构造柱

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什么是构造柱[1]

  构造柱的概念较为模糊。一是因为建筑图纸不会有对构造柱的解释,而施工规范中又只是阐述了构造柱的施工要求而没有明确的对其进行定义;二是因为近几年的国内建筑市场发展迅猛,不少非专业人员进入建筑施工行业,这部分人没有系统的学习过建筑知识,也谈不上什么经验。所以大多数的现场施工和管理人员对于构造柱的理解就是“小配筋的混凝土柱子”。而有关书籍资料中(如房屋建筑学)有对其的描述的是“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。”

  但是这个定义缺少了对施工的指导,对于构造柱配筋的“构造”性质和施工中“先砌墙后浇注混凝土”的施工顺序的规定没有明确显示出来。除此之外,从定义中不难看出,构造柱的产生是基于“提高多层建筑砌体结构抗震性能”,有些人误解为只有砖混结构的房屋才需要设置构造柱。随着国家对建筑物的抗震性能要求的提高,砖混结构逐渐减少,框架结构的建筑物比例增大,人们接触的框架结构填充墙中的构造柱越来越多。所以,为避免一些人的误解,我们可以将定义中的“砌体结构”理解为“砌块墙体结构”的简称。这样能使得我们对其的认识更加清晰。那么我们可以在原定义不变的基础上在其后增加必要的说明,这样形成一个定义加必须说明的形式来描述构造柱,即“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。 构造柱是按构造配筋并按先砌墙后浇注混凝土的顺序施工的,主要是起到抗震作用。

构造柱的工作原理[2]

  设置构造柱的多层砖房,实质上就是将墙体做成用封闭的钢筋混凝土边框来强化的剪力墙。边框的两侧为构造柱,上下为层间圈梁。构造柱和圈梁相连,并同砖墙组合成整体,形成一个带钢筋混凝土边框的组合墙体结构。构造柱提高砖墙初裂强度的作用有限,抗侧能力仅增加10—3O 左右(提高幅度与墙体高宽比、竖向压力和开洞等情况有关)。但却能显著提高砖墙的延性。一般可提高延性34倍。延性系数的提高,也即提高了多层砖房的抗震能力,特别是构造柱与圈梁一起箍住开裂后的墙体,阻止裂缝的进一步发展,限制开裂后块体的错位,使砖墙的竖向承载能力不致大幅下降,从而防止多层砖房的倒塌。构造柱的设置还可以加强房屋的整体性,使砖墙间的连接得到保证,以防止多层砖房的整体弯曲破坏和倾覆破坏。当竖向地震作用影响超过结构重力作用时,构造柱又可发挥抗拉作用。若在砖墙的中段设置构造柱,则能提高砖墙的抗剪强度和出平面外的稳定性。

构造柱的作用[3]

  (1)加强纵横墙问的连接;

  (2)提高砖砌体的抗剪能力;

  (3)与圈梁共同作用,加大建筑物的整体度,改善墙体受压的稳定性,提高墙体的承载力。

构造柱施工措施[4]

  1.构造柱分布于墙体之中,也是嵌在墙体中的钢筋混凝土柱,一般是先砌纵横墙,一层墙体砌完后形成一个“柱腔”,预留了构造柱的位置。构造柱随着墙体和圈梁的分层砌筑和浇注,进行分柱段施工。要保证构造柱中心线在同一条竖直垂线上,首先要使预留的“柱腔”位置准确,在砌体施工时,要经常检查构造柱钢筋骨架的垂直度,钢筋骨架吊直校正后,立即用墙体拉结钢筋固定钢筋骨架的位置。圈梁模板上的构造柱中心位置线,其次是浇捣混凝土前,按照墙轴线引到使钢筋骨架中心与柱中线对齐,这样才能保证构造柱的位置正确。

  2.构造柱与砌体整体联结的可靠性越强越好,以共同发挥抵抗外力的作用。一般沿墙高每隔500毫米设置2 6拉结钢筋,每边伸入墙内不少于1.0米。这种拉结钢筋必须调直,固定在砌体的水平灰缝中。墙体砌筑时,不应有砂浆不实或钢筋弯曲的现象,以免在外力作用下,拉结钢筋松动,降低构造柱的作用。构造柱和墙体的连接除拉结钢筋外,还通过墙体砌成马牙槎来实现的,这样构造柱实际形成为变断面柱。砖砌体砌筑马牙槎时,每一马牙槎沿高度方向的尺寸一般为3o厘米(5皮砖砌体高度),马牙槎砌筑从每层柱脚开始,先退后进,以保证柱脚为大断面。马牙槎齿深不小于6照米,当齿深为12厘米时,其上口采用一皮进6厘米、再一皮进12厘米的方法.这样构造柱混凝土浇捣后,马牙槎上角混凝土能保证密实。

  3.构造柱混凝土是分段浇灌的,在砖混结构中以每层高柱段为一个施工段,柱段施工高度不宜大于2米,可在构造柱模板中部留设混凝土浇捣口,并应在每层柱的底部留设清扫口,以便清扫柱模板内的砂浆、木屑、砖碴等杂物。浇灌前必须浇水润湿砖砌体和木模板,封闭清扫IEl。混凝土骨料(石子)粒径宜用2厘米以下,混凝土坍落度宜控制在5~7厘米。浇灌混凝土时,振捣棒应避免碰撞砖砌体和钢筋,以免造成墙体松动、拉结筋脱开和钢筋骨架变位。混凝土应分层浇捣密实,以保证混凝土质量。

  4.构造柱必须和圈梁同时一次浇捣,多层砖房中,构造柱在每层圈梁顶面处衔接。构造柱箍筋在圈梁上下均不小于六分之一层高或45厘米,箍筋问距不大于1O厘米,施工中往往忽视构造柱箍筋在圈梁联结处的加强措施。新的混凝土柱段浇捣前,衔接处的旧混凝土面必须用水冲洗,清除松动的石子,用柱混凝土配合比中的灰砂量配置成水泥砂浆,铺在旧混凝土面上,厚度为1~2厘米,保证新旧混凝土结合有可靠的质量

参考文献

  1. 关于建筑中构造柱的研究.2012-05-06
  2. 杨小琳.构造柱的工作原理及设置原理[J].《淮北职业技术学院学报》2007年03期
  3. 谷钧秋构造柱施工的质量控制[J].《企业文化:中》.2012年,第4期
  4. 程云田.构造柱的作用和质量控制[J].《建筑工人》.1994年06期
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