預(yù)埋件設(shè)計(jì)計(jì)算
1.預(yù)埋件的作用
混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)埋件起到將構(gòu)件或設(shè)備相互連接的作用。只是其完全不影響混凝土構(gòu)件的表面形狀，而是利用預(yù)先埋入混凝土結(jié)構(gòu)的鋼鐵埋件，通過(guò)后期焊接而實(shí)現(xiàn)互相連接的。因此，其無(wú)須另行支模、配筋，施工方便，并且連接方式可以變化和選擇，因而更加靈活。
預(yù)埋件一般用作裝配式混凝土構(gòu)件之間的互相連接并作為傳力途徑；也可以作為安裝設(shè)備，承受使用荷載之用。最簡(jiǎn)單的預(yù)埋件是預(yù)留插筋，只要按規(guī)定的位置埋入足夠的錨固長(zhǎng)度la，并有足夠的外露長(zhǎng)度就可以了。由于比較簡(jiǎn)單，預(yù)留插筋一般不專(zhuān)門(mén)規(guī)定。
1.預(yù)埋件的受力
（1）預(yù)埋件的荷載效應(yīng)
無(wú)論是裝配式結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件或安裝設(shè)備的荷載，通過(guò)鋼牛腿、傳力鋼板等傳力件傳遞給預(yù)埋件的荷載效應(yīng)不外三種：剪力V、彎矩M和軸力（拉力或壓力）N。它們可能是單獨(dú)作用的，但更多情況下卻是共同作用的.
（2）受剪承載力
在剪力作用下的預(yù)埋件，其承載力由三中作用構(gòu)成：錨板底端的混凝土支承力、錨板與混凝土表面間的膠結(jié)力和摩擦力、錨筋下的混凝土的局部受壓承載力。其中前兩種作用在加載――破壞過(guò)程中作用逐漸減退，而錨筋的擠壓力則是構(gòu)成抗力的主要部分.
試驗(yàn)及分析研究表明，預(yù)埋件的受剪承載力與混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、錨筋面積、直徑、抗拉強(qiáng)度等有關(guān)。但錨筋必須有足夠的錨固長(zhǎng)度，并且錨筋在錨板上的分布也應(yīng)滿(mǎn)足一定的要求。
（3）拉（壓）承載力
在拉力作用下的預(yù)埋件，其承載力主要由錨筋的粘結(jié)錨固作用構(gòu)成。但是，由于錨板在拉力作用下的彎曲變形，不僅錨板周邊引起壓力，而且錨筋也因此受到內(nèi)剪力和局部擠壓力的作用，處于復(fù)合受力狀態(tài)，從而降低了其承載力.
試驗(yàn)及分析表明，預(yù)埋件的受拉承載力與錨筋的面積、直徑、抗拉強(qiáng)度有關(guān)。但也受到錨板厚度、錨筋間距的影響，故應(yīng)有一定的構(gòu)造要求。
（4）受彎承載力
在彎矩作用下的預(yù)埋件，其拉力由拉區(qū)錨筋的粘結(jié)錨固作用承擔(dān)，壓力則由錨板對(duì)混凝土的擠壓力及錨筋的受壓錨固力構(gòu)成。此時(shí)，預(yù)埋件的抗力，除取決于錨筋的面積、直徑、抗拉強(qiáng)度以外，還與內(nèi)力臂有關(guān)。試驗(yàn)及分析研究表明，受彎預(yù)埋件的壓區(qū)合力點(diǎn)往往在壓區(qū)邊排錨筋以外，同時(shí)還受錨板彎曲變形的影響。
（5）復(fù)合承載力
可以通過(guò)試驗(yàn)分析求得預(yù)埋件分別在這些內(nèi)力作用下的承載力。但實(shí)際工程中預(yù)埋件承受單一內(nèi)力的情況極少，其多數(shù)情況下是處于由這些內(nèi)力共同作用的復(fù)合受力狀態(tài)。復(fù)合受力狀態(tài)下的承載力可采取線(xiàn)性相關(guān)方法處理。
例如，預(yù)埋件的受剪承載力是Vu，受拉承載力是Nu，受彎承載力是Mu，則在拉―剪復(fù)合受力狀態(tài)下其承載力可表達(dá)為公式
V N
― + ― = 1
Vu Nu
2.預(yù)埋件的設(shè)計(jì)原理
在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，由于涉及的影響因素很多，所反映出的規(guī)律十分復(fù)雜。因此，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。工程設(shè)計(jì)時(shí)往往采用半理論、半經(jīng)驗(yàn)的公式進(jìn)行計(jì)算，并由一定的構(gòu)造措施加以保證，當(dāng)然還要留有必須的安全儲(chǔ)備。由于預(yù)埋件失效會(huì)引起結(jié)構(gòu)解體，生物墜落等嚴(yán)重后果，故一定的安全儲(chǔ)備是必須的。
我國(guó)在上世紀(jì)80年代對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)埋件進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，并考慮了冶金部標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)埋件設(shè)計(jì)規(guī)程》YS11-79，在原規(guī)范中對(duì)預(yù)埋件的設(shè)計(jì)作出了具體規(guī)定。十多年的工程實(shí)踐證明，上述規(guī)定是可行的，故本次修訂未作改變，基本沿用了傳統(tǒng)的做法。
幕墻連接件要通過(guò)預(yù)埋件與主體結(jié)構(gòu)連接。預(yù)埋件按其在主體結(jié)構(gòu)上的位置劃可分為上埋式、側(cè)埋式、下埋式。由于連接方式各異，各種荷載(作用)對(duì)各種埋設(shè)位置的預(yù)埋件效應(yīng)是不同的。
(1)上埋式(即埋于樓層面)。水平作用對(duì)它產(chǎn)生剪力V，且其力作用線(xiàn)與預(yù)埋件面有偏心距e1，豎向作用對(duì)它產(chǎn)生壓力N壓，而其作用線(xiàn)與預(yù)埋件中心線(xiàn)的偏心距為e2，這樣
M=Ve0+N壓e2
這種預(yù)埋件系剪力、法向壓力和彎矩共同作用的預(yù)埋件，應(yīng)按(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范)JGJl02式(5．7．10-3)或(5．7．10-4)計(jì)算，并取其中較大值。
AS≥V-0.3N/αrαvfy+M-0.4NZ/1.3αrαvfyZ
AS≥M-0.4NZ/0.4αrαvfyZ
當(dāng)M<0.4NZ時(shí)，取M-0.4NZ=0
式中：αv =(4.0-0.08d)(fc/fy)1/2
αb=0.6+0.25(t/d)
αr――鋼筋層數(shù)影響系數(shù)，當(dāng)?shù)染嗯渲脮r(shí)，二層取1.0，三層取0.9；
fy――當(dāng)為I級(jí)鋼筋時(shí)取210N／mm2，當(dāng)為Ⅱ級(jí)鋼筋時(shí)取310N/mm2；
fc――當(dāng)為C25級(jí)時(shí)取12.5N／mm2，C30級(jí)時(shí)取15N／mm2。
(2)側(cè)埋式，即埋于梁側(cè)。水平作用對(duì)它產(chǎn)生拉力N拉，一般采用力的作用線(xiàn)與預(yù)埋件中心線(xiàn)相重，此時(shí)偏心距為零。豎向作用對(duì)它產(chǎn)生剪力V，它的作用線(xiàn)與預(yù)埋件面有一偏心距e0，一般在60~100mm。
M=Ve0
它屬于剪力、法向拉力和彎矩共同作用的預(yù)埋件，應(yīng)按JGJ 102式(5．7．10-1)、式5．7，10-2)計(jì)算，并取其中較大值。
AS≥V/αrαvfy+N/0.8αbfy+M/1. 3αrαbfyZ
AS≥N/0.8αbfy+M/0.4αrαbfyZ
(3)下埋式(即埋于梁底)。水平作用對(duì)它產(chǎn)生剪力V，其作用線(xiàn)與預(yù)埋件面有一偏心距e1;豎向作用對(duì)它產(chǎn)生拉力N拉，其作用線(xiàn)與預(yù)埋件中心線(xiàn)有一偏心距e2。
M=Ve1+N拉e2
