构造柱的设计与施工

时间:2022-07-12 08:35:46

构造柱的设计与施工

构造柱是钢筋混凝土构造柱的简称,它是砌体结构中为了提高其抗震能力,在房屋的适当部位,于砌体内设置的钢筋混凝土柱,它与设在砌体中的圈梁共同作用,以提高砌体的抗震能力。

在多层砌体房屋、底层框架砖房中,按照《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)中的规定,已普遍设置钢筋混凝土构造柱。但是,我们经常发现钢筋混凝土的工程质量存在很多问题,有些已形成通病,这里面有设计的原因,也有施工的原因,下面就这两方面讨论一下构造柱的设计与施工。

构造柱是按构造要求设置的,它无需计算。有的设计人员不重视构造柱,因而,在施工图设计中,构造柱的设置部位和数量,不符合规范要求,出现漏设和少设现象,这主要是对构造柱作用了解不多

经过大量的实践和研究,构造柱有以下作用:①构造柱可提高砌体房屋的抗剪强度10%~20%②③左右;②构造柱最显著的特点是对砌体房屋延性的提高。构造柱与圈梁的共同作用,可以把砌体分片包围起来,当砌体开裂后,能迫使裂缝限制在此包围的范围内,而不致进一步护展。这样砌体虽然有裂缝,但能限制它的错位,使之继续维持其竖向承载能力,并能继续吸收地震能量,防止砌体结构的四分五裂,散落于地,从而引起水平承载构件(尾盖、楼盖)的随之坠落。构造柱与圈梁的共同作用,从某种意义上讲,类似框架结构,但不如框架结构坚固。③构造柱还可以加强纵横墙间的连接。由于构造柱与其相邻的纵横墙以马牙槎相连,并沿墙高每隔500mm设置2Φ6拉结钢筋,钢筋每边伸入墙体至少1m。施工时,先砌筑砖墙,后浇灌构造柱的混凝土,所以,它能加强纵横墙的连接。

了解了构造柱的作用,我们在设计构造柱时,应从以下两方面考虑。首先,完善设置部位。对于多层砖混结构,在平面上、外墙四角、错层部位横墙与外纵交接处、较大洞口两侧、大房间内外墙交接处均是应设置的部位;其余增设的部位要根据层数多少和烈度大小,按照抗震设计规范的规定设置构造柱,确保不缺不漏,并与每层圈梁有可靠的连接。在竖向沿整个建筑物高度对正贯通,形成一个类似“小框架”的空间结构。其次,满足构造要求。多层砖房的构造柱应符合:①最小截面为240mm×180mm,纵向钢筋宜用4Φ12,箍筋间距不宜大于250mm。7度时房屋层数超过6层,8度时超过5层和9度时,纵向钢筋宜用4Φ14,箍筋间距不应大于200mm。房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。②对于箍筋间距,从上1/6住高到下1/6之柱高(包括核心区,且不小于500mm范围内,箍筋间距为100mm。)③构造柱应与圈梁相连接,隔层设置圈梁的房屋,应在无圈梁楼层增高配筋砖带,仅在外墙四角设置构造柱时,配筋砖带在外墙上应伸过一个开间,其他情况下,配筋砖带的截面高度不应小于四皮砖,砂浆强度等级不应低于M5。④构造柱与墙连接外宜砌成马牙槎,应沿墙高每隔500mm设置2Φ6拉结筋,每边伸入墙内宜小于1m。⑤构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm,或锚入浅于500mm的基础圈梁内。另外,底层框架砖房和多层内框架砖房的构造柱应符合:构造柱截面不宜小于240mm×240mm,纵向钢筋不宜小4Φ14,箍筋间距不宜大于200mm,构造柱应与每层圈梁连接。

构造柱能否充分发挥作用,主要看其工程质量的好坏。但是,在目前的砖混结构房屋中,钢筋混凝土构造柱工程质量存在不少问题,有些已形成质量通病,严重影响其抗震能力和结构安全。下面就讨论一下构造柱的施工方法问题。

构造柱的正确施工顺序是:绑扎钢筋砌筑砖墙 支模浇灌混凝土柱。

构造柱钢筋的正确绑扎方法是:①钢筋首先应除锈调直,然后才能绑扎骨架。②钢筋骨架支立后要加设临时支撑,确保稳固,拉结筋应与钢筋骨架绑扎牢固,不使钢筋骨架歪斜移位。③纵向钢筋搭接长度应满足35d,并且应在圈梁上面绑扎搭接。④严格保证箍筋加密处范围内的箍筋间距。⑤绑扎好控制混凝土内钢筋保护层的垫块。

砖墙与构造柱连接处应砌成马牙槎,每一马牙槎高度不宜超过300mm(5皮砖),在墙体施工中,从每层柱脚(圈梁上皮或楼板面)开始先退后进,槽深不少于60mm。且应沿墙高每500mm设置2Φ6水平拉结筋(两端做成180°弯钩),每边伸入墙内不宜小于1000mm。当墙上门窗洞边到构造柱边(即墙马牙槎外齿边)的长度小于1000mm时,则伸至洞边为止。拉结筋的水平灰缝砂浆应有足够强度并必须饱满,确保粘结牢固。

钢筋混凝土构造柱的模板可用木模或钢模,支设模板时要注意以下事项:①首先检查构造柱马牙槎两侧墙面平整度,若发现局部平整度差,可采取局部砂浆刮糙后,再支模,确保模板紧贴墙面。②模板与墙面马牙槎的搭接宽度以50~80mm为宜,宽度过小,直接影响止浆效果。③模板应设立牢固,特别要确保模板的刚度,以防模板炸模。④在砌墙时,应在各层柱底部(圈梁面上)以及该层二次浇灌段的下端位置,留出2皮砖的洞眼作清扫口。清扫口用来除构造柱底部的残留砂浆、碎砖、垃圾等落物和底部松动石子。清除完毕应立即封闭洞眼。

在浇灌混凝土前,必须将砖砌体和模板浇水润湿,然后先浇灌10~15mm厚水泥砂浆,振捣密实,防止烂根。

浇灌混凝土时,应注意以下事项:①构造柱的骨料的最大料径不宜大于20mm,混凝土坍落度最好控制在50~70mm,以保证浇捣密实。也可以根据施工条件、天气等具体情况加以调整,但必须保证浇捣密实。混凝土应随拌随用,拌合好的混凝土应在1.5小时内浇灌完,超过1.5小时的混凝土不得使用,并不得再次拌合使用。②构造柱的混凝土浇灌可以每段进行,每段高度不宜大于2.0m,或每层分二次浇灌。在施工条件好并能确保浇灌密实时,也可以一次浇灌。预制大梁、圈梁和构造柱的接头处,则必须在同一层内一次浇灌完毕。③浇捣构造柱混凝土时,宜用插入式振捣棒,分层捣实。振捣棒随振随拔,每次振捣 层的厚度不应超过振捣棒长度的1.25倍。振捣时,振捣棒应避免直接碰触砖墙,并严禁通过砖墙传振。更不能采取摇晃钢筋骨架和敲打模板的方法来代替振捣,否则会造成严重质量问题。④冬季施工期,一般不宜浇捣混凝土。如果要施工,要注意清除模板内和砖上的冰渣。混凝土外加抗冻剂的选择和掺量须按有关规定确定,并经有关技术部门批准后,才能施工。对已浇好的混凝土,要采取保温措施,避免受冻。⑤雨季施工时应有防雨措施,下雨时不宜露天浇灌混凝土。未下雨而露天浇灌的混凝土也要及时覆盖,以防雨水冲刷。⑥浇灌混凝土的同时,应按规定留好混凝土试块,并做好混凝土养护工作。⑦在砌完一层墙后和浇灌该层构造柱混凝土前,应及对已砌好的独立墙片加稳定支撑。必须在该层构造柱混凝土浇完以后,才能进行上一层的施工。

正确合理地布置构造柱能提高建筑物的抗震能力,符合质量要求的构造柱才能确保其发挥作用。总之,构造柱的设计与施工,应引起工程技术人员的重视,确保建筑物的安全。

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