構(gòu)造柱是磚混結(jié)構(gòu)建筑中重要的砼構(gòu)件。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(qiáng)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。構(gòu)造柱主要不是承擔(dān)豎向荷載的,而是用于抗擊剪力、抗震等橫向荷載的。
首先還是老生常談的,大家要熟悉一下我們的學(xué)習(xí)體系和路徑,深入理解規(guī)范體系,才談得上“按規(guī)范執(zhí)行”。
工程概念
建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011-2010[2016年修訂版] > 7 多層砌體房屋和底部框架砌體房屋 > 7.3 多層磚砌體房屋抗震構(gòu)造措施
7.3.2 多層磚砌體房屋的構(gòu)造柱應(yīng)符合下列構(gòu)造要求:
1 構(gòu)造柱最小截面可采用180mm×240mm(墻厚190mm時(shí)為180mm×190mm),縱向鋼筋宜采用4Φ12,箍筋間距不宜大于250mm,且在柱上下端應(yīng)適當(dāng)加密;6、7度時(shí)超過(guò)六層、8度時(shí)超過(guò)五層和9度時(shí),構(gòu)造柱縱向鋼筋宜采用4Φ14,箍筋間距不應(yīng)大于200mm;房屋四角的構(gòu)造柱應(yīng)適當(dāng)加大截面及配筋。
2 構(gòu)造柱與墻連接處應(yīng)砌成馬牙槎,沿墻高每隔500mm設(shè)2Φ6水平鋼筋和Φ4分布短筋平面內(nèi)點(diǎn)焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片或Φ4點(diǎn)焊鋼筋網(wǎng)片,每邊伸入墻內(nèi)不宜小于1m。6、7度時(shí)底部1/3樓層,8度時(shí)底部1/2樓層,9度時(shí)全部樓層,上述拉結(jié)鋼筋網(wǎng)片應(yīng)沿墻體水平通長(zhǎng)設(shè)置。
3 構(gòu)造柱與圈梁連接處,構(gòu)造柱的縱筋應(yīng)在圈梁縱筋內(nèi)側(cè)穿過(guò),保證構(gòu)造柱縱筋上下貫通。
4 構(gòu)造柱可不單獨(dú)設(shè)置基礎(chǔ),但應(yīng)伸入室外地面下500mm,或與埋深小于500mm的基礎(chǔ)圈梁相連。
5 房屋高度和層數(shù)接近本規(guī)范表7.1.2的限值時(shí),縱、橫墻內(nèi)構(gòu)造柱間距尚應(yīng)符合下列要求:
1)橫墻內(nèi)的構(gòu)造柱間距不宜大于層高的二倍;下部1/3樓層的構(gòu)造柱間距適當(dāng)減。
2)當(dāng)外縱墻開(kāi)間大于3.9m時(shí),應(yīng)另設(shè)加強(qiáng)措施。內(nèi)縱墻的構(gòu)造柱間距不宜大于4.2m。
機(jī)理
條文說(shuō)明:
7.3.1、7.3.2 鋼筋混凝土構(gòu)造柱在多層磚砌體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,根據(jù)歷次大地震的經(jīng)驗(yàn)和大量試驗(yàn)研究,得到了比較一致的結(jié)論,即:①構(gòu)造柱能夠提高砌體的受剪承載力10%~30%左右,提高幅度與墻體高寬比、豎向壓力和開(kāi)洞情況有關(guān);②構(gòu)造柱主要是對(duì)砌體起約束作用,使之有較高的變形能力;③構(gòu)造柱應(yīng)當(dāng)設(shè)置在震害較重、連接構(gòu)造比較薄弱和易于應(yīng)力集中的部位。
由于鋼筋混凝土構(gòu)造柱的作用主要在于對(duì)墻體的約束,構(gòu)造上截面不必很大,但需與各層縱橫墻的圈梁或現(xiàn)澆樓板連接,才能發(fā)揮約束作用。
多層磚房設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱抗震設(shè)計(jì)與施工規(guī)程 JGJ 13-82
條文說(shuō)明:1.0.2
唐山地震震害分析和近幾年試驗(yàn)表明,在多層磚房中,由構(gòu)造柱和圈梁共同作用,可以增加建筑物的延性,提供建筑物的抗側(cè)力能力,防止或延緩建筑物在地震影響下發(fā)生突然倒塌,或減輕建筑物的損壞程度。因此,可以認(rèn)為設(shè)置構(gòu)造柱主要是一種防倒塌措施,而不是使設(shè)置了構(gòu)造柱的磚房不出現(xiàn)任何損壞。這也是編制本規(guī)程的基本指導(dǎo)思想。
弱框架—砌體墻結(jié)構(gòu)
規(guī)范
建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011-2010[2016年修訂版] > 7 多層砌體房屋和底部框架砌體房屋 > 7.3 多層磚砌體房屋抗震構(gòu)造措施
7.3.1 各類多層磚砌體房屋,應(yīng)按下列要求設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱(以下簡(jiǎn)稱構(gòu)造柱):
1 構(gòu)造柱設(shè)置部位,一般情況下應(yīng)符合表7.3.1的要求。
2 外廊式和單面走廊式的多層房屋,應(yīng)根據(jù)房屋增加一層的層數(shù),按表7.3.1的要求設(shè)置構(gòu)造柱,且單面走廊兩側(cè)的縱墻均應(yīng)按外墻處理。
3 橫墻較少的房屋,應(yīng)根據(jù)房屋增加一層的層數(shù),按表7.3.1的要求設(shè)置構(gòu)造柱。當(dāng)橫墻較少的房屋為外廊式或單面走廊式時(shí),應(yīng)按本條2款要求設(shè)置構(gòu)造柱;但6度不超過(guò)四層、7度不超過(guò)三層和8度不超過(guò)二層時(shí),應(yīng)按增加二層的層數(shù)對(duì)待。
4 各層橫墻很少的房屋,應(yīng)按增加二層的層數(shù)設(shè)置構(gòu)造柱。
5 采用蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚的砌體房屋,當(dāng)砌體的抗剪強(qiáng)度僅達(dá)到普通黏土磚砌體的70%時(shí),應(yīng)根據(jù)增加一層的層數(shù)按本條1~4款要求設(shè)置構(gòu)造柱;但6度不超過(guò)四層、7度不超過(guò)三層和8度不超過(guò)二層時(shí),應(yīng)按增加二層的層數(shù)對(duì)待。
建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011-2010[2016年修訂版] > 7 多層砌體房屋和底部框架砌體房屋 > 7.4 多層砌塊房屋抗震構(gòu)造措施
7.4.3 小砌塊房屋中替代芯柱的鋼筋混凝土構(gòu)造柱,應(yīng)符合下列構(gòu)造要求:(要求略低一些)
1 構(gòu)造柱截面不宜小于190mm×190mm,縱向鋼筋宜采用4Φ12,箍筋間距不宜大于250mm,且在柱上下端應(yīng)適當(dāng)加密;6、7度時(shí)超過(guò)五層、8度時(shí)超過(guò)四層和9度時(shí),構(gòu)造柱縱向鋼筋宜采用4Φ14,箍筋間距不應(yīng)大于200mm;外墻轉(zhuǎn)角的構(gòu)造柱可適當(dāng)加大截面及配筋。
2 構(gòu)造柱與砌塊墻連接處應(yīng)砌成馬牙槎,與構(gòu)造柱相鄰的砌塊孔洞,6度時(shí)宜填實(shí),7度時(shí)應(yīng)填實(shí),8、9度時(shí)應(yīng)填實(shí)并插筋。構(gòu)造柱與砌塊墻之間沿墻高每隔600mm設(shè)置Φ4點(diǎn)焊拉結(jié)鋼筋網(wǎng)片,并應(yīng)沿墻體水平通長(zhǎng)設(shè)置。6、7度時(shí)底部1/3樓層,8度時(shí)底部1/2樓層,9度全部樓層,上述拉結(jié)鋼筋網(wǎng)片沿墻高間距不大于400mm。
3 構(gòu)造柱與圈梁連接處,構(gòu)造柱的縱筋應(yīng)在圈梁縱筋內(nèi)側(cè)穿過(guò),保證構(gòu)造柱縱筋上下貫通。
4 構(gòu)造柱可不單獨(dú)設(shè)置基礎(chǔ),但應(yīng)伸入室外地面下500mm,或與埋深小于500mm的基礎(chǔ)圈梁相連。
建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011-2010[2016年修訂版] > 7 多層砌體房屋和底部框架砌體房屋 > 7.4 多層砌塊房屋抗震構(gòu)造措施
7.4.2 多層小砌塊房屋的芯柱,應(yīng)符合下列構(gòu)造要求:
1 小砌塊房屋芯柱截面不宜小于120mm×120mm。
2 芯柱混凝土強(qiáng)度等級(jí),不應(yīng)低于Cb20。
3 芯柱的豎向插筋應(yīng)貫通墻身且與圈梁連接;插筋不應(yīng)小于1Φ12,6、7度時(shí)超過(guò)五層、8度時(shí)超過(guò)四層和9度時(shí),插筋不應(yīng)小于1Φ14。
4 芯柱應(yīng)伸入室外地面下500mm或與埋深小于500mm的基礎(chǔ)圈梁相連。
5 為提高墻體抗震受剪承載力而設(shè)置的芯柱,宜在墻體內(nèi)均勻布置,最大凈距不宜大于2.0m。
6 多層小砌塊房屋墻體交接處或芯柱與墻體連接處應(yīng)設(shè)置拉結(jié)鋼筋網(wǎng)片,網(wǎng)片可采用直徑4mm的鋼筋點(diǎn)焊而成,沿墻高間距不大于600mm,并應(yīng)沿墻體水平通長(zhǎng)設(shè)置。6、7度時(shí)底部1/3樓層,8度時(shí)底部1/2樓層,9度時(shí)全部樓層,上述拉結(jié)鋼筋網(wǎng)片沿墻高間距不大于400mm。
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7.3.3 多層磚砌體房屋的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁設(shè)置應(yīng)符合下列要求:
1 裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋或木屋蓋的磚房,應(yīng)按表7.3.3的要求設(shè)置圈梁;縱墻承重時(shí),抗震橫墻上的圈梁間距應(yīng)比表內(nèi)要求適當(dāng)加密。
2 現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋與墻體有可靠連接的房屋,應(yīng)允許不另設(shè)圈梁,但樓板沿抗震墻體周邊均應(yīng)加強(qiáng)配筋并應(yīng)與相應(yīng)的構(gòu)造柱鋼筋可靠連接。
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7.3.4 多層磚砌體房屋現(xiàn)澆混凝土圈梁的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求:
1 圈梁應(yīng)閉合,遇有洞口圈梁應(yīng)上下搭接。圈梁宜與預(yù)制板設(shè)在同一標(biāo)高處或緊靠板底;
2 圈梁在本規(guī)范第7.3.3條要求的間距內(nèi)無(wú)橫墻時(shí),應(yīng)利用梁或板縫中配筋替代圈梁;
3 圈梁的截面高度不應(yīng)小于120mm,配筋應(yīng)符合表7.3.4的要求;按本規(guī)范第3.3.4條3款要求增設(shè)的基礎(chǔ)圈梁,截面高度不應(yīng)小于180mm,配筋不應(yīng)少于4Φ12。
總結(jié)
1、多層內(nèi)框架砌體結(jié)構(gòu)
綜合車間
生產(chǎn)車間
2、底層全框架砌體結(jié)構(gòu)
臺(tái)中民宅
汶川5變4
3、構(gòu)造柱、(芯柱)、圈梁、現(xiàn)澆樓板,共同構(gòu)成弱框架——砌體結(jié)構(gòu)體系;
4、砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱和圈梁不應(yīng)優(yōu)化;應(yīng)在砌體墻交接處、門窗邊、集中力下(梁),均設(shè)置構(gòu)造柱。應(yīng)在砌體結(jié)構(gòu)中增加延性構(gòu)件,提高其延性能力;
5、鼓勵(lì)砌體結(jié)構(gòu)使用隔振;
在砌體結(jié)構(gòu)中,當(dāng)前還采用“等安全度設(shè)計(jì)法”,沒(méi)有將“砌體連梁”削弱,也無(wú)從對(duì)“砌體墻肢”加以保護(hù)。砌體結(jié)構(gòu)的破壞模式比較隨機(jī),延性能力也難以預(yù)估。