王 云，于慧義，徐國明

（山西天脊集團(tuán)建筑工程有限公司，山西 長治 047507）

1 概述

在某既有1層車庫修舊利廢加層改造項(xiàng)目中，為降低工程造價(jià)，利用多年積攢的庫存∟180×12用于2層外窗過梁，代替混凝土過梁，利于節(jié)能環(huán)保。

2 設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)條件

將1層車庫改造成2層辦公樓，外窗洞口寬度為2.40m，洞頂距屋面板頂面的距離為0.90m，外墻及保溫的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為7.20kN/m2。2層屋蓋為現(xiàn)澆混凝土井式梁結(jié)構(gòu)，與外墻平行的梁間距為3.00m，傳給外墻荷載中永久荷載為6.00kN/m2，可變荷載0.50kN/m2；屋蓋周邊為現(xiàn)澆混凝土挑檐，傳給外墻的荷載中永久荷載為5.00kN/m，可變荷載1.00kN/m。利用庫存的廢舊Q235B∟180×12制作過梁，替代混凝土過梁（見圖1）。

圖1 角鋼過梁剖面

2.2 廢舊角鋼特性指標(biāo)取值

庫存廢舊∟180×12雖然是多年前工地剩余的Q235B角鋼，但因露天存放，腐蝕嚴(yán)重。要求按混凝土過梁長度將角鋼切割成2.90m長，再進(jìn)行噴砂除銹。

由于噴砂除銹對(duì)角鋼截面面積影響較大，為保證安全，對(duì)其實(shí)際面積進(jìn)行實(shí)測，先用卷尺實(shí)量其長度，再用臺(tái)稱實(shí)稱其重量，然后將其換算成單位長度重量，如表1所示。

表1 庫存∟180×12噴砂除銹后的實(shí)測數(shù)值

∟180×12的理論重量為33.16kg/m，但由表1可知，庫存的∟180×12經(jīng)噴砂除銹后，實(shí)測角鋼寬近似取170mm，厚度近似取10mm，平均重量為 29.07 kg/m。為計(jì)算方便并偏于安全，庫存的180×12按∟160×10規(guī)格對(duì)待。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，∟160×10規(guī)格的等邊角鋼的截面特性指標(biāo)如表2所示。

表2 兩種角鋼截面特性

2.3 荷載計(jì)算

q標(biāo)＝屋蓋＋挑檐＋外墻＋梁自重＝21.83kN/m。

q設(shè)＝屋蓋＋挑檐＋外墻＋梁自重＝30.91kN/m。

2.4 截面驗(yàn)算

計(jì)算跨度：l＝1.05·ln＝2.52m，取l＝2.60m 計(jì)算；跨中最大彎矩Mmax＝q設(shè)l2/8＝26.12kN·m；支座處剪力Vmax＝q設(shè)ln/2＝37.10kN。梁所需的凈截面抵抗矩Wnx＝Mmax/γxf＝115 703.2mm3＜Wxmin=133 400.0mm3；彎曲正應(yīng)力σ＝Mmax/γxWnx＝186.5N/mm2＜f＝215.0N/mm2；支座處允許最大剪力［V］＝2hwtwfv＝400.00kN＞37.10kN，強(qiáng)度滿足要求。

梁跨中撓度驗(yàn)算：v＝5q標(biāo)l4/384EI＝4.04mm＜［v］＝10.4mm，撓度滿足要求。

3 安裝施工

2層角鋼過梁安裝施工如圖2所示，底面用1∶2水泥砂漿找平。

圖2 2層角鋼過梁安裝

4 結(jié)語

在本項(xiàng)目，用庫存廢料∟180×12制作2層外窗過梁，代替混凝土過梁，既利用了庫存廢料，又騰出了場地；既能滿足使用要求，又能保證結(jié)構(gòu)安全，取得事半功倍的效果，值得推廣。