前沿拓展：

裝修時在布置頂部水電管和空調、新風管道的時候，需要在梁上開孔，這些孔洞的尺寸有大有小，一般而言：水電管穿梁上開孔的直徑為5CM；空調管開孔直徑兩條冷媒同穿一個孔，這個孔的尺寸是8CM，冷凝水管的直徑和普通水管一樣為5CM；新風系統的梁孔洞直徑是12CM。

那這些梁上后開的孔洞到底有沒有影響？許多打孔師傅會拍著胸脯跟你說沒事，還信誓旦旦地說大家都打孔了你見哪座房子塌了嗎。但嚴格上來講，梁作為框架結構房屋中的一個主要受力構件，是不允許有任何后開孔行為的，一般規范的做法是在建造房子澆筑梁體的時候就應該預留孔洞，但這樣的做法很少，房屋交付后的梁后孔這種行為就無法避免，我們應該怎么去開孔才會更合理，今天就把這個說一說。

一、理論篇（太長，嫌啰嗦的同學可以不用看，直接看最后）

1、什么是框架結構？什么是梁、板、柱？

發現很多童鞋裝修房子的時候連什么是梁和柱都判斷不了，那就先把這個講一講。框架結構是大約2000年左右在我國興起的一種結構模式，之前都基本以磚混結構為主。框架結構是指由梁和柱以剛性相連接而成構成承重體系的結構。這個定義比較學術，直接找了一張圖片表示。

2、梁內鋼筋的布置

看了上面的圖片，梁作為房屋頂部的主要受力構件，它里面的鋼筋是怎么樣的，我們平時經常所講的主筋又到底是在哪里，繼續介紹一下。

因為框架結構中梁、板、柱都是整體澆筑的，所以在工地上它的順序一般是，先放置綁扎好的鋼筋，然后鋼筋四周支好模板，再澆筑混凝土，等凝固達到一定強度后，就成了我們上面圖片里看到的樣子。我們普通住宅大部分梁的主筋(受拉鋼筋)位置而言，是位于梁的下部，見下面圖片，大家主要分辨一下主筋和箍筋在哪里？

在下個模型圖里，其中紅色的下部鋼筋即為主筋，黑色的一圈圈形成閉合箍狀的即為箍筋。其他鋼筋同學們可以暫時忽略。

再看下面的梁截面配筋圖，下部是3根直徑為12的受力鋼筋，箍筋按照直徑為8，每隔200MM一道進行設置。

3、為什么下部鋼筋是受拉主筋？箍筋有什么用？

為什么說下部鋼筋是受拉主筋，再來一組圖片。在(b)上部外力荷載的作用下，梁是存在微小的向下彎曲變形的，即使這種變形肉眼看不出。在（a）圖片里，以中和軸為界，梁彎曲后中和軸上部的梁是向中間擠壓的，形成了受壓區；而下部的梁是向外拉伸的，形成了受拉區。

如果用竹子來表示這個受壓和受拉會更直觀，常識里我們都知道用力掰竹子時下部是受拉斷裂的。

混凝土和鋼筋兩種材料本身的性能決定了它們在在梁這種受力構件中承擔的作用不一樣，鋼筋延展性好，因次布置在梁下部的鋼筋承擔抵抗拉力的任務；而混凝土的抗拉性能很差，而抗壓性能好，因為在梁的上部受壓區承擔抗壓的作用。因此這就是梁的下部鋼筋為什么叫做受拉主筋的原因。

此外，梁的內部受力里還存在一個剪力。剪力是一對相距很近，大小相同，指向相反的橫向外力。這個概念比較抽象，我們簡單去理解，就是有一把大剪刀，要把這根梁剪斷。而用來抵抗這把剪刀的就是箍筋。

4、梁上開孔會造成什么影響？

梁的下部鋼筋是受力鋼筋，如果在開孔的時候選擇的位置不對，打斷了下部鋼筋，那么整根梁會無法承擔拉應力，成為廢梁一根，嚴重影響到結構安全；梁上開孔會造成該部位混凝土截面面積變小，如果開在上部受壓區，會造成該部位抗壓能力降低；梁上開孔會至少打斷1-2根箍筋，造成該部位抗剪能力降低。

5、梁內部應力分析。

既然梁上開孔帶來結構上的安全有這么多，那我們該如何進行科學的開孔，先來看結構力學上對梁受力的一個分析圖，以最簡單最常見的均布荷載下簡支梁為例：

第1個圖是梁的受力荷載圖,A和B是兩端支座，大家可以看成是柱子，C大家可以看成是一道梁。

第2個圖是剪力圖，陰影部分代表的是剪力大小。可以看出，梁的跨中剪力最小為零，而支座兩端剪力最大。

第三個圖是彎矩圖，陰影部分代表的是彎矩大小。可以看出，梁的跨中彎矩最大，而支座兩端彎矩為零。

綜上結論是：梁上打孔的時候要避開這些應力最大的薄弱部位。

二、結論篇

根據結論來看。想要梁上比較科學的開孔，可以這樣去做：

首先，梁上開孔一定要避開主筋，即梁下筋，可以算了一下高度，從梁底開始起算，開孔位置要滿足的高度=下筋直徑+梁保護層厚度+梁表面的粉刷層。

普通住宅梁下筋一般直徑在16-20MM，外加箍在外面的箍筋直徑8MM，總共24-28MM，算30MM；梁保護層即鋼筋到梁外沿這一層混凝土的厚度一般規定是不應小于鋼筋尺寸，大致算20MM；粉刷層厚度一般在15MM。

如果一切都按照規范的做法，總共大概在65MM，即孔下沿距離梁底最少要保證7公分的高度，這樣的高度基本能滿足打孔不打斷下筋的要求，當然大于7公分會更安全，因為施工時鋼筋放置的高度并不是控制得那么到位，但最好別超過梁的中軸線高度，因為上部是受壓區。這是垂直方向上對孔洞的要求。可見下示意圖，紅圈為開孔。

其次，水平方向上對開孔的要求是需要避開應力最大處，由上述第5點梁內部應力分析我們知道，梁的剪力最小處在跨中，但跨中同時又是彎矩最大處，因此一般開在梁跨度的1/3處比較合理，這跟施工規范上對施工縫的留置位置要求是相一致的。施工規范上對施工縫留置的描述是：有主次梁的樓板, 宜順著次梁方向澆筑, 施工縫應留置在次梁跨度中間1/3 的范圍內。舉跨度為3米的梁為例，簡單畫了下示意圖。水平方向上，孔開在距離支座（柱子）距離1米左右的地方比較合理。

三、案例篇

發幾個實際案例說明一下，更加直觀。

四、實戰篇

1、用來打孔的水鉆。鉆頭可以更換，用來打5CM、8CM、12CM甚至更大的孔。

2、打出來的梁孔內的混凝土柱體

3、被打斷的箍筋。箍筋被打斷在所難免，只要打孔的位置比較合理，影響會被降低到最小。箍筋一般不會太粗，通常在6-8MM。

4、鄰居家被打斷的主筋。用卷尺量了一下掉下來的那一段鋼筋，大概直徑是18MM。說起這個過程真是一個悲劇的過程：先是小區服務隊負責打孔的老師傅臨時有事走開了一下，換了個沒經驗的年輕師傅；二是這個孔所在的梁下部是有墻的，以至于沒有真正確定好7公分孔底高度。

最后說幾點需要另外注意的：

1、開任何孔的一個大前提是要保證梁下部受拉鋼筋不能斷，即7CM的最小尺寸要滿足。特別是空調冷凝水走管有一個坡度要求，可能這邊的梁孔底高度滿足了7CM，但另外一邊的梁不能滿足了，這個時候就要跟安裝空調師傅的協商走管方向，冷凝水管沒必要一定跟著冷媒管一起走，它可以走自己的單獨一個線路，最后統一匯集到下水處。我就是這樣和樓宇吉宅的周師傅一個個地核對我們梁上開孔的位置，他也非常耐心爬上爬下的測量和確認，最終優化出一個最安全的開孔方案。

2、水電施工和空調安裝開孔時，關于有沒有必須要留在1/3處。因為開孔的位置會影響管線的走向，管線的走向會引起水電和空調施工安裝的麻煩和木工吊頂的變更。認為，一般直徑5CM的孔可以稍微任性一點，而8CM以上的孔，就要盡量往1/3的要求去靠近了，特別是不能把孔打在距離柱子接近的地方，因為支座處是剪力較大處都會采取箍筋加密的，可能一個孔打進去斷好幾個箍筋。

至于直徑12CM的新風孔，建議是真的不要去開了，因為普通住宅室內的梁高一般也就300-400MM之間，12CM的直徑幾乎占去了一半的尺寸，對梁幾乎是毀滅性的打擊。考慮過梁器吧，不過聽說這玩意風阻也很大。實在是一件糾結的事情，這也不考慮新風系統的原因。

3、孔越小越好，能開小孔的，就不要在開大孔。次梁高度能滿足開孔要求的，就不要在主梁上開。次梁和主梁的區別，一般高度小的是次梁。

4、開孔在能滿足7公分要求的前提下，盡量往梁下部移，最好是位于中部偏下的位置，盡量去增加梁上部受壓區的面積。

5、注意梁下有墻這種情況，墻和梁統一刮了白色膩子分辨不清楚梁高時，需進謹慎確認。

6、注意“一跨”的概念，是兩個柱子之間的一道梁叫一跨，有時候在房子內部，因為墻體的存在，非專業人士一下子難以分辨柱子，多跟項目經理、設計師咨詢，參考開發商賣房時候附在合同后面的戶型圖，仔細分辨柱子，確認好何為“一跨”。

拓展知識：