5.5 连接设计

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玻璃纤维增强水泥（GRC）建筑应用技术标准 JGJ/T423-2018

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5.5.1 主体结构或结构构件，应能承受GRC构件传递的荷载和作用。连接件与主体结构的锚固承载力设计值应大于连接件本身的承载力设计值。

5.5.2 GRC构件与主体结构的连接应进行承载力设计，其支承结构连接处的连接件、焊缝、螺栓等设计，应符合国家现行标准《钢结构设计标准》GB 50017、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99和《铝合金结构设计规范》GB 50429的有关规定。连接处的受力螺栓不应少于2个。

5.5.3 GRC构件与支承结构或主体结构连接时，其自重应支承在其下部连接节点上，否则应进行抗拉承载力和开裂验算。

5.5.4 当GRC外墙采用立柱、横梁等组成的支承结构时，其立柱宜悬挂在主体结构上。

5.5.5 GRC构件与主体混凝土结构应通过预埋件连接，预埋件应在主体结构混凝土施工时埋入，预埋件的位置应准确；当没有条件采用预埋件连接时，应采用其他可靠的连接措施，并应通过试验确定其承载力。

5.5.6 由锚板和对称配置的锚固钢筋所组成的受力预埋件设计，可按本标准附录C确定。

5.5.7 槽式预埋件的预埋钢板及其他连接措施，应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定确定，并宜通过试验确认其承载力。

5.5.8 GRC构件支承结构与主体结构的后锚固连接设计，应按现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145的规定确定，并应进行承载力现场试验。

5.5.9 GRC构件与砌体结构连接时，宜在连接部位的主体结构上增设钢筋混凝土或钢结构梁、柱等支承结构。轻质填充墙不应作为GRC构件的支承结构。

条文说明

5.5.1 GRC外墙的连接及与主体结构的锚固可靠，其承载力通过计算或实物试验予以确认，并要留有余地，防止偶然因素产生突然破坏。连接件与主体结构的锚固承载力大于连接件本身的承载力，任何情况不允许发生锚固破坏。但对于GRC构件与预埋件的锚固而言，由于GRC构件的截面尺寸小，其锚固承载力远小于主体结构的锚固承载力，因此，不要求其锚固承载力也大于预埋件或连接件自身的承载力。

安装GRC构件的主体结构要具备承受GRC外墙传递的各种作用的能力，主体结构设计时充分加以考虑。

主体结构为混凝土结构时，其混凝土强度等级直接关系到锚固件工作的可靠性，除加强混凝土施工的工程质量管理外，对混凝土的最低强度等级要有相应的要求。为了保证与主体结构的连接可靠性，连接部位主体结构混凝土强度等级通常不低于C20。

5.5.2 GRC外墙横梁与立柱的连接，立柱与锚固件或主体结构钢梁、钢材的连接，通常通过螺栓、焊缝或铆钉实现，现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017对上述连接均作了规定。同时受拉、受剪的螺栓进行螺栓的抗拉、抗剪设计；螺纹连接的公差配合及构造符合有关标准的规定。

为防止偶然因素的影响而使连接破坏，每个连接部位的受力螺栓、铆钉等，至少需要布置2个。

5.5.3 GRC材料的抗压强度高，而抗拉强度较低，特别是GRC材料老化后，其极限抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右，因此，将GRC构件支承于其下部连接节点上可充分利用GRC构件抗压强度高的特点，对确保GRC的安全度是有利的。从这一点来讲，GRC构件与钢筋混凝土预制构件的安装要求是一致的。当然，如果GRC构件受安装条件的限制，其自重需支承于GRC构件的上部连接节点上时，为确保GRC构件的安全度，对GRC构件进行受拉承载力验算和抗裂验算是必要的。

5.5.4 GRC外墙立柱截面较小，处于受压工作状态时受力不利，因此通常将其设计成轴心受拉或偏心受拉构件。立柱通常采用圆孔铰接接点在上端悬挂，采用长圆孔或椭圆孔与下端连接，形成吊挂受力状态。

5.5.5 GRC外墙构件与混凝土结构的连接，通常通过预埋件实现，预埋件的锚固钢筋是锚固作用的主要来源，混凝土对锚固钢筋的粘结力是决定性的。因此预埋件在混凝土浇筑前埋入，施工时混凝土振捣密实。

5.5.6 附录C对混凝土主体结构预埋件设计作了一般规定。对于预埋件的要求，主要依据有关研究成果和现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010。

1 承受剪力的预埋件，其受剪承载力与混凝土强度等级、锚固面积、直径等有关。在保证锚固长度和锚筋到埋件边缘距离的前提下，根据试验提出了半理论、半经验的公式，并考虑锚筋排数、锚筋直径对受剪承载力的影响；

2 承受法向拉力的预埋件，钢板弯曲变形时，锚筋不仅单独承受拉力，还承受钢板弯曲变形引起的内剪力，使锚筋处于复合应力状态，在计算公式中引入锚板弯曲变形的折减系数；

3 承受弯矩的预埋件，试验表明其受压区合力点往往超过受压区边排筋以外，为方便和安全考虑，受弯力臂取外排锚筋中心线之间的距离，并在计算公式中引入锚筋排数对力臂的折减系数；

4 承受拉力和剪力或拉力和弯矩的预埋件，根据试验结果，其承载力均取线性相关关系；

5 承受剪力和弯矩的预埋件，根据试验结果，当V/V_u0＞0.7时，取剪弯承载力线性相关；当V/V_u0≤0.7时，取受剪承载力与受弯承载力不相关。这里，V_u0为预埋件单独承受受剪力作用时的受剪承载力；

6 当轴力N＜0.5f_cA时，近似取M-0.4NZ＝0作为受压剪承载力与受压弯剪承载力计算的界限条件。本标准公式（C．0.1-3）中系数0.3是与压力有关的系数，与试验结果比较，其取值是偏于安全的。

承受法向拉力和弯矩的预埋件，其锚筋截面面积计算公式中拉力项的抗力均乘以系数0.8，是考虑到预埋件的重要性、受力复杂性而采取提高其安全储备的折减系数。

直锚筋和弯折锚筋同时作用时，取总剪力中扣除直锚筋所能承担的剪力，作为弯折锚筋所承受的剪力，据此计算其截面面积：

根据国外有关规范和国内对钢与混凝土组合结构中弯折锚筋的试验研究表明，弯折锚筋的弯折角度对受剪承载力影响不大。同时，考虑构造等原因，控制弯折角度在15°～45°之间。当不设置直锚筋或直锚筋仅按构造设置时，在计算中不予以考虑，取A_s=0。

这里规定的预埋件基本构造要求，是把满足常用的预埋件作为目标，计算公式也是根据这些基本构造要求建立的。

在进行锚筋面积A_s计算时，假定锚筋充分发挥了作用，应力达到其强度设计值f_y。要使锚筋应力达到f_y而不滑移、拔出，就要有足够的锚固长度，锚固长度l_a与钢筋形式、混凝土强度、钢材品种有关，按本标准公式（C．0.5）计算。有时由于l_a的数值过大，在预埋件中采用有困难，此时可采用低应力设计方法，即增加锚筋面积、降低锚筋实际应力，从而减小锚固长度，但通常不小于15倍钢筋直径。

5.5.9 砌体结构平面外承载能力低，难以直接进行连接，所以考虑增设混凝土结构或钢结构连接构件。轻质隔墙承载力和变形能力低，避免作为外墙的支承结构。

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