摘要:由于砌體結(jié)構(gòu)所使用材料的脆性性質(zhì),決定了它的抗震性能較差。為增強(qiáng)砌體的整體性,提高其抗震能力,經(jīng)常在多層砌體房屋中設(shè)置構(gòu)造柱,作為有力的抗震措施。 

 關(guān)鍵詞:砌體工程;構(gòu)造柱 

  一 砌體結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造柱 

  為提高多層建筑砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能,規(guī)范要求應(yīng)在房屋的砌體內(nèi)適宜部位設(shè)置鋼筋混凝土柱并與圈梁連接,共同加強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性。這種鋼筋混凝土柱通常就被稱為構(gòu)造柱。在多層砌體房屋,底層框架及內(nèi)框架磚砌體中,它的作用一般為:加強(qiáng)縱墻間的連接,是由于構(gòu)造柱與其相鄰的縱橫墻以及牙搓相連接并沿墻高每隔500mm 設(shè)置拉結(jié)筋,鋼筋每邊伸入墻內(nèi)大于1000mm。一般施工時(shí)先砌磚墻后澆筑混凝土柱,這樣能增加橫墻的結(jié)合,可以提高砌體的抗剪承載能力10%-30% ,提高的比例幅度雖然不高但能明顯約束墻體開裂,限制出現(xiàn)裂縫。構(gòu)造柱與圈梁的共同工作,可以把磚砌體分割包圍,當(dāng)砌體開裂時(shí)能迫使裂縫在所包圍的范圍之內(nèi),而不至于進(jìn)一步擴(kuò)展。砌體雖然出現(xiàn)裂縫,但能限制它的錯(cuò)位,使其維持承載能力并能抵消振動(dòng)能量而不易較早倒塌。砌體結(jié)構(gòu)作為垂直承載構(gòu)件,地震時(shí)最怕出現(xiàn)四散錯(cuò)落倒地,從而使水平樓板和屋蓋墜落,而構(gòu)造柱則可以阻止或延緩倒塌時(shí)間、以減少損失。構(gòu)造柱與圈梁連接又可以起到類似框架結(jié)構(gòu)的作用,其作用效果非常明顯。在砌體結(jié)構(gòu)中其主要作用一是和圈梁一起作用形成整體性,增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能,二是減少、控制墻體的裂縫產(chǎn)生,另外還能增強(qiáng)砌體的強(qiáng)度。在框架結(jié)構(gòu)中其作用是當(dāng)填充墻長超過2倍層高或開了比較大的洞口,中間沒有支撐,縱向剛度就弱了,就要設(shè)置構(gòu)造柱加強(qiáng),防止墻體開裂。 

  二 構(gòu)造柱的設(shè)置要求 

  構(gòu)造柱和圈梁主要起抗震作用,維持砌體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,雖然框架結(jié)構(gòu)中一般都是填充墻,但是在框架結(jié)構(gòu)中,為了加強(qiáng)墻體的穩(wěn)定,防止墻體開裂等情況,在如下情況需要設(shè)置構(gòu)造柱:1)設(shè)計(jì)要求說明部位該設(shè)置構(gòu)造柱;2)墻體橫跨度超過4米(一般情況),墻中間要設(shè)置構(gòu)造柱。其次,磚砌體端部沒有框架柱或剪力墻時(shí),一般也會(huì)設(shè)置構(gòu)造柱;3)墻體中間開較大的通長洞口、墻體邊緣、轉(zhuǎn)角部位,一般會(huì)設(shè)置構(gòu)造柱。 

  三 砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置構(gòu)造柱的作用 

  構(gòu)造柱能夠提高砌體的抗剪強(qiáng)度10%~30%左右,提高幅度與砌體高寬比、豎向壓力和開洞情況有關(guān)。構(gòu)造柱通過與圈梁的配合,形成空間構(gòu)造框架體系,使其有較高的變形能力。當(dāng)墻體開裂以后,以其塑性變形和滑移、摩擦來耗散地震能量,它在限制破碎墻體散落方面起著關(guān)鍵的作用。由于摩擦,墻體能夠承擔(dān)豎向壓力和一定的水平地震作用,保證了房屋在罕遇地震作用下不至倒塌。 

  四 構(gòu)造柱的具體設(shè)置 

  構(gòu)造柱應(yīng)當(dāng)設(shè)置在地震時(shí)震害較重,連接構(gòu)造比較薄弱和易于應(yīng)力集中的部位。外廊式和單面走廊式的多層磚房,應(yīng)按房屋層數(shù)增加一層后,根據(jù)下表要求設(shè)置構(gòu)造柱,且單面走廊兩側(cè)的縱墻應(yīng)按外墻處理;當(dāng)墻體有丁字口十字口房屋的四角必須設(shè)置構(gòu)造柱,因?yàn)檫@些部位是最容易在遭受外部作用時(shí)產(chǎn)生破壞的故必須在這些部位設(shè)置構(gòu)造柱用來抵御外部作用力,長度超過4m的墻體也必須設(shè)置構(gòu)造柱,構(gòu)造柱能影響的范圍只有在構(gòu)造柱一側(cè)2m,在大于4m的墻體中構(gòu)造柱只能為4m范圍中的墻體起到作用對(duì)超出4m的墻體沒有任何作用所以在4m分為內(nèi)就的設(shè)置一根構(gòu)造柱。在填充墻中有小于15cm的小垛子就用構(gòu)造柱代替。 

 。ǎ保(gòu)造柱的設(shè)置原則 

  1)應(yīng)根據(jù)砌體結(jié)構(gòu)體系:砌體類型結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力或穩(wěn)定要求,以及其他功能或構(gòu)造要求,在墻體中的規(guī)定部位設(shè)置現(xiàn)澆混凝土構(gòu)造柱;2)對(duì)于大開間荷載較大或?qū)痈咻^高以及層數(shù)大于等于8層的砌體結(jié)構(gòu)房屋宜按下列要求設(shè)置構(gòu)造柱:墻體的兩端;較大洞口的兩側(cè);房屋縱橫墻交界處;3)構(gòu)造柱的間距,當(dāng)按組合墻考慮構(gòu)造柱受力時(shí),或考慮構(gòu)造柱提高墻體的穩(wěn)定性時(shí),其間距不宜大于4M,其他情況不宜大于墻高的1.5―2倍及6M,或按有關(guān)的規(guī)范執(zhí)行;4)構(gòu)造柱應(yīng)與圈梁有可靠的連接。 

  五 構(gòu)造柱的構(gòu)造 

  構(gòu)造柱應(yīng)與圈梁連接,構(gòu)造柱的縱筋應(yīng)穿過圈梁,保證構(gòu)造柱的縱筋上下貫通。隔層設(shè)置圈梁的房屋,應(yīng)在無圈梁的樓層設(shè)置配筋磚帶。僅在外墻四角設(shè)置構(gòu)造柱時(shí),在外墻上應(yīng)伸過一個(gè)開間,其它情況應(yīng)在外縱墻和相應(yīng)橫墻上拉通,其截面高度不應(yīng)小于四皮磚,砂漿強(qiáng)度不應(yīng)低于M5級(jí)。構(gòu)造柱與墻連接處宜砌成馬牙槎,并應(yīng)沿墻高每隔500毫米,設(shè)2φ6拉結(jié)鋼筋,每邊伸入墻內(nèi)不小于1米或伸至洞口邊。構(gòu)造柱的最小截面可采用240×180毫米,房屋四角的構(gòu)造柱可適當(dāng)加大截面尺寸,施工時(shí)應(yīng)先砌墻后澆柱,構(gòu)造柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C15,鋼筋級(jí)別一般為1級(jí)鋼,混凝土保護(hù)層厚度為20毫米,并不得小于15毫米,也不宜大于25毫米?v向鋼筋應(yīng)采用4φ12,箍筋間距不宜大于250mm,且在柱上、下端宜適當(dāng)加密;7度時(shí)超過6層,8度時(shí)超過5層,9度時(shí)構(gòu)造柱縱向鋼筋宜采用4φ14,箍筋間距不應(yīng)大于200mm。圈梁和構(gòu)造柱的交接處,圈梁鋼筋應(yīng)放在構(gòu)造柱鋼筋的內(nèi)側(cè),即把構(gòu)造柱當(dāng)作圈梁的支座,這樣對(duì)結(jié)構(gòu)有利。 

  六 構(gòu)造柱的配筋 

  構(gòu)造柱縱筋不宜小于4φ12,對(duì)于邊柱、角柱不宜少于4φ14。七度時(shí)超過6層,8度時(shí)超過5層.9度時(shí)縱向鋼筋宜采用4φ14。構(gòu)造柱的豎向受力鋼筋的直徑也不宜小于16mm。構(gòu)造柱的豎向受力鋼筋應(yīng)在基礎(chǔ)梁和樓層圈梁中錨固,并應(yīng)符合受拉鋼筋的錨固要求。重不均勻土質(zhì)上的基礎(chǔ)內(nèi)的圈梁,其截面高度不應(yīng)小于180毫米。 

  構(gòu)造柱箍筋最小直徑采用φ6,間距不宜大于250mm,柱上、下端大于等于h/6(h為層高)及大于等于450mm范圍內(nèi)箍筋間距加密至100 mm。