浅谈砌体工程中如何设置构造柱与圈梁_周冰松

黑龙江科技职业学校黑龙江科技职业学校 毕业论文毕业论文 题目 砌体工程中构造柱与圈梁的构造要求题目 砌体工程中构造柱与圈梁的构造要求 专业 专业 建筑工程与施工建筑工程与施工 班级 班级 11 级建筑工程与施工级建筑工程与施工 姓名 姓名 李东升李东升 指导教师 皮丹丹指导教师 皮丹丹 摘摘 要要 砌体结构是我国使用最为广泛的一种结构形式 在民用及公共建 筑中占有很大的比重 但由于其所使用材料的脆性性质 因而决定了 它的抗震性能较差 为增强砌体的整体性 提高其抗震能力 通过大 量的试验研究和多年的工程实践证明 在多层砌体房屋中设置构造柱 是一种很有效的抗震措施 关键词 砌体工程 构造柱 圈梁 I 目目 录录 一 圈梁构造柱的定义及设置要求 2 二 圈梁 3 一 圈梁的作用 3 二 圈梁的设置 4 三 圈梁的构造 5 四 圈梁的配筋 6 三 构造柱 6 一 构造柱的作用 7 二 构造柱的设置 7 三 框架中构造柱的设置要求 8 四 构造柱的设置原则 8 五 构造柱的构造 9 六 构造柱的配筋 10 四 结束语 11 参考文献 12 1 一 圈梁 构造柱的定义及设置要求一 圈梁 构造柱的定义及设置要求 砌体结构房屋中 在砌体内沿水平方向设置封闭的钢筋砼梁 以 提高房屋空间刚度 增加建筑物的整体性 提高砖石砌体的抗剪 抗 拉强度 防止由于地基不均匀沉降 地震或其他较大振动荷载对房屋 的破坏 在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁叫基础圈梁 也叫 地圈梁 DQL 而在墙体上部 紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈梁 因为圈梁是连续围合的梁所以叫做圈梁 圈梁是在房屋的檐口 窗顶 楼层 吊车梁顶或基础顶面标高处 沿砌体墙水平方向设置封闭状的 按构造配筋的混凝土梁式构件 按要求圈梁应该在同一水平面上连续 封闭 但当圈梁被门窗洞口 如楼梯间窗口洞 隔断时 应在洞口上 部设置附加圈梁进行搭接补强 附加圈梁的搭接长度不应小于两梁高 差的两倍 亦不小于 1000mm 圈梁通常设置在基础墙 檐口和楼板处 其数量和位置与建筑物的高度 层数 地基状况和地震强度有关 圈 梁是沿建筑物外墙四周及部分内横墙设置的连续封闭的 梁 其目的 是为了增强建筑的整体刚度及墙身的稳定性 圈梁可以减少因基础不 均匀沉降或较大振动荷载对建筑物的不利影响及其所引起的墙身开裂 在抗震设防地区 利用圈梁加固墙身就显得更加必要 在砌体结构中 圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种 一般人可能会觉得 框架 结构中只有主梁和联系梁 其实不然 构造柱和圈梁主要起一个抗震 作用 维持砌体结构的稳定性 虽然框架结构中一般都是填充墙 但 是在框架结构中 为了加强墙体的稳定 防止墙体开裂等情况 在一些情况下还是有要设置圈梁和构造柱的 2 1 设计要求说明部位该设置圈梁 构造柱 2 墙体横跨度超过 4 米 一般情况 墙中间要设置构造柱 其 次 砖砌体端部没有框架柱或剪力墙时 一般也会设置构造柱 3 墙体高度超过 6 米 一般情况 要设置圈梁 注意圈梁与过 梁的区别 圈梁应该是一个闭合的整体 4 墙体中间开较大的通长洞口 墙体边缘 转角部位 一般会设 置构造柱 5 对圈梁的设置 除了第 2 点的情况外 还有设计图纸要求的高 度要求进行设置 如图纸设计当层建筑门窗洞口较多且顶标高 一致时 可能设置圈梁来代替过梁 6 现场施工时遇到需要墙体加强加固的情况 经过三方协商 而设置圈梁 二 圈梁二 圈梁 圈梁 因为圈梁是连续围合的梁所以叫做圈梁 一 圈梁的作用 其实圈梁就像水桶外边的抱箍 非抗震设防区 圈梁的主要作用 是加强砌体结构房屋的整体刚度 防止由于地基的不均匀沉降或较大 振动荷载等对房屋的不得影响 在地震区 圈梁的主要作用有 增强 纵 横墙的连结 提高房屋整体性 作为楼盖的边缘构件 提高楼盖 的水平刚度 减小墙的自由长度 提高墙体的稳定性 限制墙体斜裂 缝的开展和延伸 提高墙体的抗剪强度 减轻地震时地基不均匀沉降 3 对房屋的影响 同时 圈梁的受力比较复杂 故对一般圈梁均应按构 造要求来进行处理在砌体结构房屋中设置圈梁可以增强房屋的整体和 空间刚度 防止由于地基示均匀沉降或较大振动荷载 增强砌体房屋整体刚度 承受墙体中由于地基不均匀沉降等因素 引起的弯曲应力 在一定程度上防止和减轻墙体裂缝的出现 防止纵 墙外闪倒塌 提高建筑物的整体性 圈梁和构造柱连接形成纵向和横向构造框 架 加强纵 横墙的联系 限制墙体尤其是外纵墙山墙在平面外的变 形 提高砌体结构的抗压和抗剪强度 抵抗震动荷载和传递水平荷载 起水平箍的作用 可减小墙 柱的压屈长度 提高墙 柱的稳定 性 增强建筑物的水平刚度 通过与构造柱的配合 提高墙 柱的抗震能力和承载力 在温差较大地区防止墙体开裂 二 圈梁的设置 外墙和内纵墙的设置 屋盖处及每层楼盖处均设 内纵墙的设置 地震裂度为 6 7 度地区 屋盖及楼盖处设置 屋盖处间距不应大于 7m 楼盖处间距不应大于 15m 构造柱对应部位 8 度地区 屋盖及楼盖处 屋盖处沿所有横墙 且间距不应大于 7m 楼盖处间距不应大于 7m 构造柱对应部位 9 度地区 屋盖及每层楼 盖处 各层所有横墙 在高度超过 5m 时要设置圈梁 空旷的单层房屋的设置 砖砌体房屋 檐口标高为 5 8m 时 应 4 在檐口标高处设置圈梁一道 檐口标高大于 8m 时应增加圈梁数量 砌块机料石砌体房屋 檐口标高为 4 5m 时 应在檐口标高处设置圈 梁一道 檐口标高大于 5m 时 应增加圈梁数量 对有吊车或较大震 动设备的单层工业房屋 除在檐口和窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土 圈梁外 尚应增加设置数量 对建造在软弱地基或不均匀地基上的多层房屋 应在基础和顶层 各设置一道圈梁 其它各层可隔层或每层设置 多层房屋基础处设置圈梁一道 在填充墙中应高度不超过 4m 设置圈梁 三 圈梁的构造 圈梁应连续设置在墙的同一水平面上 并尽可能的形成封闭圈 当圈梁被门窗洞口截断时 应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁 附加圈梁与截面圈梁的搭接长度不应小于其垂直间距的二倍 且不得 小于 1 米 纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接 刚弹性和弹性方案房屋 圈梁应与屋架 大梁等构件可靠连接 圈梁的宽度易与墙厚相同 当墙厚大于等于 240 毫米时 圈梁的 宽度不易小于 2 3 墙厚 圈梁高度应为砌体厚度的倍数 并不小于 120 毫米 设置在软弱粘性土 液化土 新近填土或严 现浇圈梁的混凝土强度等级不宜低于 C15 钢筋级别一般为 1 级 钢 混凝土保护层厚度为 20 毫米 并不得小于 15 毫米 也不宜大于 25 毫米 5 内走廊房屋沿横向设置的圈梁 均应穿过走廊拉通 并隔一定距 离 七度时 15 米 八度时 11 米 九度时 7 米 将穿过走廊部分 的圈梁局部加强 其最小高度一般不小于 300 毫米 四 圈梁的配筋 圈梁的最小纵筋不应小于 4 10 箍筋最大间距不应大于 250mm 钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同 当墙厚大于 240mm 时 其宽 度不宜小于墙厚的三分之二 圈梁高度不应小于 120mm 纵向钢筋不 少于 4 2 当过梁钢筋小于圈梁钢筋时 只设置圈梁钢筋 上述方法从 表面上看以大代小 比较 三 构造柱 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 在多层砌体房屋 底层框架及内框架砖砌体中 它的作用一般为 加 强纵墙间的连接 是由于构造柱与其相邻的纵横墙以及牙搓相连接 并沿墙高每隔 500mm 设置 2 6 拉结筋 钢筋每边伸入墙内大于 1000mm 一般施工时先砌砖墙后浇筑混凝土柱 这样能增加横墙的 结合 可以提高砌体的抗剪承载能力 10 30 提高的比例幅 6 度虽然不高但能明显约束墙体开裂 限制出现裂缝 构造柱与圈梁 的共同工作 可以把砖砌体分割包围 当砌体开裂时能迫使裂缝在所 包围的范围之内 而不至于进一步扩展 砌体虽然出现裂缝 但能 限制它的错位 使其维持承载能力并能抵消振动能量而不易较早倒 塌 砌体结构作为垂直承载构件 地震时最怕出现四散错落倒地 从而使水平楼板和屋盖坠落 而构造柱则可以阻止或延缓倒塌时间 以减少损失 构造柱与圈梁连接又可以起到类似框架结构的作用 其作用效果非常明显 在砌体结构中其主要作用一是和圈梁一起作用形成整体性 增 强砌体结构的抗震性能 二是减少 控制墙体的裂缝产生 另外还 能增强砌体的强度 在框架结构中其作用是当填充墙长超过 2 倍层高或开了比较大 的洞口 中间没有支撑 纵向刚度就弱了 就要设置构造柱加强 防止墙体开裂 一 构造柱的作用 构造柱能够提高砌体的抗剪强度 10 30 左右 提高幅度与砌体 高宽比 竖向压力和开洞情况有关 构造柱通过与圈梁的配合 形成空间构造框架体系 使其有较高 的变形能力 当墙体开裂以后 以其塑性变形和滑移 摩擦来耗散地 震能量 它在限制破碎墙体散落方面起着关键的作用 由于摩擦 墙 体能够承担竖向压力和一定的水平地震作用 保证了房屋在罕遇地震 作用下不至倒塌 7 二 构造柱的设置 构造柱应当设置在地震时震害较重 连接构造比较薄弱和易于应 力集中的部位 外廊式和单面走廊式的多层砖房 应按房屋层数增加 一层后 根据下表要求设置构造柱 且单面走廊两侧的纵墙应按外墙 处理 当墙体有丁字口 十字口 房屋的四角必须设置构造柱 因为这 些部位是最容易在遭受外部作用时产生破坏的故必须在这些部位设置 构造柱用来抵御外部作用力 长度超过 4m 的墙体也必须设置构造柱 构造柱能影响的范围只有在构造柱一侧 2m 在大于 4m 的墙体中构造 柱只能为 4m 范围中的墙体起到作用对超出 4m 的墙体没有任何作用所 以在 4m 分为内就的设置一根构造柱 在填充墙中有小于 15cm 的小垛 子就用构造柱代替 三 框架中构造柱设置要求 1 当无混凝土墙 柱 分隔的直段长度 120 或 100 厚墙超过 3 6m 180 或 190 厚墙超过 5m 时 在该区间加混凝土构造 柱分隔 2 120 或 100 厚墙 当墙高大于 3 米时 开洞宽度大于 2 4m 时应加构造柱或钢筋混凝土水平系梁 3 180 或 190 厚墙 当墙高大于 4m 开洞宽度大于 3 5m 时 应加构造柱或钢筋混凝土水平系梁 四 构造柱的设置原则 1 应根据砌体结构体系 砌体类型结构或构件的受力或稳定要求 以及其他功能或构 8 造要求 在墙体中的规定部位设置现浇混凝土构造柱 2 对于大开间荷载较大或层高较高以及层数大于等于 8 层 的砌体结构房屋宜按下列要求设置构造柱 3 墙体的两端 4 较大洞口的两侧 5 房屋纵横墙交界处 6 构造柱的间距 当按组合墙考虑构造柱受力时 或考虑 构造柱提高墙体的稳定性时 其间距不宜大于 4M 其他 情况不宜大于墙高的 1 5 2 倍及 6M 或按有关的规 范执行 7 构造柱应与圈梁有可靠的连接 五 构造柱的构造 构造柱应与圈梁连接 构造柱的纵筋应穿过圈梁 保证构造柱的 纵筋上下贯通 隔层设置圈梁的房屋 应在无圈梁的楼层设置配筋砖 带 仅在外墙四角设置构造柱时 在外墙上应伸过一个开间 其它情 况应在外纵墙和相应横墙上拉通 其截面高度不应小于四皮砖 砂浆 强度不应低于 M5 级 构造柱与墙连接处宜砌成马牙槎 并应沿墙高每隔 500 毫米 设 2 6 拉结钢筋 每边伸入墙内不小于 1 米或伸至洞口边 构造柱的最小截面可采用 240 180 毫米 房屋四角的构造柱可 适当加大截面尺寸 施工时应先砌墙后浇柱 构造柱的混凝土强度等 级不宜低于 C15 钢筋级别一般为 1 级钢 混凝土保护层厚度为 20 毫 9 米 并不得小于 15 毫米 也不宜大于 25 毫米 纵向钢筋应采用 4 12 箍筋间距不宜大于 250mm 且在柱上 下端宜适当加密 7 度 时超过 6 层 8 度时超过 5 层 9 度时构造柱纵向钢筋宜采用 4 14 箍筋间距不应大于 200mm 圈梁和构造柱的交接处 圈梁钢筋应放在 构造柱钢筋的内侧 即把构造柱当作圈梁的支座 这样对结构有利 构造柱可不单独设置基础 但应伸入地下 500 毫米 宜在柱根设 置 120 毫米厚的混凝土座 将柱的竖向钢筋锚固在该座内 这样有利 于抗震 方便施工 当有基础圈梁时 可将构造柱竖向钢筋锚固在低 于室外地面下 50 毫米的基础圈梁内 若遇基础圈梁高于室外地面 室内 外高差较大 仍应将构造柱伸入室外地面下 500 毫米 在 柱根设置 120 毫米厚的混凝土座 当墙体附有管沟时 构造柱埋置深 度应大于沟的深度 六 构造柱的配筋 构造柱纵筋不宜小于 4 12 对于边柱 角柱不宜少于 4 14 七度时超过 6 层 8 度时超过 5 层 9 度时纵向钢筋宜采用 4 14 构 造柱的竖向受力钢筋的直径也不宜小于 16mm 构造柱的竖向受力钢筋 应在基础梁和楼层圈梁中锚固 并应符合受拉钢筋的锚固要求 重不 均匀土质上的基础内的圈梁 其截面高度不应小于 180 毫米 构造柱箍筋最小直径采用 6 间距不宜大于 250mm 柱上 下 端大于等于 h 6 h 为层高 及大于等于 450mm 范围内箍筋间距加密 至 100mm 10 四 结束语 以唐山地震为例 唐山地震后 有 3 幢带有钢筋混凝土构造柱且 与圈梁组成封闭边框的多层砌体房屋 震后其墙体裂而未倒 其中市 第一招待所招待楼的客房 房屋墙体均有斜向或交叉裂缝 滑移错位 明显 四 五层纵墙大多倒塌 而设有构造柱的楼梯间 横墙虽也每 层均有斜裂缝 但滑移错位较一般横墙小得多 纵墙未倒 仅三层有 裂缝 靠内廊的两根构造