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关于填充墙施工过程中构造柱设置原则的探讨

孙福馨
  
建筑创作
2022年3期
智诚建科设计有限公司 贵州省铜仁市 554300

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【摘  要】以项目为依据,以构造柱在设计中用到的相关标准和图集为基础对填充墙中设置的构造柱进行分析,对比二次结构设计中的不同。同时合理分析构造柱的设计理念,对构造柱设计中的争议点进行研究,力求设计也施工一致,对构造柱的设置位置和数量达成共识。本文以此为契机,统一设计和施工对构造柱的认识,寻求构造柱设计的优化方法和空间,快速推进现场施工进度。

【关键词】填充墙;构造柱;马牙槎;抗裂

引言

在人们对住宅安全不断重视的条件下,房屋建设速度也在不断加快,新技术和新工艺不断应用在工程建设中[1-3]。高层施工现场的迅速增加,要求填充墙施工的地方越来越多,之中含有的构造柱设计和施工成为质量控制的一个重点。通过《抗规》和相关砌体图集对比,发现在构造柱的设置上有很多不同之处,整体来说图集按照承重墙对构造柱布置提出要求,已不符合当今建筑发展趋势。

1工程概况

本项目总建筑面积约为180000m2,地下一层,地上最高位14层,共20栋单体,是办公、商业和仓储为一体的综合性项目。在房屋的平面布局上,主要采用小开间和大进深组合设计。建筑物的首层层高为6~8m。房屋的平面特点是含有大量的填充墙,造成构造柱和圈梁等二次结构大量存在,经分析发现,在每栋单体内的构造柱个数均已百为单位进行计量。每个构造柱所在的房屋面积约为15m2。构造柱纵向钢筋施工中,下部钢筋为预留设置,上部钢筋采用植筋设置,植筋的施工工程量比较大。浇筑混凝土前需要施工模板,因构造柱存在不同大小,不同部位的特点,模板难以周转使用,消耗量比较大。最后,大量构造柱对施工进度的影响也比较大。下图为某一单体的标准层构造柱布置图。

2构造柱的构造分析

2.1箍筋

国家现行抗震规范中,对多层砌体结构箍筋设计进行了规定,要求其上下端部应进行加密设置,在相关地方标准中也有相关规定。同时,加密范围设计中作了明确规定,要求箍筋加密区区分底层和一般层。在底层下部的加密范围应为500mm、构造柱截面大尺寸和净高的1/3三者比较的最大值。其他加密位置的加密区长度应将上述的1/3改为1/6再进行比较取最大值。这种规定和框架柱的布置公式相同,说明在砌体结构中,构造柱是一种比较重要的结构构件,对房屋抗震意义重大。在部分地方标准中,关于箍筋加密区的规定中,并没有填充墙中的构造柱和框架柱的要求,只对箍筋的间距提出要求,确保构造柱在受剪作用下不发生破坏。

2.2马牙槎

现行规范中对构造柱的砌筑形状作出了明确规定,要求与拟浇筑构造柱的墙体应在相应位置留有马牙槎,其宽度和高度应达到一定要求。这样规定的目的是确保构造柱的混凝土能与墙体可靠连接形成一个整体,共同抵抗外力作用下的变形[4-5]。在得到构造柱可靠约束的情况下,墙体的抗震性能将极大提高。

在砌体规范中却明确指出填充墙施工时,对构造柱的部位不需要留有马牙槎,这样规定的目的是人为降低构造柱和墙体之间的联系,避免形成整体填充墙,而具有较大刚度,在地震作用下,分配的剪力相对较少,保护墙体不遭受破坏。另外,根据相同原理,在填充墙体与结构柱设计中,也应避免两种构件发生强连接,从而保护主体结构。

3设置间距合理性分析

3.1规范要求

抗规规定,在填充墙的长度达到8m以上或2倍层高时,应在墙体内设置构造柱,这是考虑到当墙体过长时,在荷载作用下容易产生破坏,在之中设置构造柱可强化墙体的整体刚度。而在砌体规范中,对构造柱设置规定分为两种,一种是填充墙与框架脱开,另一种是不脱开。对于前者,构造柱应设在长度超过5m或大于2倍层高的墙体内;对于后者,构造柱应设在长度不超过4m且柱距不大于20倍墙厚的墙体内。

通过对比可以发现,抗规从抗震的角度对构造柱的设置进行了规定,填充墙内的构造柱视为墙体构造措施,对其要求可适当降低,但在砌体规范中,其重点放在了砌体使用上,避免因为施工质量降低造成墙体的开裂,影响建筑物的使用体验,所以对构造柱设置的间距作更严格的要求。

在工程施工中,多数建筑的填充墙与框架柱进行了强连接,可以看成为不脱开的情况,其构造柱的间距设置应按照砌体规范执行,在墙体长度大于5m或2倍层高时应设置构造柱。

3.2构造柱的优化建议

建筑设计中,根据户型要求,频繁发生墙体的长度超过5m的情况,在诸如丁字形或十字形的墙体交界处对构造柱的施工具有一定的难度,如图2所示。横墙的存在有利于纵墙满足高厚比的要求,可以帮助形成稳定的墙体,但在纵墙长度超过5m的情况下,因为砂浆的收缩和自重应力的作用,墙体内部容易产生收缩裂缝。为缓解这一矛盾,可以取消纵墙之中的构造柱,同时布置加密拉结筋进行替代,在减少构造柱设置的条件下又缓解了收缩裂缝的产生。

4结语

目前,我国房屋结构类型已过度到框架结构和剪力墙结构为主的阶段,结构设计人员应根据此两种结构类型选择合适的规范进行构造柱的设计。通过对以上内容的研究,可以发现,两种构造柱布置方式不同的根源在其原理不同。构造柱的布置设计中,应合理分析其间距,对于填充墙中的构造柱可以进行一定范围的优化设计以加快施工进度,降低施工难度。也希望相关规范编制人员在对规范进行更新时应考虑现场实际情况,在确保质量和安全的条件下对优化填充墙内构造柱的设置条款。

参考文献

[1]于曼军.砌体结构抗震特点及其在我国村镇房屋抗震中的应用[J].黑龙江科技信息,2013(19):213.

[2]侯亦南.建筑技术对细部多样性的影响——以我国近年的技术演变为例[J].华中建筑,2021,39(03):9-12.DOI:10.13942/j.cnki.hzjz.2021.03.003.

[3]苏志凡.圈梁构造柱约束下夯土墙抗震性能试验研究与工程实践[D].西安建筑科技大学,2020.DOI:10.27393/d.cnki.gxazu.2020.000563.

[4]张传新,李季.北京中医药大学和平街校区基础医学院楼绿色加固改造设计[J].建筑技艺,2019(10):72-75.

[5]郭琪.多层住宅砖混房屋设计中构造柱设置及应用探讨[J].黑龙江冶金,2016,36(01):32-33.

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