浅谈如何设置砌体结构圈梁和构造柱

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摘要：浅议砌体结构圈梁和构造柱的设置，从而提高了建筑物的抗震性能，延长其使用寿命。

  关键词：圈梁；构造柱；作用；设置   采用粘土砖与混合砂浆或水泥砂浆砌筑的墙体却属脆性材料，在抵御地震等水平力、防止房屋倒塌等方面极为不利，在适当的部位增设构造柱，并配置些构造钢筋，能达到增强结构整体稳定性的作用，从而增强了建筑物的抗震能力。因此，规范对砖混结构现绕钢筋混凝土圈梁、构造柱做了明确规定。   1圈梁   圈梁是沿建筑物外墙四周及部分或全部内墙设置的水平、连续、封闭的梁。   1.1圈梁的作用   1.1.1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。   1.1.2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。   1.1.3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。   1.1.4通过与构造柱的配合，提高墙、柱的抗震能力和承载力。   1.1.5在温差较大地区防止墙体开裂。   1.2圈梁的设置   1.2.1外墙和内纵墙的设置：屋盖处及每层楼盖处均设。   1.2.2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。   1.2.3空旷的单层房屋的设置：砖砌体房屋，檐口标高为5~8m时，应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。   1.2.4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。   1.2.5多层房屋基础处设置圈梁一道。   1.3圈梁的构造   1.3.1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。   1.3.2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。   1.3.3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。   1.3.4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。   1.3.5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。   1.4圈梁的最小纵筋不应小于4φ10，箍筋最大间距不应大于250mm.   2构造柱   2.1构造柱的作用   2.1.1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。   2.1.2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。   2.2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。（详见下表）注：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；教学楼、医院等横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数，按下表设置构造柱。   2.3构造柱的构造   2.3.1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。   2.3.2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2φ6拉结钢筋，每边伸入墙内不小于1米或伸至洞口边。   2.3.3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毫米，并不得小于15毫米，也不宜大于25毫米。纵向钢筋应采用4φ12，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4φ14，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。   2.3.4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。   2.4构造柱的配筋   2.4.1构造柱纵筋不宜小于4φ12，对于边柱、角柱不宜少于4φ14。七度时超过6层，8度时超过5层.9度时纵向钢筋宜采用4φ14。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。   2.4.2构造柱箍筋最小直径采用φ6，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。   结语：根据现行规范的规定，分别对砖砌体房屋圈梁和构造柱的作用、设置和配筋、做法、连接等进行了简述。在总结国内外历次地震灾害以及广泛深入的科研基础之上，我国在砌体结构抗震设计领域已取得了显著进步，获得了宝贵的设计经验。