建筑构造柱和圈梁的作用
混凝土圈梁与构造柱的施工

混凝土圈梁与构造柱的施工钢筋混凝土具有良好的抗震性、抗裂性。
所以,为了保证砖砌体的抗裂性能和防震能力,增加砌体的强度和稳定性,需在墙体中配制相应的钢筋混凝土构件,这就是平常所说的砖混结构。
在砖墙砌体中配制钢筋,主要有墙体上设置的圈梁、构造柱等构件。
这些构件,与砖墙体连成了一个整体。
一、砖墙圈梁圈梁是砖混结构中的一种钢筋混凝土结构,有的地方又称墙体腰箍,它可以提高房屋的空间刚度和整体性,增加墙体的稳定性,避免和减少由于地基的不均匀沉降而引起的墙体开裂。
圈梁是沿外墙、内纵墙和主要横墙设置的处于同一水平面内的连续封闭形结构梁。
如图4-54所示为某一圈梁的配筋。
圈梁设在+0.000以下的称为地圈梁,如图4-55所示,图样上常用DQL来表示,凡是承重墙的下边均应设置地圈梁。
装配式混凝土楼群层、屋盖的砖房、砌块房,在抗震设防区,应在安装楼板的下边沿承重外墙的周围、内纵墙和内横墙上,设置水平闭合的层间圈梁和屋盖圈梁,图样上常用QL来表示。
如果圈梁设在门窗洞口的上部,兼作门窗过梁时,则应按图4-56所示进行施工。
如果圈梁被门窗或其他洞口切断不能封闭时,则应在洞口上部设置附加圈梁,附加圈梁与墙的搭接长度应大于圈梁之间的2倍垂直间距,并不得少于1m,如图4-57所示。
图4-54 某一圈梁的配筋示意图4-55 地圈梁图4-56 圈梁兼作过梁圈梁骨架的安装应按下面要求进行:(1)圈梁施工前,必须对所砌墙体的标高进行复测,当有误差时,应用细石混凝土进行找平。
(2)圈梁钢筋骨架一般是待模板安装完毕后进行。
圈梁骨架一般在墙体上进行绑扎,有的为了赶施工进度,常在场外预先进行绑扎,或者委托钢筋加工单位进行加工。
当采用预先绑扎和加工的骨架,可先进行编号组装。
有构造柱时,则应在构造柱处进行绑扎。
图4-57 附加圈梁设置当在模内进行绑扎圈梁骨架时,应按箍筋间距的要求在模板侧划上间距线,然后装主筋穿入箍筋内,箍筋开口处,应沿上面主筋的受力方向左右错开,不得将箍筋的开口放在同一侧。
二次结构构造柱及圈梁的要求

构造柱及圈梁的设置要求墙长大于5米时,墙顶与梁(板)宜有钢筋拉接当顶部拉结施工有困难时,可在砌体填充墙中设置构造柱,间距<=5米);当墙长大于层高2倍时,宜设构造柱;墙高超过4米时,半高或门洞上皮宜设置与柱连接且沿墙长贯通的混凝土现浇带.另外,在砌体构造规范中还有以下几种情况需设构造柱:1,墙体转角;2,砌体丁字接关处;3,通窗或者连窗的两侧;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。
二次结构构造柱及圈梁的要求

构造柱及圈梁的设置要求墙长大于5米时,墙顶与梁(板)宜有钢筋拉接当顶部拉结施工有困难时,可在砌体填充墙中设置构造柱,间距<=5米);当墙长大于层高2倍时,宜设构造柱;墙高超过4米时,半高或门洞上皮宜设置与柱连接且沿墙长贯通的混凝土现浇带.另外,在砌体构造规范中还有以下几种情况需设构造柱:1,墙体转角;2,砌体丁字接关处;3,通窗或者连窗的两侧;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,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。
,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。
,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。
,提高墙、柱的抗震能力和承载力。
1.2圈梁的设置,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。
,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。
,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。
1.3圈梁的构造,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。
,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。
构造柱,圈梁

构造柱/圈梁圈梁砌体结构房屋中,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。
构造柱在多层砌体房屋墙体的规定部位,按构造配筋,并按先砌墙后浇灌混凝土柱的施工顺序制成的混凝土柱,通常称为混凝土构造柱,简称构造柱(GZ)。
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。
构造柱,主要不是承担竖向荷载的,而是抗击剪力,抗震等横向荷载的. 构造柱通常设置在楼梯间的休息平台处,纵横墙交接处,墙的转角处,墙长达到五米的中间部位要设构造柱。
近年来为提高砌体结构的承载能力或稳定性而又不增大截面尺寸,墙中的构造柱已不仅仅设置在房屋墙体转角、边缘部位,而按需要设置在墙体的中间部位,圈梁必须设置成封闭状。
从施工角度讲,构造柱要与圈梁地梁、基础梁整体浇筑。
构造柱及圈梁的设置要求

墙长大于5米时,墙顶与梁(板)宜有钢筋拉接(98ZG003中同时说明----当顶部拉结施工有困难时,可在砌体填充墙中设置构造柱,间距<=5米);当墙长大于层高2倍时,宜设构造柱;墙高超过4米时,半高或门洞上皮宜设置与柱连接且沿墙长贯通的混凝土现浇带.另外,在砌体构造规范中还有以下几种情况需设构造柱:1,墙体转角;2,砌体丁字接关处;3,通窗或者连窗的两侧;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。
构造柱圈梁设置要求

构造柱圈梁设置要求构造柱及圈梁设置要求墙长大于5米时,墙顶与梁(板)宜有钢筋拉接(98ZG003中同时说明----当顶部拉结施工有困难时,可在砌体填充墙中设置构造柱,间距<=5米);当墙长大于层高2倍时,宜设构造柱;墙高超过4米时,半高或门洞上皮宜设置与柱连接且沿墙长贯通的混凝土现浇带.另外,在砌体构造规范中还有以下几种情况需设构造柱:1、墙体转角;2、砌体丁字接关处;3、通窗或者连窗的两侧;一、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。
圈梁与构造柱

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。
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。
构造柱及圈梁的设置要求

构造柱及圈梁的设置要求墙长大于5米时,墙顶与梁(板)宜有钢筋拉接(98ZG003中同时说明----当顶部拉结施工有困难时,可在砌体填充墙中设置构造柱,间距<=5米);当墙长大于层高2倍时,宜设构造柱;墙高超过4米时,半高或门洞上皮宜设置与柱连接且沿墙长贯通的混凝土现浇带.另外,在砌体构造规范中还有以下几种情况需设构造柱:1,墙体转角;2,砌体丁字接关处;3,通窗或者连窗的两侧;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。
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建筑构造柱和圈梁的作用
构造柱是砖混结构建筑中重要的砼构件.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.
砌体墙斜剪破坏模式示意图
如上图所示,砌体墙肢受水平力斜剪破坏,在双向剪力H 作用下产生斜裂缝,同时承受弯矩M作用,在受压一侧失稳散落.
早在20世纪70年代以前,工程师已经知道在砌体结构中设置构造柱提高结构整体性.
1975年唐山地震后,通过震害调查发现:在高烈度区设置构造柱对于防止砌体结构突然坍塌作用显著.
唐山市在遭遇10度(当时的宏观烈度,相当于今天的地面加速度0.8g)情况下,有几栋设置有钢筋混凝土构造柱的多层砖房,在邻近建筑遭受严重破坏或者大多数都坍塌的情况下,这些建筑均未坍塌.
此后国内的试验研究表明:在砖砌体中间设置构造柱,抗侧力能力可比无柱砌体提高50~60%,刚度略有增加,延性系数可达3.24以上,裂缝首先在砖砌体内出现,然后延伸到柱边,严重时可能将柱切断.
弱框架—砌体墙结构
砌体墙肢的受力特征本质上就是“剪力墙”,因此在墙肢端部均宜设置构造柱.汶川地震后甘肃省建设科技专家委员会即提出:“砌体建筑的门窗洞口两侧均应设置约束构造柱”.当墙段长度超过4m时,可在中部设置构造柱.为提高墙肢抗剪
强度,可在砌体水平缝中搁置小直径钢筋,形成“带水平筋砌体墙”.将构造柱与圈梁拉结成整体,就形成了弱框架—砌体墙结构
为了保障弱框架体系的整体性,在承重墙顶均宜设置圈梁.现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖与墙体有可靠连接的房屋,应允许不另设圈梁,但楼板沿抗震墙体周边均应加强配筋并应与相应的构造柱钢筋可靠连接.
弱框架—砌体墙结构体系中,承重砌体墙斜剪破坏后,裂缝开展受到构造柱和圈梁体系的约束,从而达到“裂而不倒”的效果.
砌体结构的整体性是概念设计的重要内容.楼板应尽量现浇;确实需要采用预制板时,应采用装配整体式的楼板;雨棚应通过雨棚梁与楼板或者两侧构造柱可靠拉结;女儿墙应设置压顶梁与构造柱可靠拉结,这些都是实现整体性的构造措施.
最后要强调的是,材料质量的施工控制对砌体结构抗震能力有极大影响.。