建筑构造柱和圈梁的作用

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.