯剪预埋件 应按下列二式计算 并取其中的较大值 计算公式 As Vu k 1 r rfy Nu 0 8 k 1 bfy Mu 1 3 k 1 r bfyZ 5 As Vu 0 8 k 1 bfy Mu 0 4 k 1 r bfyZ 6 式中 Z为沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的 距离 Mu为弯矩承载力设计值 2 4压弯剪预埋件 应按下列二式计算 并取其中的较大值 As Vu 0 3 Nu k 1 r bfy Mu 0 4 NuZ 1 3 k 1 r bfyZ 7 As Mu 0 4 NuZ 0 4 k 1 r bfyZ 8 当 Mu 0 4 N u Z时 取 Mu 0 4 N u Z 3新老图集的比较 3 1图集适用范围 老图集为 非地震区及抗震设防烈度 6 9 度地 bs b b b b b b bs 1 2 b bs 1 5 b t N d b k1 k 2 k 1 k2 1 0 1 0 0 6 0 8 0 7 0 7 A1 A7 0 4 A r c h i t e c t u r a l a n d s t r u c t u r a l D e s i g n 建筑与结构设计 4 9 震区的中小型建筑普通钢筋混凝土或预应力混凝土 结构中的预埋件 新图集为 非地震区及抗震设防烈度 8 或 9 度 I I I 类场地地震区的普通钢筋混凝土或预应力混 凝土结构中的预埋件 设计使用年限为 5 0 a 设计按 一类环境考虑 结构表面温度 1 0 0 新图集适用 范围更明确 3 2预埋件的承载力计算 新图集中预埋件承载力极限状态计算采用下列 表达式 1 当预埋件承受静力荷载时 AS R 9 2 当预埋件承受地震作用时 S k 1 或 k2 R R E 1 0 3 当预埋件承受吊车多次重复荷载时 AS k1 或 k2 R 1 1 式中 A为锚固连接重要性系数 且 A 0 S 为作 用力设计值 当抗震验算时 取用地震作用效应和其 他效应的基本组合 当疲劳验算时 荷载取用标准 值 k 2为角钢锚筋及锚筋和抗剪钢板组合使用时的 承载力折减系数 可按表 1 取用 R为承受静力荷载 时预埋件的承载力设计值 R E为承载力抗震调整系 数 取 R E 1 0 新老图集在承载力计算上采用表达式基本一 致 最主要的区别是新图集引进了一个新的参数锚 固连接重要性系数 A取代了老图集中的结构重要性 系数 0 目的是为了与即要出版发行的 混凝土结构 后锚固技术规程 统一 并且使 A 0 一般一级取 1 2 二级取 1 1 与老图集相比安全系数提高了 3 3新图集受力预埋件锚筋均采用H R B 3 3 5 级 3 4新图集中预埋件承载力设计值系按混凝土强度 为C 2 5给出 老图集中则采用的C 2 0 3 5新图集补充了如下内容 1 扩大了图集的应用范围 不仅适用于工业建 筑 而且适用于民用建筑 2 补充连接吊车梁预埋件的疲劳验算实例 3 给出了混凝土强度等级为 C 3 0 钢筋强度等级 为 H P B 2 3 5 级时的换算实例 4 增加了压剪和拉弯预埋件 5 增加了拉索 幕墙及管道支架等例题 6 压弯剪预埋件中增加了有抗震设防要求和直 接承受动荷载的预埋件 7 受剪预埋件中增加了带抗剪钢板的预埋件 使 受剪预埋件多了一种选择 3 6简化了柱间支撑预埋件表格中的数据 3 7将原图集中压弯剪预埋件承载力设计值的剪力 和拉力改为剪力和弯矩 使其与实际的受力状况更 吻合 3 8新图集中预埋件的构造要求均按新的国家规 范 规程进行了修改 3 9老图集中的拉弯剪预埋件和压弯剪预埋件的承 载力设计值均采用图表法计算 涉及到几个参数的 重复倒算 比较繁琐 以压弯剪预埋件为例 选用过程如下 先计算 V N 从图表中查出 值 并计算 N 如该预埋件的 受剪承载力设计值 Vu N 则计算 2 M NZ 由 2 r 查相应的图表得 2 其当量拉力设计值 Nt 2N 预埋 件所需的受拉承载力设计值 Nu Nt 然后在表中找 出能满足 Nu Z及 r的预埋件编号 如该预埋件的受 剪承载力设计值 Vu N 应先按 e0 Z从相应的图表中 查出 计算 1 再由相应的图表查出 1 其 当量剪力设计值 检查是否满足预选预埋件的 Vu V 1N及 Z v等条件 以便最后确定预埋件的编 号 使用非常不方便 新图集中则引进了一个参数 其推导过程本文不予详述 将原来的三个参数简 化为一个 便于设计者选用 下面通过实例说明 例 已知图 3 所示的压弯剪预埋件 所需锚板宽 度 b 3 0 0 m m 混凝土强度等级为 C 2 5 作用在预埋件 上的压力设计值 AN 5 4 0 k N 平行于厂房排架方向 的剪力设计值 建筑与结构设计 A r c h i t e c t u r a l a n d s t r u c t u r a l D e s i g n 5 0 图3无 抗剪钢板的压弯剪预 AV 2 7 0 k N 弯矩设计值 AM 6 0 k N m 试选用 预埋件 解 先按压弯剪考虑 预选页 7 2 中 M4 1 1 1 Z a 2 1 0 m m 故该预埋件按压弯剪考虑 根据 AN AV 5 4 0 2 7 0 2 0 由页 7 4 压弯剪预埋件 表 2 0查得 M4 1 1 1沿 a向的承载力设计值 Vu 8 7 3 6 k N Mu 3 4 9 4 k N m 验算偏心距 e 0 AN AV 6 0 5 4 0 0 1 1 m 2 0 0 m m故需按承载力设计值进行修 正 采用插值法 由表 1 5 4 页 查得剪力承载力调整 系数为 3 0 2 弯矩承载力调整系数为 3 0 2 1 1 1 2 0 0 1 6 8 因此 修正后的 Vu和 Mu分别为 Vu 8 7 3 6 3 0 2 2 6 3 8 3 k N 2 7 0 k N Mu 3 4 9 4 1 6 8 5 8 7 k N m 6 0 k N m 满足要求 从上可以看出新图集选用方法简单方便 如果 按老图集选择预埋件 则需先后查 4 个图表才能确 定预埋件 比较繁琐 4设计与选用应注意的问题 1 位于构件混凝土灌浇面的预埋件 其受剪承载 力设计值应乘以折减系数 0 8 2 当预埋件承受拉弯剪 N V M 时 只需将作用 在预埋件上的 M V e 1 Ne0换成 M V e e 为当量偏心 距 然后根据 AN AV 的比值查表 即可确定所需的 预埋件的编号 表中给出的预埋件承载力设计值是 根据 M Ve得出的 3 受拉预埋件位于构件受拉区时 应设法使锚 筋承受之拉力传到构件受压区 4 受剪预埋件位于构件之受拉区时 应采用吊 筋将剪力传到受压区 吊筋直径应经计算确定 且 d 1 2 5 考虑地震作用组合的预埋件 在靠近锚板的 锚筋根部宜增设一根直径 d 1 0 的封闭钢箍 并 与锚筋贴紧扎牢 6 本图集中所列受剪承载力设计值 系按照混 凝土强度等级为 C 2 5 和钢筋强度 f y 3 0 0 N m m 2时给 出 当预埋件所在构件的混凝土强度等级为其他等 级及钢筋强度 f y 2时 应将选用表中给出的受剪承载 力设计值 V u 乘以修正系数 a V C a V 2 5 f y 2 f y 2 其中 a v c为设 计 a v值 av 2 5为混凝土强度等级为 C 2 5 时的 av值 av c 和 a v值均应小于 0 7 7 本图集中所列受拉钢筋的锚固长度和重量等 项 系按混凝土强度等级为 C 2 5 及 H R B 3 3 5 和 H P B 2 3 5 光面钢筋时给出 当预埋件所在构件的混凝 土强度为其它等级 锚筋为其它品种时 则锚筋的锚 固长度应按规定修正 其重量应乘以重量折减系数 l i l 2 5 加以修正 l 2 5为 C 2 5 时规定的锚固长度 li 为构件实际混凝土强度等级及钢筋品种时的锚固长 度 故设计人员在选用预埋件后 如混凝土或钢筋 与图集所规定的不符时 尚应将混凝土强度等级及 锚