構造柱

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什麼是構造柱[1]

  構造柱的概念較為模糊。一是因為建築圖紙不會有對構造柱的解釋,而施工規範中又只是闡述了構造柱的施工要求而沒有明確的對其進行定義;二是因為近幾年的國內建築市場發展迅猛,不少非專業人員進入建築施工行業,這部分人沒有系統的學習過建築知識,也談不上什麼經驗。所以大多數的現場施工和管理人員對於構造柱的理解就是“小配筋的混凝土柱子”。而有關書籍資料中(如房屋建築學)有對其的描述的是“為提高多層建築砌體結構的抗震性能,規範要求應在房屋的砌體內適宜部位設置鋼筋混凝土柱並與圈梁連接,共同加強建築物的穩定性。這種鋼筋混凝土柱通常就被稱為構造柱。”

  但是這個定義缺少了對施工的指導,對於構造柱配筋的“構造”性質和施工中“先砌牆後澆註混凝土”的施工順序的規定沒有明確顯示出來。除此之外,從定義中不難看出,構造柱的產生是基於“提高多層建築砌體結構抗震性能”,有些人誤解為只有磚混結構的房屋才需要設置構造柱。隨著國家對建築物的抗震性能要求的提高,磚混結構逐漸減少,框架結構的建築物比例增大,人們接觸的框架結構填充牆中的構造柱越來越多。所以,為避免一些人的誤解,我們可以將定義中的“砌體結構”理解為“砌塊牆體結構”的簡稱。這樣能使得我們對其的認識更加清晰。那麼我們可以在原定義不變的基礎上在其後增加必要的說明,這樣形成一個定義加必須說明的形式來描述構造柱,即“為提高多層建築砌體結構的抗震性能,規範要求應在房屋的砌體內適宜部位設置鋼筋混凝土柱並與圈梁連接,共同加強建築物的穩定性。這種鋼筋混凝土柱通常就被稱為構造柱。 構造柱是按構造配筋並按先砌牆後澆註混凝土的順序施工的,主要是起到抗震作用。

構造柱的工作原理[2]

  設置構造柱的多層磚房,實質上就是將牆體做成用封閉的鋼筋混凝土邊框來強化的剪力牆。邊框的兩側為構造柱,上下為層間圈梁。構造柱和圈梁相連,並同磚牆組合成整體,形成一個帶鋼筋混凝土邊框的組合牆體結構。構造柱提高磚牆初裂強度的作用有限,抗側能力僅增加10—3O 左右(提高幅度與牆體高寬比、豎向壓力和開洞等情況有關)。但卻能顯著提高磚牆的延性。一般可提高延性34倍。延性繫數的提高,也即提高了多層磚房的抗震能力,特別是構造柱與圈梁一起箍住開裂後的牆體,阻止裂縫的進一步發展,限制開裂後塊體的錯位,使磚牆的豎向承載能力不致大幅下降,從而防止多層磚房的倒塌。構造柱的設置還可以加強房屋的整體性,使磚牆間的連接得到保證,以防止多層磚房的整體彎曲破壞和傾覆破壞。當豎向地震作用影響超過結構重力作用時,構造柱又可發揮抗拉作用。若在磚牆的中段設置構造柱,則能提高磚牆的抗剪強度和出平面外的穩定性。

構造柱的作用[3]

  (1)加強縱橫牆問的連接;

  (2)提高磚砌體的抗剪能力;

  (3)與圈梁共同作用,加大建築物的整體度,改善牆體受壓的穩定性,提高牆體的承載力。

構造柱施工措施[4]

  1.構造柱分佈於牆體之中,也是嵌在牆體中的鋼筋混凝土柱,一般是先砌縱橫牆,一層牆體砌完後形成一個“柱腔”,預留了構造柱的位置。構造柱隨著牆體和圈梁的分層砌築和澆註,進行分柱段施工。要保證構造柱中心線在同一條豎直垂線上,首先要使預留的“柱腔”位置準確,在砌體施工時,要經常檢查構造柱鋼筋骨架的垂直度,鋼筋骨架弔直校正後,立即用牆體拉結鋼筋固定鋼筋骨架的位置。圈梁模板上的構造柱中心位置線,其次是澆搗混凝土前,按照牆軸線引到使鋼筋骨架中心與柱中線對齊,這樣才能保證構造柱的位置正確。

  2.構造柱與砌體整體聯結的可靠性越強越好,以共同發揮抵抗外力的作用。一般沿牆高每隔500毫米設置2 6拉結鋼筋,每邊伸入牆內不少於1.0米。這種拉結鋼筋必須調直,固定在砌體的水平灰縫中。牆體砌築時,不應有砂漿不實或鋼筋彎曲的現象,以免在外力作用下,拉結鋼筋鬆動,降低構造柱的作用。構造柱和牆體的連接除拉結鋼筋外,還通過牆體砌成馬牙槎來實現的,這樣構造柱實際形成為變斷面柱。磚砌體砌築馬牙槎時,每一馬牙槎沿高度方向的尺寸一般為3o釐米(5皮磚砌體高度),馬牙槎砌築從每層柱腳開始,先退後進,以保證柱腳為大斷面。馬牙槎齒深不小於6照米,當齒深為12釐米時,其上口採用一皮進6釐米、再一皮進12釐米的方法.這樣構造柱混凝土澆搗後,馬牙槎上角混凝土能保證密實。

  3.構造柱混凝土是分段澆灌的,在磚混結構中以每層高柱段為一個施工段,柱段施工高度不宜大於2米,可在構造柱模板中部留設混凝土澆搗口,並應在每層柱的底部留設清掃口,以便清掃柱模板內的砂漿、木屑、磚碴等雜物。澆灌前必須澆水潤濕磚砌體和木模板,封閉清掃IEl。混凝土骨料(石子)粒徑宜用2釐米以下,混凝土坍落度宜控制在5~7釐米。澆灌混凝土時,振搗棒應避免碰撞磚砌體和鋼筋,以免造成牆體鬆動、拉結筋脫開和鋼筋骨架變位。混凝土應分層澆搗密實,以保證混凝土質量。

  4.構造柱必須和圈梁同時一次澆搗,多層磚房中,構造柱在每層圈梁頂面處銜接。構造柱箍筋在圈梁上下均不小於六分之一層高或45釐米,箍筋問距不大於1O釐米,施工中往往忽視構造柱箍筋在圈梁聯結處的加強措施。新的混凝土柱段澆搗前,銜接處的舊混凝土面必須用水沖洗,清除鬆動的石子,用柱混凝土配合比中的灰砂量配置成水泥砂漿,鋪在舊混凝土面上,厚度為1~2釐米,保證新舊混凝土結合有可靠的質量

參考文獻

  1. 關於建築中構造柱的研究.2012-05-06
  2. 楊小琳.構造柱的工作原理及設置原理[J].《淮北職業技術學院學報》2007年03期
  3. 谷鈞秋構造柱施工的質量控制[J].《企業文化:中》.2012年,第4期
  4. 程雲田.構造柱的作用和質量控制[J].《建築工人》.1994年06期
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