5.5 连接设计

5.5.1 幕墙的连接与锚固必须可靠，其承载力必须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应大于连接件本身的承载力，任何情况不允许发生锚固破坏。
    安装幕墙的主体结构必须具备承受幕墙传递的各种作用的能力，主体结构设计时应充分加以考虑。
    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的可靠工作，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也应加以要求。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不应低于C20。
5.5.2 幕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《钢结构设计规范》GB50017对上述连接均作了规定，应参照执行。同时受拉、受剪的螺栓应进行螺栓的抗拉、抗剪设计；螺纹连接的公差配合及构造，应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 框支承幕墙立柱截面较小，处于受压工作状态时受力不利，因此宜将其设计成轴心受拉或偏心受拉构件。立柱宜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。
5.5.4 幕墙构件与混凝土结构的连接，多数情况应通过预埋件实现，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。因此预埋件必须在混凝土浇灌前埋入，施工时混凝土必须密实振捣。目前实际工程中，往往由于未采取有效措施来固定预埋件，混凝土浇注时使预埋件偏离设计位置，影响与立柱的准确连接，甚至无法使用。因此，幕墙预埋件的设计和施工应引起足够的重视。
5.5.5 附录C对幕墙预埋件设计作了一般规定。对于预埋件的要求，主要是根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/Vu0＞0.7时，取剪弯承载力线性相关；当V/Vu0≤0.7时，取受剪承载力与受弯承载力不相关。这里，Vu0为预埋件单独承受剪力作用时的受剪承载力。
    6.当轴力N＜0.5fcA时，可近似取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。本规范公式(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，其锚筋载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，在计算中应不予以考虑，取As=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As计算时，假定锚筋充分发挥了作用，应力达到其强度设计值fy。要使锚筋应力达到fy而不滑移、拔出，就要有足够的锚固长度，锚固长度la与钢筋型式、混凝土强度、钢材品种有关，可按附录(C.0.5)式计算。有时由于la的数值过大，在幕墙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，从而可减小锚固长度，但不应小于15倍钢筋直径。
5.5.7 当土建施工中未设预埋件、预埋件漏放、预埋件偏离设计位置太远、设计变更、旧建筑加装幕墙时，往往要使用后锚固螺栓进行连接。采用后锚固螺栓（机械膨胀螺栓或化学螺栓）时，应采取多种措施，保证连结的可靠性。
5.5.8 砌体结构平面外承载能力低，难以直接进行连接，所以宜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，不应作为幕墙的支承结构考虑。