采用外包角钢法的墙体开洞施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种采用外包角钢法的墙体开洞施工方法。
【背景技术】
[0002] 砌体结构是一种历史悠久的建筑结构，自古至今经历了一个漫长的发展过程。自 20世纪下半叶以来，我国砌体结构的发展越来越快，砌体结构大量应用于住宅、办公楼等民 用建筑中。随着我国经济的发展，许多已建建筑的用途发生了改变，为了满足新的使用要 求，需要对砌体结构进行改造。在砌体结构改造中，比较常见的是墙体开洞。墙体开洞的方 法有很多种，这些方法的施工工艺都可以归结为先在拟开洞口上方预浇过梁或安装预制过 梁，然后在过梁下开洞。而目前工程加固界对墙体开洞方法的适用范围研宄比较少，一般认 为以上墙体开洞的方法适用于多层砌体结构房屋的顶层或单层砌体结构房屋。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种采用外包角钢法的墙体开 洞施工方法，该施工方法采用在洞口的上部墙体内嵌入角钢，使其与墙体共同工作，有效承 担上部的荷载。此开洞方法适用于砌体结构房屋所有的楼层，同时外包角钢加固法在墙体 开洞设计中，取得了良好的效果。外包角钢法不仅施工工艺简单，施工周期短，适用范围广， 而且也较传统的墙体开洞法经济。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0005] -种采用外包角钢法的墙体开洞施工方法，是先在拟开洞口的上方通过两个对拉 角钢来完成过梁的作用，将上部荷载传递到相邻的墙体上，然后拆除承重墙体，具体方法包 括如下步骤：
[0006] 1)设计角钢，按照角钢存在拱作用和不存在拱作用两种工况设计；
[0007] 2)在拟开洞的墙面上用墨线弹出洞口的尺寸位置；
[0008] 3)铲去洞顶墨线位置附近的砂浆粉刷层，使砖墙水平灰缝外露，并选距墨线最近 的一条灰缝作为嵌入角钢的水平灰缝，嵌入的角钢水平肢厚度不宜大于1〇_，水平灰缝进 深为80mm，长为洞口宽度向左右各伸长500mm，左右向外延伸500mm做角钢的支撑点，若墙 厚为240mm，则墙的另一侧还有160mm的灰缝；
[0009] 4)将灰缝清理干净后，立即用结构胶泥抹入灰缝，把角钢水平肢插入已清理干净 的水平灰缝内，然后轻敲角钢使水平肢进入墙内，直至角钢的垂直肢与墙面齐平，在将要打 入完成时应再次灌入结构胶泥，以便使整个角钢的内面与砌体粘结；
[0010] 5)在角钢的支撑点即角钢的支承处用薄钢板填塞，使角钢的上下与砌体贴紧，以 免开洞时角钢下沉；
[0011] 6)在墙的另一侧按步骤1)-步骤5)同样施工，两侧的角钢通过对拉螺栓牢固的连 接；
[0012] 7)铲去墨线内墙面两侧的砂浆面层，并从上向下拆砖开洞，直到楼面为止；
[0013] 8)在做好的角钢上添加缀板或缀材使其充分满足强度和稳定性要求。
[0014] 所述步骤1)中的角钢有拱作用时，拱作用将拟开洞口上很大一部分墙体荷载传 到两侧的墙体上去，只有一小部分抛物线所围的墙体荷载作用在拟加"过梁"上；过梁的作 用正是承受拱的水平推力和上部的一小部分抛物线内墙体的自重荷载作用，所以必须在洞 口两边的砌体墙中充分锚固。
[0015] 所述步骤1)中角钢无拱作用工况下，拟加"过梁"承受屋面或楼面荷载、上部的墙 体荷载以及自重；角钢等效为钢筋砖过梁中的纵向受拉钢筋，按照钢筋砖过梁的计算方法 确定角钢型号，钢筋砖计算公式：
[0016] M^ 0. 85h〇fyAs
[0017] 式中：M-按简支梁计算的由荷载设计值产生的跨中弯矩设计值；& 一过梁截面有 效高度，心=h_as;h-过梁截面计算高度，取过梁底面以上的墙体高度，但不大于1 n/3 ;但 考虑梁、板传来的荷载时，则按梁、板下的高度采用；ln-过梁净跨的长度；as-受拉钢筋重 心至截面下边缘的距离；fy-角钢的抗拉强度设计值；As-角钢的截面面积。
[0018] 所述步骤3)中的选距墨线最近的一条灰缝作为嵌入角钢的水平灰缝对洞高有 30~50mm的误差；开缝时必须尽量减少对墙体的扰动，最好用电转在灰缝中开缝，并且应 尽量使开的缝水平，一有利于角钢的安放。开缝后，该灰缝的上部墙体处于三边支承，一边 悬空的状态，但MulO砖加M5砂浆错缝砌合而成整体性好，仍能承重。
[0019] 所述步骤5)中的薄钢板的长X宽X厚为500mmX100mmX3mm。
[0020] 本发明为了解决原来房屋无法满足现有功能的要求，需要在原来的墙体上开洞， 采用在拟开洞口的上部墙体的水平灰缝中嵌入角钢，可以与上部墙体共同工作，有效承担 上部的荷载。
[0021] 在充分分析拱效应的基础上，目前墙体开洞方法对于砌体结构房屋所有的楼层都 是适用的，同时将外包角钢加固法应用于墙体开洞设计中，取得了良好的效果。外包角钢法 不仅施工工艺简单，施工周期短，而且也较传统的墙体开洞法经济。
[0022] 传统的墙体开洞的方法与本发明技术方案的特点对比，如下表：
[0023]
【主权项】
1. 一种采用外包角钢法的墙体开洞施工方法，其特征是，先在拟开洞口的上方通过两 个对拉角钢来完成过梁的作用，将上部荷载传递到相邻的墙体上，然后拆除承重墙体，具体 方法包括如下步骤： 1) 设计角钢，按照角钢存在拱作用和不存在拱作用两种工况设计； 2) 在拟开洞的墙面上用墨线弹出洞口的尺寸位置； 3) 铲去洞顶墨线位置附近的砂浆粉刷层，使砖墙水平灰缝外露，并选距墨线最近的一 条灰缝作为嵌入角钢的水平灰缝，嵌入的角钢水平肢厚度不宜大于l〇mm，水平灰缝进深为 80mm，长为洞口宽度向左右各伸长500mm，左右向外延伸500mm做角钢的支撑点，若墙厚为 240mm，则墙的另一侧还有160mm的灰缝； 4) 将灰缝清理干净后，立即用结构胶泥抹入灰缝，把角钢水平肢插入已清理干净的水 平灰缝内，然后轻敲角钢使水平肢进入墙内，直至角钢的垂直肢与墙面齐平，在将要打入完 成时应再次灌入结构胶泥，以便使整个角钢的内面与砌体粘结； 5) 在角钢的支撑点即角钢的支承处用薄钢板填塞，使角钢的上下与砌体贴紧，以免开 洞时角钢下沉； 6) 在墙的另一侧按步骤1)-步骤5)同样施工，两侧的角钢通过对拉螺栓牢固的连接； 7) 铲去墨线内墙面两侧的砂浆面层，并从上向下拆砖开洞，直到楼面为止； 8) 在做好的角钢上添加缀板或缀材使其充分满足强度和稳定性要求。
2. 如权利要求1所述的采用外包角钢法的墙体开洞施工方法，其特征是，所述步骤1) 中的角钢有拱作用时，拱作用将拟开洞口上很大一部分墙体荷载传到两侧的墙体上去，只 有一小部分抛物线所围的墙体荷载作用在拟加"过梁"上；过梁的作用正是承受拱的水平推 力和上部的一小部分抛物线内墙体的自重荷载作用，所以必须在洞口两边的砌体墙中充分 锚固。
3. 如权利要求1所述的采用外包角钢法的墙体开洞施工方法，其特征是，所述步骤1) 中角钢无拱作用工况下，拟加"过梁"承受屋面或楼面荷载、上部的墙体荷载以及自重；角钢 等效为钢筋砖过梁中的纵向受拉钢筋，按照钢筋砖过梁的计算方法确定角钢型号，钢筋砖 计算公式： M^O. 85h〇fyAs 式中：M-按简支梁计算的由荷载设计值产生的跨中弯矩设计值；Iltl 一过梁截面有效高 度，b=h-as;h-过梁截面计算高度，取过梁底面以上的墙体高度，但不大于In/3 ;但考虑 梁、板传来的荷载时，则按梁、板下的高度采用；In-过梁净跨的长度；as-受拉钢筋重心至 截面下边缘的距离；fy-角钢的抗拉强度设计值;As-角钢的截面面积。
4. 如权利要求1所述的采用外包角钢法的墙体开洞施工方法，其特征是，所述步骤5) 中的薄钢板的长X宽X厚为500_X100_X3mm。
【专利摘要】本发明公开了一种采用外包角钢法的墙体开洞施工方法，包括：1)设计角钢；2)在拟开洞的墙面上用墨线弹出洞口的尺寸位置；3)铲去洞顶墨线位置附近的砂浆粉刷层，选距墨线最近的一条灰缝作为嵌入角钢的水平灰缝，水平灰缝进深为80mm，长为洞口宽度向左右各伸长500mm，左右向外延伸500mm做角钢的支撑点，若墙厚为240mm，则墙的另一侧还有160mm的灰缝；4)将灰缝清理干净后，用结构胶泥抹入灰缝，将角钢的水平肢插入水平灰缝内进入墙内，直至角钢的垂直肢与墙面齐平；5)在角钢的支承处用薄钢板填塞；6)在墙的另一侧按步骤1)-步骤5)同样施工；7)铲去墨线内墙面两侧的砂浆面层，并从上向下拆砖开洞，直到楼面为止；8)在做好的角钢上添加缀板或缀材。
【IPC分类】E04G23-02
【公开号】CN104790684
【申请号】CN201510229780
【发明人】王玉镯, 刘春阳, 傅传国
【申请人】山东建筑大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月7日