武 紅

(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030013)

談承重墻的強(qiáng)拆

武 紅

(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030013)

以某職工廚房改造工程為例，對(duì)承重墻的折除方案進(jìn)行了研究，提出了采用工字鋼支撐屋頂?shù)拇胧?，并論述了預(yù)制板屋頂與現(xiàn)澆混凝土屋頂?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)，通過計(jì)算分析工字梁腹板的穩(wěn)定性，確定了具體的施工方法，同時(shí)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，以供參考。

承重墻，屋頂，工字梁，施工

1 工程概況

某職工廚房改造，因既有餐廳面積狹小，約為45 m2，無法滿足單位工作人員的用餐需求。因此需要將廚房外擴(kuò)改造，以增加其工作面積。外擴(kuò)廚房長約6 m，寬約3 m，面積約18 m2。

2 工程存在的問題

根據(jù)施工設(shè)計(jì)，外擴(kuò)廚房需要與既有廚房連通，因此，需要將中間的墻面拆除。但在施工過程中發(fā)現(xiàn)既有廚房屋頂為預(yù)制板，如果強(qiáng)拆，屋頂必定坍塌。但如果改變?cè)性O(shè)計(jì)方案——將該墻面鑿洞留門，投入使用后會(huì)給炊事工作帶來不便。因此需要研究新方案，將該承重墻拆除。

3 研究解決方案

專家組對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)勘查后，根據(jù)廚房炊事工作的特點(diǎn)，研究討論出如下解決方案：1)該承重墻向東方向的一側(cè)，約1.2 m，可以不用拆除，用于承重。2)其余的墻面拆除后采用工字梁承重。

4 預(yù)制板屋頂與現(xiàn)澆混凝土屋頂

4.1 預(yù)制板屋頂

預(yù)制板屋頂指按照既定尺寸統(tǒng)一制作的板面，施工時(shí)直接鋪到建筑物屋頂，其優(yōu)點(diǎn)是加快施工速度，降低工程造價(jià)。

4.2 現(xiàn)澆板屋頂

現(xiàn)澆板是相對(duì)于預(yù)制板來說的?，F(xiàn)澆是指在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)好模板、支搭好鋼筋后，在其上澆筑混凝土，最后再將模板拆除的施工過程。現(xiàn)澆板和預(yù)制板相比，能增強(qiáng)房屋的整體性及抗震性，具有較大的承載力。

4.3 預(yù)制板與現(xiàn)澆板的區(qū)別

預(yù)制板和現(xiàn)澆板的區(qū)別表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是施工工藝；二是使用差異；三是結(jié)構(gòu)整體性。1)施工工藝方面：預(yù)制板屬于安裝，施工速度快；現(xiàn)澆板施工工藝相對(duì)復(fù)雜，速度慢；2)使用差異方面：預(yù)制板邊存在縫隙，防水性能不如現(xiàn)澆板；由于膨脹效果不同，填縫容易形成不平整現(xiàn)象；3)結(jié)構(gòu)整體性方面：預(yù)制板與梁連接屬于鉸接，并且都是單向單跨板，整體性差?，F(xiàn)澆板是完全的剛性連接，并且能形成連續(xù)板，平面內(nèi)剛度和整體性遠(yuǎn)超預(yù)制板。

5 工字梁

5.1 工字梁概述

軋制鐵梁、鋼梁或鑄鋼梁，其橫截面為“工”字形，亦指截面為“工”字形的組合梁,主要應(yīng)用于鋼鐵結(jié)構(gòu)或鋼架建筑物中。

5.2 工字梁的力學(xué)原理

一個(gè)橫梁水平搭設(shè)在兩個(gè)支架上，當(dāng)橫梁由于自重或上部荷載受到向下的壓力時(shí)，橫梁向下變形彎曲。此時(shí)，橫梁上部承受的力為壓應(yīng)力，致其產(chǎn)生壓縮形變，越接近上緣受力越大，壓縮也越嚴(yán)重；而中間一層既不拉伸也不壓縮，所以其受力幾乎為零，通常稱該層為中性層。由于橫梁中性層受力很小，考慮成本因素，中間可以是空心的，只用一定介質(zhì)相連即可。

5.3 工字梁腹板的局部穩(wěn)定性計(jì)算

1)局部荷載作用下工字梁腹板的彈性屈曲系數(shù)。

1970年，Rockey & Bagchi假設(shè)腹板兩支承邊上的剪應(yīng)力是恒定的，不隨高度變化而變化，運(yùn)用有限元法計(jì)算得出，由于翼緣的存在，腹板的彈性屈曲系數(shù)提高，屈曲波形有明顯變化(見圖1)。

Khan(1972,1975,1977)等人對(duì)圖1進(jìn)行了進(jìn)一步研究。假定該矩形薄板高度為2B、寬度為2L，并且假設(shè)在寬度為2C的均布荷載作用下，板內(nèi)的應(yīng)力分布為：

(1)

(2)

(3)

位移函數(shù)取：

(4)

由于式(1)～式(3)只滿足平衡條件和應(yīng)力邊界條件，而不滿足應(yīng)變協(xié)調(diào)條件，Khan采用了Alfutov & Balabukh(1967,1968)提出的能量方法，認(rèn)為板的勢(shì)能方程可以改寫成如下形式：

(5)

(6)

(7)

而這些應(yīng)力分量并不要求滿足應(yīng)變協(xié)調(diào)條件。應(yīng)力函數(shù)φ2可由下式得到：

(8)

在邊界上應(yīng)力函數(shù)應(yīng)滿足：

(9)

2)剪力作用下工字梁腹板的彈性屈曲系數(shù)。

Lee & Davidson(1996)采用有限元程序NASTRAN對(duì)工字梁腹板在剪力作用下的彈性屈曲進(jìn)行了分析，并提出了腹板剪切屈曲系數(shù)的計(jì)算公式：

(10)

(11)

其中，kss和ksf分別為四邊筒支矩形板和兩邊簡支、兩邊固支矩形板的剪切屈曲系數(shù)，由式(12)～式(15)得到：

(12)

(13)

(14)

(15)

3)工程計(jì)算。

該工程既有廚房的屋頂為鋼筋混凝土預(yù)制板，長為7.5 m，寬為6 m，厚0.1 m，重量約11.25 t。

6 施工方法

6.1 工藝流程

1)拆墻后為了不影響廚房的炊事工作，采用竹膠板與彩條布做成簡易隔斷，將施工區(qū)域與炊事區(qū)域分開。

2)先支搭腳手架，將預(yù)制板屋頂支撐牢固，避免在施工時(shí)，屋頂發(fā)生局部坍塌。

3)拆除承重墻，將1.2 m左右部分留下，用于承重。

4)在與被拆承重墻(東西向)兩側(cè)的墻(南北向)上各鑿出一個(gè)比工字梁截面略微大些的孔洞，其大小為105 mm×100 mm×120 mm。

5)采用千斤頂將工字梁頂起，插入預(yù)留孔洞中。插的時(shí)候需先插一邊，工字梁端口進(jìn)入孔洞后，將其輕輕傾斜，頂住孔洞最里側(cè)。

6)支搭腳手架，將工字梁頂住，用于支撐其重量。

7)將楔鐵焊到工字梁端口處底部，墊起工字梁，使工字梁承受預(yù)制板屋頂?shù)闹亓Γ灶A(yù)制板屋頂被翹起約2 mm～3 mm為宜。

8)將未拆承重墻部分剔鑿平整，修補(bǔ)內(nèi)外墻外觀。

9)將新建廚房的現(xiàn)澆板屋頂與既有廚房的預(yù)制板屋頂連成一體。具體做法是先在屋頂上鋪設(shè)一層網(wǎng)片，然后整體澆筑混凝土。

6.2 細(xì)部處理施工方法

6.2.1 工字梁的安裝

使用4臺(tái)千斤頂，梁的每一端各放2臺(tái)。起梁的步驟如下：

1)用千斤頂1，4將梁頂起(見圖2)。

2)將枕木垛甲、乙的里側(cè)加上一層，放上千斤頂2，3，不能將千斤頂絲扣旋出。

3)起千斤頂1。當(dāng)千斤頂1頂起到約一枕木厚時(shí)，使千斤頂2吃力頂起。頂起時(shí)要邊頂邊墊枕木板，待起高到一根枕木的厚度時(shí)，就把木板拆下來，換上枕木。

4)起千斤頂4，方法同3)(見圖3)。

5)當(dāng)千斤頂4頂起一個(gè)枕木的高度后，使千斤頂3吃力。這時(shí)整個(gè)梁就上升了1根枕木的高度。

6.2.2 楔鐵的焊接方法及要求

1)楔鐵的形狀、大小宜根據(jù)工字梁的尺寸和重量而定，因?yàn)楣ぷ至旱闹亓慨a(chǎn)生的承壓力度不能超過混凝土強(qiáng)度的60%。該工程使用的混凝土為C25，即其抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為25 MPa。經(jīng)研究，所使用的楔鐵規(guī)格為100 mm×50 mm。

2)安放楔鐵時(shí)，要露出工字鋼底座邊緣20 mm～50 mm，方便調(diào)整。

Discussion on the forced releasing of load-bearing wall

WU Hong

(Shanxi2ndConstructionEngineeringCo.,Ltd,Taiyuan030013,China)

Taking the staff kitchen transformation engineering as an example, the article studies the demolition scheme of the load-bearing wall, puts forward Ⅰ-beam steel supporting roof, discusses defects and merits of prefabricated roof and cast-in-situ concrete roof, calculates the stability of Ⅰ-beam board, and determines specific construction methods, with a view to provide some guidance.

load-bearing wall, roof, Ⅰ-beam, construction

1009-6825(2014)35-0109-02

2014-10-10

武 紅(1978- )，女，工程師

TU312

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