角钢过梁设计与施工

王 云，于慧义，徐国明

（山西天脊集团建筑工程有限公司，山西 长治 047507）

1 概述

在某既有1层车库修旧利废加层改造项目中，为降低工程造价，利用多年积攒的库存∟180×12用于2层外窗过梁，代替混凝土过梁，利于节能环保。

2 设计

2.1 设计条件

将1层车库改造成2层办公楼，外窗洞口宽度为2.40m，洞顶距屋面板顶面的距离为0.90m，外墙及保温的永久荷载标准值为7.20kN/m2。2层屋盖为现浇混凝土井式梁结构，与外墙平行的梁间距为3.00m，传给外墙荷载中永久荷载为6.00kN/m2，可变荷载0.50kN/m2；屋盖周边为现浇混凝土挑檐，传给外墙的荷载中永久荷载为5.00kN/m，可变荷载1.00kN/m。利用库存的废旧Q235B∟180×12制作过梁，替代混凝土过梁（见图1）。

图1 角钢过梁剖面

2.2 废旧角钢特性指标取值

库存废旧∟180×12虽然是多年前工地剩余的Q235B角钢，但因露天存放，腐蚀严重。要求按混凝土过梁长度将角钢切割成2.90m长，再进行喷砂除锈。

由于喷砂除锈对角钢截面面积影响较大，为保证安全，对其实际面积进行实测，先用卷尺实量其长度，再用台称实称其重量，然后将其换算成单位长度重量，如表1所示。

表1 库存∟180×12喷砂除锈后的实测数值

∟180×12的理论重量为33.16kg/m，但由表1可知，库存的∟180×12经喷砂除锈后，实测角钢宽近似取170mm，厚度近似取10mm，平均重量为 29.07 kg/m。为计算方便并偏于安全，库存的180×12按∟160×10规格对待。根据设计手册，∟160×10规格的等边角钢的截面特性指标如表2所示。

表2 两种角钢截面特性

2.3 荷载计算

q标＝屋盖＋挑檐＋外墙＋梁自重＝21.83kN/m。

q设＝屋盖＋挑檐＋外墙＋梁自重＝30.91kN/m。

2.4 截面验算

计算跨度：l＝1.05·ln＝2.52m，取l＝2.60m 计算；跨中最大弯矩Mmax＝q设l2/8＝26.12kN·m；支座处剪力Vmax＝q设ln/2＝37.10kN。梁所需的净截面抵抗矩Wnx＝Mmax/γxf＝115 703.2mm3＜Wxmin=133 400.0mm3；弯曲正应力σ＝Mmax/γxWnx＝186.5N/mm2＜f＝215.0N/mm2；支座处允许最大剪力［V］＝2hwtwfv＝400.00kN＞37.10kN，强度满足要求。

梁跨中挠度验算：v＝5q标l4/384EI＝4.04mm＜［v］＝10.4mm，挠度满足要求。

3 安装施工

2层角钢过梁安装施工如图2所示，底面用1∶2水泥砂浆找平。

图2 2层角钢过梁安装

4 结语

在本项目，用库存废料∟180×12制作2层外窗过梁，代替混凝土过梁，既利用了库存废料，又腾出了场地；既能满足使用要求，又能保证结构安全，取得事半功倍的效果，值得推广。