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浅谈混凝土工程中的预埋件

    预埋件在各种工业与民用建筑,特别是在工业建筑中应用十分普遍,由于其应用范围很广,加之各种新材料、新施工机具的应用,使预埋件应用的灵活性亦大为增加,应用的程度也有不断增加的趋势。在减轻设计与施工工作量的同时,针对预埋件构造类型多,受力状态较复杂的特点,如何安全、合理的设计预埋件也就变的愈发重要了。

  现代意义上的预埋件应不仅仅局限于传统意义上的预埋件,即按施工图的要求事先加工好锚板及锚筋并焊接,安置于需要的位置,支好模板,再浇筑混凝土,而且应包括先钻孔通过膨胀螺栓将钢板固定于构件表面的后施工预埋件,而且后一种预埋件更具有生命力;从受力状态分,规范(GBJ10-89)将其分为受剪、弯、轴向力(拉或压)及复合力构件;从锚杆的材料分为钢筋与角钢(规范GBJ10-89中给出了锚杆为钢筋时的计算及构造要求)。分述如下:
  一、以钢筋为锚筋的预埋件

  对以钢筋为锚筋的预埋件,混凝土结构设计规范GBJ10-89已给出相应的计算公式及构造要求,而且现在也有一些标准图可供选用,因此在本文中只简单论述它的受力性能,破坏特征、强度影响因素。

  (一)受剪预埋件

  1.受剪预埋件的受力性能:配置直锚筋的受剪预埋件工作状态分为三个阶段:①弹性阶段:60%极限荷载以内,外剪力主要由锚板底边下混凝土承压强度与混凝土之间的粘结力承担。 ②弹塑性阶段:60%极限荷载以外,锚板底边下混凝土出现裂缝,粘结力消失,外剪力逐步由锚筋下的混凝土承压和锚板与混凝土之间的摩擦力承担。③破坏阶段:超过80%极限荷载后,锚筋根部下混凝土达到极限强度,出现应力重分布,其最大承压逐渐向里移动,
荷载继续增加时,锚筋下一定长度内混凝土达到极限强度,随后钢筋达到抗拉强度,并出塑性铰,变形迅速增大,锚筋下混凝土发生局压破坏,将混凝土劈开,预埋件丧失承载力。因此影响预埋件承载力的主要因素除焊接外,主要是锚筋及混凝土的强度。

  2.受剪预埋件的变形:其特点为60%极限荷载以内,为弹性变形;荷载继续增加时,逐渐变为非弹性变形,无明显的台阶及突变,延性较好。锚板既有滑移又有转动。

  3.影响预埋件抗剪强度的因素:通过以上介绍,可知配置直锚筋的预埋件的抗剪能力由锚筋下的局部承压度V和锚筋拉力N产生的摩擦力F承担。根据混凝土局压强度套箍理论,其置于锚筋边矩C和直径D的比值以及构件的配筋情况有关。锚筋的内力分布又与锚筋的锚固长度和混凝土的强度有关。

  另外,当预埋件设置在素混凝土构件上时,其周围必须配置适当的构造钢筋,在预埋件根部配置套箍是一种有效的构造措施。

 


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