裝修時,在(zai)布置頂(ding)部水(shui)電(dian)管(guan)、空調(diao)和新風(feng)管(guan)時,需要在(zai)梁(liang)上開孔(kong)。這些孔(kong)的(de)尺寸(cun)有(you)大有(you)小。一(yi)般來說,水(shui)電(dian)管(guan)梁(liang)上開孔(kong)的(de)直(zhi)徑(jing)是5cm;空調(diao)管(guan)開口直(zhi)徑(jing)兩個制冷劑穿一(yi)個孔(kong),孔(kong)的(de)尺寸(cun)是8cm,冷凝水(shui)管(guan)的(de)直(zhi)徑(jing)與普通水(shui)管(guan)相同5cm;新風(feng)系統的(de)梁(liang)孔(kong)直(zhi)徑(jing)為12cm。
梁(liang)上后(hou)(hou)開的(de)(de)(de)(de)孔(kong)有(you)(you)影響嗎?很多打孔(kong)師傅會(hui)拍拍胸(xiong)脯告(gao)訴(su)你沒事,發誓大家都打孔(kong)了。你看到哪棟房(fang)子塌了嗎?但(dan)樓(lou)主認為,嚴格來說,梁(liang)作為框架結構房(fang)屋(wu)的(de)(de)(de)(de)主要受力構件,是不允許有(you)(you)任何后(hou)(hou)開孔(kong)的(de)(de)(de)(de)。一般規范的(de)(de)(de)(de)做法是在建(jian)造房(fang)屋(wu)澆筑(zhu)梁(liang)體時預留孔(kong)洞,但(dan)這種做法在現階段(duan)幾乎(hu)是不可能(neng)(neng)實(shi)現的(de)(de)(de)(de),房(fang)屋(wu)交付后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)梁(liang)后(hou)(hou)孔(kong)行為是不可避免的(de)(de)(de)(de)。怎樣(yang)才能(neng)(neng)更合(he)理的(de)(de)(de)(de)開孔(kong)?
一、理論篇
1、框架結構是什么?梁、板、柱是什么?
發現很(hen)多人(ren)在(zai)裝修房(fang)子(zi)的(de)時候連梁(liang)柱都判斷(duan)不出來,就先說(shuo)(shuo)說(shuo)(shuo)吧(ba)。框架結(jie)構(gou)是(shi)2000年左右(you)在(zai)中國興起(qi)的(de)一種(zhong)結(jie)構(gou)模式,以前主要是(shi)磚混(hun)結(jie)構(gou)。框架結(jie)構(gou)是(shi)指(zhi)由梁(liang)柱剛性(xing)連接而成的(de)承重系統(tong)結(jie)構(gou)。這個定(ding)義是(shi)學術性(xing)的(de),直接找了一張圖表。
每個文本標記的(de)(de)地(di)(di)方都是它所代表的(de)(de)部分。不了解(jie)梁(liang)、板、柱概念的(de)(de)童鞋可以先(xian)了解(jie)。此(ci)外,您可以看到,圖片中(zhong)的(de)(de)梁(liang)、板、柱均為混凝(ning)土現澆,墻(qiang)(qiang)體為后(hou)期砌筑(zhu),墻(qiang)(qiang)體不屬于(yu)應力構(gou)(gou)件。我們(men)通常談論更多(duo)的(de)(de)承重墻(qiang)(qiang)不能敲擊(ji),也(ye)就(jiu)是說,框(kuang)架結(jie)構(gou)(gou)發展(zhan)的(de)(de)一種新(xin)的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)模式——框(kuang)架剪切結(jie)構(gou)(gou),即框(kuang)架結(jie)構(gou)(gou) 剪切墻(qiang)(qiang)結(jie)構(gou)(gou)。框(kuang)架剪切結(jie)構(gou)(gou)簡單地(di)(di)提到,今天(tian)主(zhu)要(yao)是關于(yu)梁(liang)上的(de)(de)開口,即圖片位(wei)于(yu)建筑(zhu)的(de)(de)頂部,有一定高度的(de)(de)矩(ju)形(xing)。
2、梁內鋼筋的布置
看完上(shang)圖,梁作(zuo)為房(fang)(fang)屋頂部的主要(yao)受(shou)力構件(jian),里(li)面的鋼(gang)筋是(shi)什么,我們經常談論的主鋼(gang)筋在哪里(li),房(fang)(fang)東繼續介紹(shao)。
由于框架結構中的(de)梁(liang)(liang)、板、柱整(zheng)體澆筑(zhu),施工現場的(de)順序一般是先放置綁扎好的(de)鋼(gang)筋,然(ran)后在鋼(gang)筋周圍支撐模板,然(ran)后澆筑(zhu)混凝土。凝固(gu)達到一定(ding)強度后,就會(hui)成為我們上圖中看(kan)到的(de)。就我們普通住(zhu)宅(zhai)大部(bu)分(fen)(fen)梁(liang)(liang)的(de)主(zhu)筋(拉鋼(gang)筋)而言,位于梁(liang)(liang)的(de)下部(bu)。見下圖,主(zhu)要區分(fen)(fen)主(zhu)筋和箍筋在哪里。
在(zai)下一個模型圖中,紅色的下鋼(gang)(gang)筋(jin)(jin)是主筋(jin)(jin),黑色的圓圈形成(cheng)一個封閉的箍(gu)(gu)是箍(gu)(gu)筋(jin)(jin)。其(qi)他鋼(gang)(gang)筋(jin)(jin)的學生可以暫時忽略它們(men)。
看下面的梁截面配筋圖,下面是3根直徑為12的受力鋼筋,箍(gu)筋按直徑為8,每(mei)隔一(yi)(yi)段200mm一(yi)(yi)起設置。
3、為什么下鋼筋是拉主筋?箍筋有什么用?
為什么說下鋼筋(jin)是(shi)拉主筋(jin),再來一組圖(tu)片?(b)在上(shang)(shang)部(bu)外力荷載的(de)作用下,即使肉(rou)眼看(kan)不到,梁也(ye)有輕微的(de)向下彎曲變形(xing)(xing)。(a)圖(tu)中,以中和(he)軸為邊界(jie),梁彎曲后(hou),中和(he)軸上(shang)(shang)部(bu)的(de)梁向中間(jian)擠壓,形(xing)(xing)成受(shou)壓區;下梁向外拉伸,形(xing)(xing)成受(shou)拉區。
假如用竹子(zi)來表示這(zhe)種壓力(li)和拉力(li)會更直觀(guan),常識中(zhong)我(wo)們都(dou)知道用力(li)掰竹子(zi)時下(xia)部會被拉斷。
混(hun)凝(ning)土和鋼(gang)(gang)筋的性能決定了它們在梁受力(li)構件中的作用不同。鋼(gang)(gang)筋延展性好(hao),梁下(xia)部鋼(gang)(gang)筋承(cheng)擔(dan)抗(kang)拉(la)任務(wu);混(hun)凝(ning)土抗(kang)拉(la)性能差,抗(kang)壓(ya)性能好(hao),因(yin)為梁上(shang)部壓(ya)力(li)區承(cheng)受抗(kang)壓(ya)作用。因(yin)此,這就是為什么梁的下(xia)鋼(gang)(gang)筋被稱為拉(la)伸主鋼(gang)(gang)筋。
此外(wai),梁的(de)內力(li)中還有一(yi)個剪(jian)力(li)。剪(jian)力(li)是一(yi)對(dui)橫向外(wai)力(li),距(ju)離非(fei)常(chang)近,尺寸相同,指向相反的(de)橫向外(wai)力(li)。這個概(gai)念更抽象(xiang),我們只是理(li)解,有一(yi)把大剪(jian)刀來切斷梁。用來抵(di)抗剪(jian)刀的(de)是箍筋。
4、梁上開(kai)孔會有什么影響?
梁的(de)下(xia)部(bu)鋼筋(jin)為應力(li)鋼筋(jin)。如果開口位置錯誤(wu),下(xia)部(bu)鋼筋(jin)中(zhong)(zhong)斷(duan),整個梁將無法(fa)承(cheng)受拉應力(li),成為廢梁,嚴重影響(xiang)結(jie)構安全;梁上(shang)開口會(hui)導致混(hun)凝土截面積小(xiao),如果在上(shang)壓力(li)區開口,會(hui)降(jiang)低部(bu)分抗壓能力(li);梁上(shang)開口至少(shao)會(hui)中(zhong)(zhong)斷(duan)1-2該部(bu)位的(de)抗剪能力(li)降(jiang)低了根箍筋(jin)。
5、梁內應力分析。
由于梁上水鉆開口帶來了如此多的結構安全,我們應該如何進行科學的開口?首先,我們來看看結構力學中梁應力的分析圖,以最簡單、最常見的均布荷載下簡支梁為例:
圖1是(shi)梁(liang)的(de)受力荷載圖,a和b是(shi)兩端(duan)的(de)支座,大家以(yi)看作是(shi)柱子,c可以(yi)算是(shi)梁(liang)。
圖2是剪(jian)力圖,陰(yin)影部分代表的是剪(jian)力大小。可以看出,梁的跨中剪(jian)力最小為零,而(er)支(zhi)座兩端(duan)剪(jian)力最大。
圖3為彎(wan)矩圖,陰影部分代表彎(wan)矩大小。可見(jian)梁跨中(zhong)彎(wan)矩最大,支架兩(liang)端(duan)彎(wan)矩為零。
綜上(shang)所述,在(zai)梁(liang)上(shang)打孔時(shi),應避免(mian)這些應力最大(da)的(de)薄弱部位(wei)。
二、結論篇
根(gen)據結論。想要梁(liang)上更科學的開孔(kong),可以這樣做:
首(shou)先(xian),梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)上的(de)開口(kou)必須避免主筋,即梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)下(xia)筋。房東(dong)計算高(gao)(gao)度(du)(du)(du),從梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)底(di)開始(shi)計算開口(kou)位置以(yi)滿足高(gao)(gao)度(du)(du)(du)=下(xia)筋直(zhi)徑 梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)保護層(ceng)厚度(du)(du)(du) 梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)面油漆層(ceng)。普通住宅梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)下(xia)筋一(yi)般(ban)直(zhi)徑為(wei)16-20mm,外加箍在(zai)外面的(de)箍筋直(zhi)徑8mm,總(zong)共24-28mm,算30mm;梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)保護層(ceng),即鋼筋到梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)外緣(yuan)的(de)混(hun)凝土厚度(du)(du)(du)一(yi)般(ban)不小于鋼筋尺寸,大(da)(da)致計算20mm;粉(fen)刷層(ceng)厚度(du)(du)(du)一(yi)般(ban)為(wei)15mm。如果一(yi)切都按照規范進行,總(zong)共可能(neng)是65mm,也就是說,孔的(de)下(xia)距(ju)離梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)底(di)至少(shao)應保證7cm的(de)高(gao)(gao)度(du)(du)(du)。這(zhe)(zhe)樣的(de)高(gao)(gao)度(du)(du)(du)基(ji)本上可以(yi)滿足打孔時斷筋的(de)要求。當然,大(da)(da)于7cm會(hui)更安全,因(yin)為(wei)鋼筋的(de)高(gao)(gao)度(du)(du)(du)在(zai)施(shi)工過程中沒有得到很好的(de)控制(zhi),但最好不要超過梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)中軸線高(gao)(gao)度(du)(du)(du),因(yin)為(wei)上部是壓力區域。這(zhe)(zhe)是垂直(zhi)方(fang)向對孔的(de)要求。可以(yi)看出,紅圈是開口(kou)的(de)。
其(qi)次,水平(ping)方向(xiang)(xiang)對(dui)開口(kou)的(de)要求是(shi)避(bi)免最(zui)大應(ying)力。從(cong)以(yi)上(shang)(shang)第五點梁(liang)(liang)(liang)的(de)內(nei)(nei)部應(ying)力分析可以(yi)看出,梁(liang)(liang)(liang)的(de)剪(jian)切力最(zui)小在(zai)(zai)跨(kua)(kua)度(du)中(zhong)(zhong),但跨(kua)(kua)度(du)也是(shi)彎矩最(zui)大的(de)地方。因此,梁(liang)(liang)(liang)跨(kua)(kua)度(du)的(de)1/3通(tong)常是(shi)合理的(de),這與施(shi)工(gong)規范中(zhong)(zhong)施(shi)工(gong)縫(feng)的(de)留置(zhi)位(wei)置(zhi)要求是(shi)一(yi)致的(de)。施(shi)工(gong)規范中(zhong)(zhong)對(dui)施(shi)工(gong)縫(feng)留置(zhi)的(de)描(miao)述為:有主(zhu)次梁(liang)(liang)(liang)的(de)地板應(ying)沿次梁(liang)(liang)(liang)方向(xiang)(xiang)澆筑,施(shi)工(gong)縫(feng)應(ying)留在(zai)(zai)次梁(liang)(liang)(liang)跨(kua)(kua)度(du)中(zhong)(zhong)間1/3 范圍內(nei)(nei)。以(yi)3米(mi)梁(liang)(liang)(liang)為例,業主(zhu)簡要繪制(zhi)了示意圖。在(zai)(zai)水平(ping)方向(xiang)(xiang)上(shang)(shang),孔在(zai)(zai)離支架(柱)約1米(mi)的(de)地方打(da)開是(shi)合理的(de)。
有主次(ci)梁的應沿(yan)次(ci)梁方向澆筑,施工(gong)縫應留在次(ci)梁跨度中間1/3 范圍內
三、案例篇
發(fa)幾(ji)個實際(ji)案例說明,更直觀。
四、實戰篇
1、用于鉆(zhan)(zhan)孔的水鉆(zhan)(zhan)。鉆(zhan)(zhan)頭(tou)可更換,用于鉆(zhan)(zhan)孔5mm、8mm、12mm甚至更大(da)的孔。
2、梁孔(kong)內的混(hun)凝土(tu)柱
3、房東家被打(da)斷的(de)(de)箍筋。箍筋被打(da)斷是不可避免(mian)的(de)(de)。只要打(da)孔位(wei)置(zhi)合理,影響就會(hui)最(zui)小化。箍筋一般不太粗,通(tong)常是6-8mm。
4、樓(lou)主(zhu)鄰居家中(zhong)斷的主(zhu)筋(jin)。樓(lou)主(zhu)用卷尺測量了掉下來(lai)的鋼筋(jin),大(da)概直徑是18mm。說起這個過程,真的是一個悲(bei)劇(ju)的過程:首先,負(fu)責打孔的小(xiao)區(qu)服務隊老師(shi)臨時走開,換了一個沒經驗的年(nian)輕(qing)師(shi)傅;第二,孔所在的梁下部(bu)有一堵墻,以至于(yu)孔底高(gao)度(du)沒有真正確定。
最后說幾點需要額外注意:
1、打(da)開任何(he)孔(kong)的(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)主要(yao)前(qian)提(ti)是(shi)確(que)保梁下部的(de)(de)拉伸鋼(gang)筋不能(neng)斷裂,即7cm的(de)(de)最小(xiao)尺寸要(yao)滿足(zu)。特別是(shi)空調冷凝(ning)水走管有一(yi)(yi)個(ge)(ge)坡度要(yao)求,可能(neng)這邊的(de)(de)梁孔(kong)底高度滿足(zu)了7cm,但另一(yi)(yi)另一(yi)(yi)側的(de)(de)梁無(wu)法滿足(zu)。此時(shi),有必要(yao)與安裝(zhuang)空調的(de)(de)主人協商(shang)管道的(de)(de)方(fang)向(xiang)。冷凝(ning)水管不需(xu)要(yao)跟隨制冷劑(ji)管。它(ta)可以走自(zi)己獨立的(de)(de)路線,最后聚集在(zai)下水道上。就(jiu)這樣,我和建(jian)筑吉宅的(de)(de)周師(shi)傅一(yi)(yi)個(ge)(ge)接一(yi)(yi)個(ge)(ge)地(di)檢查(cha)了我們(men)梁上開口的(de)(de)位(wei)置(zhi)。他還耐心地(di)爬上爬下測量和確(que)認,最終優化了最安全的(de)(de)開口方(fang)案(an)。
2、水電施工和空(kong)調(diao)安裝開孔(kong)時,是否必須(xu)留(liu)在三(san)分之一(yi)(yi)。由(you)于開口位(wei)置會影響管道的(de)方向(xiang),管道的(de)方向(xiang)會造(zao)成水電和空(kong)調(diao)施工安裝的(de)麻(ma)煩和木(mu)工天花板的(de)變化。業主認為(wei),一(yi)(yi)般(ban)直徑5cm孔(kong)可以稍(shao)微任性一(yi)(yi)點,8cm上述(shu)孔(kong)應盡可能(neng)靠近(jin)1/3的(de)要求(qiu),特別是孔(kong)不能(neng)靠近(jin)柱子,因(yin)為(wei)支架剪力(li)大(da)的(de)地方會用箍(gu)筋(jin)加(jia)密,一(yi)(yi)個孔(kong)可能(neng)會斷幾個箍(gu)筋(jin)。
至于直徑12cm的新風孔,樓主建議是(shi)真(zhen)的不(bu)要(yao)去開了,因為普通住宅(zhai)室內的梁高(gao)一般也(ye)就300-400mm之間,12cm直徑幾乎占了一半(ban),幾乎對梁造成了毀滅性的打擊。我考慮(lv)過梁,但我聽(ting)說也(ye)很大。這真(zhen)是(shi)一件糾結的事情(qing),這也(ye)是(shi)房東(dong)不(bu)考慮(lv)新風系統的原(yuan)因。
3、孔越(yue)小越(yue)好。如(ru)果你能(neng)打(da)開一(yi)(yi)個(ge)小洞,不(bu)要打(da)開一(yi)(yi)個(ge)大洞。如(ru)果二(er)次(ci)(ci)梁(liang)(liang)(liang)的(de)高度能(neng)滿足開口(kou)要求,則不(bu)要在主梁(liang)(liang)(liang)上打(da)開。二(er)次(ci)(ci)梁(liang)(liang)(liang)與主梁(liang)(liang)(liang)的(de)區別一(yi)(yi)般為(wei)二(er)次(ci)(ci)梁(liang)(liang)(liang)。
4、在滿(man)足7cm要(yao)求的(de)前提下(xia),盡量向梁下(xia)移動,最好(hao)位(wei)于(yu)中部以下(xia),盡量增加梁上部壓力區的(de)面(mian)積。
5、注(zhu)意梁(liang)下有墻(qiang)的情況,墻(qiang)和梁(liang)統一刮(gua)白膩子不清楚梁(liang)高,需(xu)要仔細確認。
6、注意(yi)跨(kua)度(du)(du)的概念,是(shi)(shi)兩根柱子(zi)(zi)之(zhi)間的梁稱為跨(kua)度(du)(du),有時(shi)在(zai)房子(zi)(zi)里(li),由于墻的存在(zai),非(fei)專業(ye)人士突然難以區(qu)分柱子(zi)(zi),咨詢(xun)項目經理、設計(ji)師,參考開發商銷售房屋(wu)附在(zai)合同后(hou)面,仔細區(qu)分柱子(zi)(zi),確認什么是(shi)(shi)跨(kua)度(du)(du)。