砌體結構構造柱的設置原則與施工主要技術匯總

【摘要】砌體結構是建筑中一種應用廣泛的承重結構。構造柱作為砌體結構主要抗震措施之一，可以避免建筑物在地震中突然坍塌，所以在設計和施工中應當給予重視。關于構造柱的設置要求集中體現在《建筑抗震設計規范》第7.3節中。本文將結合作者對規范的理解來闡述如何設計構造柱。由于作者水平有限，文中錯誤之處，請讀者批評指正，不勝感謝！

【關鍵詞】砌體結構；抗震；構造柱

一、構造柱的作用：

砌體結構中鋼筋混凝土構造柱，是指先砌筑墻體，然后在墻體兩端或縱橫墻交接處現澆鋼筋混凝土所形成的柱。通過對以往震害表明，在多層砌體結構房屋中設置鋼筋混凝土構造柱，雖然對墻體產生裂縫前的抗剪能力并無明顯提高，但有助于防止房屋在罕遇地震中發生突然倒塌。帶構造柱的砌體建筑，其變形能力和延性得到較大的提高。在墻體開裂以后，以其塑性變形和滑移摩擦來消耗地震能量，特別是構造柱在限制破碎墻體位移方面具有突出的作用。使得砌體結構房屋能在大震中裂而不倒。

國內一些研究資料表明：構造柱的受力和變形可以分為三個階段：（1）變形初期階段：構造柱的變形及鋼筋應力都較小。（2）墻體開裂階段：當墻體出現交叉斜裂縫后，構造柱受力明顯增加，此時構造柱的主要作用是約束開裂的三角形塊體向外錯動。（3）墻體破壞階段：當墻體產生破壞時，構造柱產生很大的變形并進入受彎狀態直至破壞。應當注意的是構造柱作為砌體結構的抗震構造措施，是不能作為房屋挑梁、挑板的著力點或生根柱，這點與普通柱不同。

二、構造柱設置的部位：

構造柱的主要作用在于約束墻體，使開裂后不致破碎倒塌。構造柱一般設置在墻體的端部和墻體的交接處、較大洞口、樓梯間四角。這里的“較大洞口”一般指寬度大于2.1m的洞口。在房屋接近規范限高和限層時，外縱墻構造柱間距不宜大于3.9m，內縱墻構造柱間距不宜大于4.2m。在設計外廊式、單面走廊式或橫墻較少的房屋時應提高構造柱設置要求。規范中構造柱位置要求，詳細情況參見《建筑抗震設計規范》（2010版）第7.3.1條。

三、構造柱的截面與配筋

1．普通磚、多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚多層砌體房屋，其截面和配筋應符合以下要求：

（1）混凝土強度等級不低于C20。

（2）最小截面尺寸不小于240mm×180mm，在四角處不小于240mm×240mm。

（3）在6、7度不超過六層、8度不超過五層時縱向鋼筋易采用4φ12，箍筋間距不大于250mm。

（3）在7度七層、8度六層、9度時縱向鋼筋易采用4φ14，箍筋間距不大于200mm。

（4）在房屋四角處適當縱向鋼筋適當加大，在各層構造柱的上下端箍筋需做加密處理。

2.構造柱應沿房屋全高設置，沿高度方向可以變化截面和配筋，但構造柱沿高度方向不應中斷。

3.構造柱的豎向鋼筋末端應做成彎鉤，接頭可以采用綁扎，其搭接長度宜為35倍鋼筋直徑，在搭接接頭長度范圍內箍筋間距不應大于100mm，鋼筋的搭接接頭宜錯開。

四、 構造柱的連接：

1.構造柱與墻體的連接：

震害調查表明：斷面不大、配筋不多的構造柱，之所以能夠發揮抗彎和抗剪作用，主要是因為構造柱與墻體之間有密切的連接，保證構造柱早期能與墻體共同工作，后期能阻止墻體的散落。保證墻柱的連接是設置構造柱效果好壞的關鍵，因此必須先砌墻后澆注。

構造柱與墻的連接處宜砌成馬牙槎，每一馬牙槎高度不宜超過300mm，并應沿墻高每隔500mm設2φ6拉結鋼筋，每邊伸入墻內不宜小于1m。

2.構造柱與圈梁的連接：

（1）構造柱應與圈梁連接，隔層設置圈梁的房屋，應在無圈梁的樓層增設配筋磚帶，僅在外墻四角設置構造柱時，在外墻上應伸過一個開間，其他情況應在外縱墻和相應橫墻上拉通，其截面高度不應小于四皮磚，砂漿強度等級不應低于M5。

（2）在構造柱與圈梁相交的節點處，應適當加密構造柱的箍筋，加密范圍在圈梁上、下均不應小于450mm或H/6（H為層高），箍筋間距不宜大于100mm。

（3）圈梁鋼筋應伸入構造柱內，并有可靠錨固。伸入頂層圈梁的構造柱鋼筋長度不應小于35d。

3．構造柱與進深梁的連接

（1）與構造柱連接的進深梁跨度宜小于6.6m。對截面高度大于300mm的進深梁，在梁各1.5倍進深梁截面高度范圍內宜加密箍筋。梁端進行局部抗壓計算時，宜按砌體抗壓強度考慮。當進深梁跨度大于6.6m時，應考慮構造柱處節點約束彎矩對墻體的不利影響。

（2）當預制進深梁的寬度大于構造柱的寬度時，構造柱的縱向鋼筋可彎曲繞過進深梁，穿過梁后與上柱鋼筋搭接。

4.構造柱與女兒墻的連接

當女兒墻較矮時，構造柱可不通到女兒墻頂；當女兒墻高度大于500mm時，下層構造柱必須通到女兒墻頂，并與女兒墻壓頂圈梁相連接。

5.構造柱與基礎的連接

（1）構造柱不需單獨設置基礎或擴大基礎面積；

（2）構造柱應伸入室外地面以下500mm；

（3）構造柱底遇有淺于500mm的基礎圈梁時，可將構造柱鋼筋錨固在該圈梁內；

（4）當墻體附近有管溝時，構造柱埋置深度宜深于溝底深度；

（5）帶半地下室房屋設置構造柱的埋置深度應深于半地下室地面。

五、 特殊情況下構造柱的設置：

1．大洞口兩側的構造柱

墻體中有較大洞口的兩側增設構造柱時，構造柱應與墻體連接，構造柱的上下端應錨固在圈梁上，鋼筋的錨固長度不小于20d。當洞口有現澆過梁時，過梁鋼筋應與洞口側邊構造柱鋼筋相連，當洞口有預制過梁，預制過梁伸入洞口兩側構造柱內時，構造柱的主筋不應被切斷。

2.斜交抗震墻交接處的構造柱

斜交抗震墻交接處應增設構造柱，構造柱有效截面面積不小于240mm×180mm，在斜交抗震墻段內設置的構造柱間距不宜大于抗震墻層間高度。

3.樓梯間墻體構造柱

樓梯間墻體的構造柱應與每層圈梁有可靠連接，在休息平臺標高處墻體宜配置水平鋼筋與構造柱相連。樓梯間頂層樓板標高處和屋面標高處應有封閉圈梁與構造柱相連接。8、9度時，應在高中部增設拉結鋼筋或拉結圈梁。

4.縱墻中無橫墻處的構造柱

對于縱墻承重的多層砌體房屋，當需要在無橫墻處的縱墻中設置構造柱時，應在樓板處預留相應構造柱寬度的板縫，并與構造柱混凝土同時澆灌，作成現澆混凝土帶?，F澆混凝土帶的縱向鋼筋不少于4φ12，箍筋間距不宜大于200mm。當橫墻間距較大，樓蓋通過進深梁支撐在縱墻上時，縱墻上的梁下構造柱應按組合磚柱設計。

隨著近年來震災的增多，我國也在2010年再次修改了《建筑抗震設計規范》，對構造柱提出了更高的要求。尤其要指出構造柱的作用只有在罕遇地震中才能充分發揮，基本上可以說是砌體抗震的最后防線，所以在設計和施工構造柱時必須嚴格按規范執行。

參考資料

[1]《砌體結構設計規范》.中華人民共和國建設部.GB50003-2001

[2]《混凝土結構設計規范》.中華人民共和國建設部.GB50010-2002

[3]《建筑抗震設計規范》.中華人民共和國建設部 .GB50011-2010

[4]《砌體結構設計與計算》.中國建筑工業出版社.2003年5月

[5]《砌體結構設計手冊》（第三版）.中國建筑工業出版社.2002年12月