一种装配式钢梁腹板矩形孔口补强结构的制作方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，特别涉及一种装配式钢梁腹板矩形孔口补强结构的制作方法。

背景技术

装配式钢结构建筑是对普通钢结构建筑的进一步改进和发展，钢结构虽是天然的装配式结构，但并非所有的钢结构建筑均是装配式建筑，必须是钢结构、围护系统、设备与管线系统和内装系统做到和谐统一，才能算得上是装配式钢结构建筑。基于设备与管线系统的安装方便，需要在钢梁腹板相应位置开设好孔洞。

建筑的设备与管线系统包括通风空调设备管线、给排水管道、喷淋管道等。给排水管道、喷淋系统通过H型钢梁时通常在钢梁腹板上开设圆形孔，再用环形补强板加强；通风空调设备常开设矩形孔口，依据现行规范图集，当矩形孔口尺寸开孔尺寸孔高小于等于1/2梁高，孔长小于等于750mm时，可参照图1，在矩形孔口对应的腹板1前后两面对称设有补强单元，所述补强单元包括在矩形孔口上下方向分别水平设置的横向加劲肋4和在矩形孔口左右方向分别竖直设置的竖向加劲肋5，横向内加劲肋4所在平面与腹板1垂直且固定在腹板1上，竖向加劲肋5所在平面与腹板1垂直且竖向加劲肋5的上端、下端和内侧分别与对应的钢梁的上翼缘2、钢梁的下翼缘3和腹板1固定，并且横向内加劲肋4和竖向加劲肋5交叉设置构成井字形结构。而当通风空调设备过大，需要开设孔高大于等于1/2梁高且孔长大于等于750mm的矩形大孔口时，图1的补强方式不能达到等强的补强效果，影响钢梁腹板开大孔后的安全性，所以必须制作一种开矩形大孔口的补强结构，以适应装配式钢结构工程安全的要求。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种装配式钢梁腹板矩形孔口补强结构的制作方法，该制作方法得到的补强结构能达到H型钢梁腹板开矩形孔口前的等强补强效果，能有效增强钢梁腹板开矩形孔口后的安全性，整体提升钢梁开孔后安全性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种装配式钢梁腹板矩形孔口补强结构的制作方法，包括H型钢梁，H型钢梁腹板上开设有矩形孔口，所述矩形孔口的孔高大于1/2钢梁高，孔长大于750 mm，制作时，先利用BIM技术，在腹板上建立矩形孔口以及补强结构的BIM模型，然后根据BIM模型在腹板上开设矩形孔口；然后再根据BIM模型在矩形孔口对应的腹板上焊接补强结构，待检测合格后即完成补强结构的制作。

进一步地，所述补强结构包括在矩形孔口对应的腹板前后两面对称设有补强单元，所述补强单元包括在矩形孔口上下方向分别水平设置的横向加劲肋和在矩形孔口左右方向分别竖直设置的竖向加劲肋，横向内加劲肋所在平面与腹板垂直且固定在腹板上，竖向加劲肋所在平面与腹板垂直且竖向加劲肋的上端、下端和内侧分别与对应的钢梁的上翼缘、钢梁的下翼缘和腹板固定，并且横向内加劲肋和竖向加劲肋交叉设置构成井字形结构；补强单元的两块横向加劲肋两端分别伸出矩形孔口相等的距离，并在两块横向加劲肋的同一端分别设有外侧封板，所述外侧封板竖直设置且外侧封板所在平面与腹板垂直，同时外侧封板的上端、下端和内侧分别与对应的钢梁的上翼缘、下翼缘和腹板固定，从而在两外侧封板之间的腹板上形成多个矩形框，除矩形孔口对应的矩形框外，在其它每个矩形框上设有面板，以将对应的矩形框表面封闭。

进一步地，两块横向加劲肋两端分别伸出矩形孔口300 mm。

进一步地，横向内加劲肋和纵向内加劲肋分别距离矩形孔口边缘至少10 mm，便于焊接固定横向内加劲肋和纵向内加劲肋。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明在腹板开设矩形孔口和设置补强结构都在工厂车间加工完成，有利于提高制作精度。同时在钢梁安装前预先采用BIM技术，可提前为装配做好准备，有利于提高装配精度和效率。

2、本发明在现有补强结构的基础上增加了外侧封板和面板，从而在矩形孔口周围形成箱型加强结构，从而能能达到H型钢梁腹板开矩形孔口前的等强补强效果，能有效增强钢梁腹板开矩形孔口后的安全性，整体提升钢梁开孔后安全性能。

附图说明

图1-现有补强结构的结构示意图。

图2-本发明补强结构的结构示意图。

图3-图2的主视图。

图4-图3A-A剖视图。

其中：1-腹板；2-上翼缘；3-下翼缘；4-横向内加劲肋；5-竖向内加劲肋；6-外侧封板；7-面板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参见图2、图3和图4，一种装配式钢梁腹板矩形孔口补强结构的制作方法，包括H型钢梁，H型钢梁腹,1上开设有矩形孔口，所述矩形孔口的孔高大于1/2钢梁高，孔长大于750mm，制作时，先利用BIM技术，在腹板1上建立矩形孔口以及补强结构的BIM模型，然后根据BIM模型在腹板1上开设矩形孔口；然后再根据BIM模型在矩形孔口对应的腹板1上焊接补强结构，待检测合格后即完成补强结构的制作。

在钢梁腹板上开设矩形孔口以及焊接补强结构都在工厂车间内完成，有利于提高制作精度。同时在钢梁安装前预先采用BIM技术，可提前为装配做好准备，有利于提高装配精度和效率。

具体实施时，所述补强结构包括在矩形孔口对应的腹板1前后两面对称设有补强单元，所述补强单元包括在矩形孔口上下方向分别水平设置的横向加劲肋4和在矩形孔口左右方向分别竖直设置的竖向加劲肋5，横向内加劲肋4所在平面与腹板1垂直且固定在腹板1上，竖向加劲肋5所在平面与腹板1垂直且竖向加劲肋5的上端、下端和内侧分别与对应的钢梁的上翼缘2、钢梁的下翼缘3和腹板1固定，并且横向内加劲肋4和竖向加劲肋5交叉设置构成井字形结构；补强单元的两块横向加劲肋4两端分别伸出矩形孔口相等的距离，并在两块横向加劲肋4的同一端分别设有外侧封板6，所述外侧封板6竖直设置且外侧封板6所在平面与腹板1垂直，同时外侧封板6的上端、下端和内侧分别与对应的钢梁的上翼缘2、下翼缘3和腹板1固定，从而在两外侧封板6之间的腹板1上形成多个矩形框，除矩形孔口对应的矩形框外，在其它每个矩形框上设有面板，以将对应的矩形框表面封闭。

如图2和图3可知，位于腹板前面的补强单元包括八块面板，位于上方的三块面板中位于左右两侧的面板分别与对应的外侧面板、横向内加劲肋、竖向内加劲肋和上翼缘焊接固定，而中间的面板与两竖向内加劲肋、上翼缘和横向内加劲肋焊接固定；位于中间的两块面板分别与外侧面板、竖向内加劲肋和两块竖向内加劲肋焊接固定；位于下方的三块面板中位于左右两侧的面板分别与对应的外侧面板、横向内加劲肋、竖向内加劲肋和下翼缘焊接固定，而中间的面板与两竖向内加劲肋、下翼缘和横向内加劲肋焊接固定。这样从而在矩形孔口周围方向形成箱型加强结构，从而有利于达到钢梁腹板开大孔后等强的补强效果。

在制作时，可先将竖向内加劲肋分成上段、中段和下段，向将所有的横向内加劲肋焊接固定在腹板上后，再依次焊接竖向内加劲肋的上段、中段和下段，然后在焊接外侧封板，最后再依次焊接面板。

具体实施时，两块横向加劲肋4两端分别伸出矩形孔口300 mm。

具体实施时，横向内加劲肋4和纵向内加劲肋5分别距离矩形孔口边缘至少10 mm，便于焊接固定横向内加劲肋4和纵向内加劲肋5。

在实际应用中，横向内加劲肋、纵向内加劲肋、外侧封板和面板的板厚依据钢梁截面尺寸及开孔尺寸大小计算确定。

最后需要说明的是，本发明的上述实施例仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。