砌体结构中构造柱的设置
2019-08-30 15:27
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发布时间:2017-12-06 19:26:49

摘要:由于砌体结构所使用材料的脆性性质,决定了它的抗震性能较差。为增强砌体的整体性,提高其抗震能力,经常在多层砌体房屋中设置构造柱,作为有力的抗震措施。

关键词:砌体工程;构造柱

一砌体结构中的构造柱

为提高多层建筑砌体结构的抗震性能,规范要求应在房屋的砌体内适宜部位设置钢筋混凝土柱并与圈梁连接,共同加强建筑物的稳定性。这种钢筋混凝土柱通常就被称为构造柱。在多层砌体房屋,底层框架及内框架砖砌体中,它的作用一般为:加强纵墙间的连接,是由于构造柱与其相邻的纵横墙以及牙搓相连接并沿墙高每隔500mm设置拉结筋,钢筋每边伸入墙内大于1000mm。一般施工时先砌砖墙后浇筑混凝土柱,这样能增加横墙的结合,可以提高砌体的抗剪承载能力10%-30%,提高的比例幅度虽然不高但能明显约束墙体开裂,限制出现裂缝。构造柱与圈梁的共同工作,可以把砖砌体分割包围,当砌体开裂时能迫使裂缝在所包围的范围之内,而不至于进一步扩展。砌体虽然出现裂缝,但能限制它的错位,使其维持承载能力并能抵消振动能量而不易较早倒塌。砌体结构作为垂直承载构件,地震时最怕出现四散错落倒地,从而使水平楼板和屋盖坠落,而构造柱则可以阻止或延缓倒塌时间、以减少损失。构造柱与圈梁连接又可以起到类似框架结构的作用,其作用效果非常明显。在砌体结构中其主要作用一是和圈梁一起作用形成整体性,增强砌体结构的抗震性能,二是减少、控制墙体的裂缝产生,另外还能增强砌体的强度。在框架结构中其作用是当填充墙长超过2倍层高或开了比较大的洞口,中间没有支撑,纵向刚度就弱了,就要设置构造柱加强,防止墙体开裂。

二构造柱的设置要求

构造柱和圈梁主要起抗震作用,维持砌体结构的稳定性,虽然框架结构中一般都是填充墙,但是在框架结构中,为了加强墙体的稳定,防止墙体开裂等情况,在如下情况需要设置构造柱:1)设计要求说明部位该设置构造柱;2)墙体横跨度超过4米(一般情况),墙中间要设置构造柱。其次,砖砌体端部没有框架柱或剪力墙时,一般也会设置构造柱;3)墙体中间开较大的通长洞口、墙体边缘、转角部位,一般会设置构造柱。

三砌体结构中设置构造柱的作用

构造柱能够提高砌体的抗剪强度10%~30%左右,提高幅度与砌体高宽比、竖向压力和开洞情况有关。构造柱通过与圈梁的配合,形成空间构造框架体系,使其有较高的变形能力。当墙体开裂以后,以其塑性变形和滑移、摩擦来耗散地震能量,它在限制破碎墙体散落方面起着关键的作用。由于摩擦,墙体能够承担竖向压力和一定的水平地震作用,保证了房屋在罕遇地震作用下不至倒塌。

四构造柱的具体设置

构造柱应当设置在地震时震害较重,连接构造比较薄弱和易于应力集中的部位。外廊式和单面走廊式的多层砖房,应按房屋层数增加一层后,根据下表要求设置构造柱,且单面走廊两侧的纵墙应按外墙处理;当墙体有丁字口十字口房屋的四角必须设置构造柱,因为这些部位是最容易在遭受外部作用时产生破坏的故必须在这些部位设置构造柱用来抵御外部作用力,长度超过4m的墙体也必须设置构造柱,构造柱能影响的范围只有在构造柱一侧2m,在大于4m的墙体中构造柱只能为4m范围中的墙体起到作用对超出4m的墙体没有任何作用所以在4m分为内就的设置一根构造柱。在填充墙中有小于15cm的小垛子就用构造柱代替。

(1)构造柱的设置原则

1)应根据砌体结构体系:砌体类型结构或构件的受力或稳定要求,以及其他功能或构造要求,在墙体中的规定部位设置现浇混凝土构造柱;2)对于大开间荷载较大或层高较高以及层数大于等于8层的砌体结构房屋宜按下列要求设置构造柱:墙体的两端;较大洞口的两侧;房屋纵横墙交界处;3)构造柱的间距,当按组合墙考虑构造柱受力时,或考虑构造柱提高墙体的稳定性时,其间距不宜大于4M,其他情况不宜大于墙高的1.5―2倍及6M,或按有关的规范执行;4)构造柱应与圈梁有可靠的连接。

五构造柱的构造

构造柱应与圈梁连接,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱的纵筋上下贯通。隔层设置圈梁的房屋,应在无圈梁的楼层设置配筋砖带。仅在外墙四角设置构造柱时,在外墙上应伸过一个开间,其它情况应在外纵墙和相应横墙上拉通,其截面高度不应小于四皮砖,砂浆强度不应低于M5级。构造柱与墙连接处宜砌成马牙槎,并应沿墙高每隔500毫米,设26拉结钢筋,每边伸入墙内不小于1米或伸至洞口边。构造柱的最小截面可采用240180毫米,房屋四角的构造柱可适当加大截面尺寸,施工时应先砌墙后浇柱,构造柱的混凝土强度等级不宜低于C15,钢筋级别一般为1级钢,混凝土保护层厚度为20毫米,并不得小于15毫米,也不宜大于25毫米。纵向钢筋应采用412,箍筋间距不宜大于250mm,且在柱上、下端宜适当加密;7度时超过6层,8度时超过5层,9度时构造柱纵向钢筋宜采用414,箍筋间距不应大于200mm。圈梁和构造柱的交接处,圈梁钢筋应放在构造柱钢筋的内侧,即把构造柱当作圈梁的支座,这样对结构有利。

六构造柱的配筋

构造柱纵筋不宜小于412,对于边柱、角柱不宜少于414。七度时超过6层,8度时超过5层.9度时纵向钢筋宜采用414。构造柱的竖向受力钢筋的直径也不宜小于16mm。构造柱的竖向受力钢筋应在基础梁和楼层圈梁中锚固,并应符合受拉钢筋的锚固要求。重不均匀土质上的基础内的圈梁,其截面高度不应小于180毫米。

构造柱箍筋最小直径采用6,间距不宜大于250mm,柱上、下端大于等于h/6(h为层高)及大于等于450mm范围内箍筋间距加密至100mm。

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