砌體結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的設(shè)置

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，但能限制它的錯位，使其維持承載能力并能抵消振動能量而不易較早倒塌。砌體結(jié)構(gòu)作為垂直承載構(gòu)件，地震時最怕出現(xiàn)四散錯落倒地，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，另外還能增強砌體的強度。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，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，一般也會設(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，因為這些部位是最容易在遭受外部作用時產(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。

（１）構(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，或考慮構(gòu)造柱提高墻體的穩(wěn)定性時，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，在外墻上應(yīng)伸過一個開間，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，砂漿強度不應(yīng)低于M5級。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，施工時應(yīng)先砌墻后澆柱，構(gòu)造柱的混凝土強度等級不宜低于C15，鋼筋級別一般為1級鋼，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。縱向鋼筋應(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度時超過6層，8度時超過5層，9度時構(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，對于邊柱、角柱不宜少于4φ14。七度時超過6層，8度時超過5層.9度時縱向鋼筋宜采用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。