砌體結構中構造柱的設置

摘要：由于砌體結構所使用材料的脆性性質，決定了它的抗震性能較差。為增強砌體的整體性，提高其抗震能力，經常在多層砌體房屋中設置構造柱，作為有力的抗震措施。

關鍵詞：砌體工程；構造柱

一 砌體結構中的構造柱

為提高多層建筑砌體結構的抗震性能，規范要求應在房屋的砌體內適宜部位設置鋼筋混凝土柱并與圈梁連接，共同加強建筑物的穩定性。這種鋼筋混凝土柱通常就被稱為構造柱。在多層砌體房屋，底層框架及內框架磚砌體中，它的作用一般為：加強縱墻間的連接，是由于構造柱與其相鄰的縱橫墻以及牙搓相連接并沿墻高每隔500mm 設置拉結筋，鋼筋每邊伸入墻內大于1000mm。一般施工時先砌磚墻后澆筑混凝土柱，這樣能增加橫墻的結合，可以提高砌體的抗剪承載能力10%-30% ，提高的比例幅度雖然不高但能明顯約束墻體開裂，限制出現裂縫。構造柱與圈梁的共同工作，可以把磚砌體分割包圍，當砌體開裂時能迫使裂縫在所包圍的范圍之內，而不至于進一步擴展。砌體雖然出現裂縫，但能限制它的錯位，使其維持承載能力并能抵消振動能量而不易較早倒塌。砌體結構作為垂直承載構件，地震時最怕出現四散錯落倒地，從而使水平樓板和屋蓋墜落，而構造柱則可以阻止或延緩倒塌時間、以減少損失。構造柱與圈梁連接又可以起到類似框架結構的作用，其作用效果非常明顯。在砌體結構中其主要作用一是和圈梁一起作用形成整體性，增強砌體結構的抗震性能，二是減少、控制墻體的裂縫產生，另外還能增強砌體的強度。在框架結構中其作用是當填充墻長超過2倍層高或開了比較大的洞口，中間沒有支撐，縱向剛度就弱了，就要設置構造柱加強，防止墻體開裂。

二 構造柱的設置要求

構造柱和圈梁主要起抗震作用，維持砌體結構的穩定性，雖然框架結構中一般都是填充墻，但是在框架結構中，為了加強墻體的穩定，防止墻體開裂等情況，在如下情況需要設置構造柱：１）設計要求說明部位該設置構造柱；２）墻體橫跨度超過4米（一般情況），墻中間要設置構造柱。其次，磚砌體端部沒有框架柱或剪力墻時，一般也會設置構造柱；３）墻體中間開較大的通長洞口、墻體邊緣、轉角部位，一般會設置構造柱。

三 砌體結構中設置構造柱的作用

構造柱能夠提高砌體的抗剪強度10%～30%左右，提高幅度與砌體高寬比、豎向壓力和開洞情況有關。構造柱通過與圈梁的配合，形成空間構造框架體系，使其有較高的變形能力。當墻體開裂以后，以其塑性變形和滑移、摩擦來耗散地震能量，它在限制破碎墻體散落方面起著關鍵的作用。由于摩擦，墻體能夠承擔豎向壓力和一定的水平地震作用，保證了房屋在罕遇地震作用下不至倒塌。

四 構造柱的具體設置

構造柱應當設置在地震時震害較重，連接構造比較薄弱和易于應力集中的部位。外廊式和單面走廊式的多層磚房，應按房屋層數增加一層后，根據下表要求設置構造柱，且單面走廊兩側的縱墻應按外墻處理；當墻體有丁字口十字口房屋的四角必須設置構造柱，因為這些部位是最容易在遭受外部作用時產生破壞的故必須在這些部位設置構造柱用來抵御外部作用力，長度超過4m的墻體也必須設置構造柱，構造柱能影響的范圍只有在構造柱一側2m，在大于4m的墻體中構造柱只能為4m范圍中的墻體起到作用對超出4m的墻體沒有任何作用所以在4m分為內就的設置一根構造柱。在填充墻中有小于15cm的小垛子就用構造柱代替。

（１）構造柱的設置原則

１）應根據砌體結構體系：砌體類型結構或構件的受力或穩定要求，以及其他功能或構造要求，在墻體中的規定部位設置現澆混凝土構造柱；２）對于大開間荷載較大或層高較高以及層數大于等于8層的砌體結構房屋宜按下列要求設置構造柱：墻體的兩端；較大洞口的兩側；房屋縱橫墻交界處；３）構造柱的間距，當按組合墻考慮構造柱受力時，或考慮構造柱提高墻體的穩定性時，其間距不宜大于4M，其他情況不宜大于墻高的1.5—2倍及6M，或按有關的規范執行；４）構造柱應與圈梁有可靠的連接。

五 構造柱的構造

構造柱應與圈梁連接，構造柱的縱筋應穿過圈梁，保證構造柱的縱筋上下貫通。隔層設置圈梁的房屋，應在無圈梁的樓層設置配筋磚帶。僅在外墻四角設置構造柱時，在外墻上應伸過一個開間，其它情況應在外縱墻和相應橫墻上拉通，其截面高度不應小于四皮磚，砂漿強度不應低于M5級。構造柱與墻連接處宜砌成馬牙槎，并應沿墻高每隔500毫米，設2φ6拉結鋼筋，每邊伸入墻內不小于1米或伸至洞口邊。構造柱的最小截面可采用240×180毫米，房屋四角的構造柱可適當加大截面尺寸，施工時應先砌墻后澆柱，構造柱的混凝土強度等級不宜低于C15，鋼筋級別一般為1級鋼，混凝土保護層厚度為20毫米，并不得小于15毫米，也不宜大于25毫米。縱向鋼筋應采用4φ12，箍筋間距不宜大于250mm，且在柱上、下端宜適當加密；7度時超過6層，8度時超過5層，9度時構造柱縱向鋼筋宜采用4φ14，箍筋間距不應大于200mm。圈梁和構造柱的交接處，圈梁鋼筋應放在構造柱鋼筋的內側，即把構造柱當作圈梁的支座，這樣對結構有利。

六 構造柱的配筋

構造柱縱筋不宜小于4φ12，對于邊柱、角柱不宜少于4φ14。七度時超過6層，8度時超過5層.9度時縱向鋼筋宜采用4φ14。構造柱的豎向受力鋼筋的直徑也不宜小于16mm。構造柱的豎向受力鋼筋應在基礎梁和樓層圈梁中錨固，并應符合受拉鋼筋的錨固要求。重不均勻土質上的基礎內的圈梁，其截面高度不應小于180毫米。

構造柱箍筋最小直徑采用φ6，間距不宜大于250mm，柱上、下端大于等于h/6（h為層高）及大于等于450mm范圍內箍筋間距加密至100 mm。