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1、砌体结构设计规范:第2.1.14条 混凝土构造柱 structural concrete column在多层砌体房屋墙体的规定部位,按构造配筋,并按先砌墙后浇灌混 凝土柱的施工顺序制成的混凝土柱,通常称为混凝土构造柱,简称构造柱 (GZ)。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。构造柱,主要不是承担竖向荷载的,而是 抗击剪力,抗震等横向荷载的.构造柱通常设置在楼梯间的休息平台处,纵横墙交接处,墙的转角处,墙 长达到五米的中间部位要设构造柱。近年来为提高砌体结构的承载能力 稳定
2、性而又不增大截面尺寸,墙中的构造柱已不仅仅设置在房屋墙体转角、 边缘部位,而按需要设置在墙体的中间部位,圈梁必须设置成封闭状。从施工角度讲,构造柱要与圈梁地梁、基础梁整体浇筑。与砖墙体要 在结构工程有水平拉接筋连接。如果构造柱在建筑物、构筑物中间位置, 要与分布筋做连接。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:(1)墙体的两端,(2)较大洞口的两侧,(3)房屋纵横墙交界处,(4)构造柱的间距,当按组合墙考
3、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1,52 倍及6M,或按有关的规范执行,(5)构造柱应与圈梁有可靠的连接;3)下列情况宜设构造柱:(1)受力或稳定性不足的小墙垛,(2)跨度较大的梁下墙体的厚度受限制时,于梁下设置,(3)墙体的高厚比较大如自承重墙或风荷载较大时,可在墙的适当部 位设置构造柱,以形成带壁柱的墙体满足高厚比和承载力的要求,此时构 造柱的间距不宜大于4M,构造柱沿高度横向支点的距离与此同时与构造柱 截面宽度之比不宜大于30,构造柱的配筋应满足水平受力的要求。构造柱是保证墙体的稳定,和梁有关系。(1)为提高多层建筑砌体结构的抗
4、震性能,规范要求应在房屋的砌体 内适宜部位设置车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。(2)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2 (6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
5、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。构造柱的抗震作用以唐山地震为例:唐山地震后
6、,有 3幢带有钢筋混凝土构造柱且与圈 梁组成封闭边框的多层砌体房屋,震后其墙体裂而未倒。其中市第一招待 所招待楼的客房,房屋墙体均有斜向或交叉裂缝,滑移错位明显,四、五 层纵墙大多倒塌,而设有构造柱的楼梯间,横墙虽也每层均有斜裂缝,但滑移错位较一般横墙小得多,纵墙未倒,仅三层有裂缝,靠内廊的两根构 造柱都遇破坏,以三层柱头最严重,靠外纵墙的构造柱破坏较轻。由此可 见,钢筋混凝土构造柱在多层砌体房屋的抗震中起到了不可低估的作用。多层砌体房屋应按抗开裂和抗倒塌的双重准则进行设防,而设置钢筋 混凝土构造柱则是其中一项重要的抗震构造措施。黑龙江省的许多地区基本裂度为 67度,位于这些地区的多层砖混建
7、筑均需设防,抗震构造柱的设置是必不可少的。构造柱应当设置在震害较 重,连接构造比较薄弱和易于应力集中的部位。其设置根据房屋所在地区 的烈度、房屋的用途、结构部位、和承担地震作用的大小来设置。由于钢 筋混凝土构造柱的作用主要在于对墙体的约束,构造断面不必大,但须同 各层纵横墙的圈梁连接,无圈梁的楼层亦须设置配筋砖带,才能发挥约束 作用,关于抗震柱的设置,建筑抗震设计规范GB50011-2010中作了详细的规定。马牙槎与构造柱连接处的墙应砌成马牙槎,每一个马牙槎沿高度方向的尺寸 不应超过300mm或5皮砖高,马牙槎从每层柱脚开始,应先退后进,进退 相差1/4砖。工程量计算构造柱是为加固墙体,先砌墙
8、后浇注混凝土的柱子。首先,根据图纸统计图各种型号构造柱的数量,然后按下述公式计算 混凝土和钢筋工程量。1. 混凝土工程量:柱高*断面面积*柱根数二(m3)式中:柱高一一自柱基上表面至柱顶面高度,或自地圈梁顶面至屋顶 圈梁顶面高度。2、钢筋工程量:主筋:主筋长*根数*比重(kg/m) *柱根数二(kg)箍筋:柱断面周长* (柱高/箍筋间距) *比重(kg/m) *柱根数二(kg)式中主筋长二柱高+伸入地圈梁长+上下的直钩长+42.5dn (n为层数)3、有马牙槎的构造柱有的构造柱有马牙槎,其宽一般为 60mm。其模板面积二(构造柱宽+马牙槎宽)*柱高混凝土体积二(柱断面面积+ (马牙槎宽)*宽)
9、*柱高砌体结构房屋中,在砌体内沿水平方向设胃封闭的钢筋砼梁,以提高房屋空间刚度、增加建筑物的整体性、提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度顼止由于地基不均匀沉降、 地震或其他较大振动荷载对房屋的破坏。在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁叫 基础圈梁,也叫地圈梁(DQL);而在墙体上部,紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈梁。因为圈梁是连续围合的梁所以叫做圈梁。圈梁是在房屋的檐口、窗顶、楼层、吊车梁顶或基础顶面标高处,沿砌体墙水平 方向设置封闭状的按构造配筋的混凝土梁式构件。按要求圈梁应该在同一水平面上连续、封闭,但当圈梁被门窗洞口(如楼梯间窗 口洞)隔断时,应在洞口上部设置附加圈梁进行搭接补强。附加圈梁的搭接长
10、度不应 小于两梁高差的两倍,亦不小于 1000mm.圈梁通常设置在基础墙、檐口和楼板处,其数量和位置与建筑物的高度、层数、 地基状况和地震强度有关。圈梁是沿建筑物外墙四周及部分内横墙设置的连续封闭的梁。其目的是为了增强建筑的整体刚度及墙身的稳定性。圈梁可以减少因基础不均匀沉降或较大振动荷载对 建筑物的不利影响及其所引起的墙身开裂。在抗震设防地区,利用圈梁加固墙身就显 得更加必要。分类在砌体结构中,圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种。一般人可能会觉得,框架结构中只有主梁和联系梁,其实不然。构造柱和圈梁主 要起一个抗震作用,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,
11、为了加强墙体的稳定,防止墙体开裂等情况,在一些情况下还是有要 设置圈梁和构造柱的:1、设计要求说明部位该设置圈梁、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、墙体高度超过6米(一般情况),要设置圈梁(注意圈梁与过梁的区别,圈梁 应该是一个闭合的整体)4、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。5、对圈梁的设置,除了第2点的情况外,还有设计图纸要求的高度要求进行设 置(如图纸设计当层建筑门窗洞口较多且顶标高一致时,可能设置圈梁来代替过梁)5、现场施工时遇到需要墙体加强加固的情况,经过三方协商而设置圈梁构造柱 等等。