時(shí)間:2011年10月08日 分類:推薦論文 次數(shù):
淺談構(gòu)造柱的施工技術(shù)
徐曉春
摘要:在施工過程中,不允許構(gòu)造柱與框架柱、梁同時(shí)現(xiàn)澆。但在實(shí)際施工過程中,卻經(jīng)常發(fā)現(xiàn)將構(gòu)造柱與框架柱、梁一起整澆的情況,這樣做不但使結(jié)構(gòu)受力概念模糊不清、與設(shè)計(jì)意圖不符,而且也影響工程質(zhì)量,留下事故隱患。本文結(jié)合工程實(shí)例分析并提出解決辦法。
關(guān)鍵詞:構(gòu)造柱 施工 隱患 解決措施
構(gòu)造柱是在墻身的主要轉(zhuǎn)角部位設(shè)置的豎直構(gòu)件,其作用是與圈梁一起組成空間骨架,以提高建筑物的整體剛度和整體的延展性,約束墻體裂縫的開展,從而增加建筑物的抗震能力。鋼筋混凝土構(gòu)造柱是提高多層磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震能力的一種措施。另外建筑物頂層兩山頭和伸縮縫處門窗口加的構(gòu)造柱為抗裂構(gòu)造柱,抵抗溫度造成的應(yīng)力。構(gòu)造柱屬于墻體的一部分,構(gòu)造柱應(yīng)沿整個(gè)建筑物高度對(duì)正貫通,嚴(yán)禁層與層之間構(gòu)造柱相互錯(cuò)開。
在框架結(jié)構(gòu)中,組合有構(gòu)造柱的形式屢見不鮮,但框架柱與構(gòu)造柱的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)受力是完全不同的, 在使用荷載、截面形式及尺寸大小完全相同的條件下,通過對(duì)原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和施工時(shí)將框架柱、梁與構(gòu)造柱一起整澆后的變更結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力比較,得到如下結(jié)論。
首先,基礎(chǔ)受力發(fā)生變化;框架柱是框架結(jié)構(gòu)中的主要受力構(gòu)件,其下面均有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),大部分為獨(dú)立柱基或樁基承臺(tái),通過計(jì)算設(shè)計(jì)均能承受框架柱傳來的結(jié)構(gòu)荷載,構(gòu)造柱一般均生根于基礎(chǔ)梁或樓面梁。當(dāng)構(gòu)造柱與框架柱、梁同時(shí)現(xiàn)澆后,上部結(jié)構(gòu)荷載將部分通過構(gòu)造柱直接傳給樓面梁或基礎(chǔ)梁,原基礎(chǔ)受力發(fā)生改變,造成支撐構(gòu)造柱的樓面梁或基礎(chǔ)梁的荷載增加,其截面及配筋將嚴(yán)重不足,很可能促使結(jié)構(gòu)過早破壞。
1、構(gòu)造柱的截面及配筋嚴(yán)重不足;
構(gòu)造柱是為了改善建筑物延性和整體性,從而提高建筑物的抗震能力的一項(xiàng)基本措施,一般設(shè)置在建筑物的洞口及墻體轉(zhuǎn)角或交接處,作為一種局部加強(qiáng)措施,不要求其參與結(jié)構(gòu)受力,故而構(gòu)造柱一般都未通過計(jì)算,而是按構(gòu)造要求設(shè)置的,其截面及配筋自然很少,當(dāng)構(gòu)造柱與框架柱、梁同時(shí)現(xiàn)澆后,將與框架柱同時(shí)受力。很顯然,構(gòu)造柱是無法滿足結(jié)構(gòu)受力要求的,一旦受力,構(gòu)造柱的截面及配筋均會(huì)嚴(yán)重不足,因受力而造成構(gòu)造柱整體破壞,起不到設(shè)置構(gòu)造柱的真正作用。
盡管構(gòu)造柱所在跨框架梁的跨中彎矩有所減小,但構(gòu)造柱處梁上部出現(xiàn)負(fù)彎矩;原設(shè)計(jì)的截面及配筋自然能滿足受力要求,構(gòu)造柱所在跨框架梁的跨中彎矩減小,并不說明整個(gè)結(jié)構(gòu)更安全,恰恰相反,構(gòu)造柱與框架柱、梁同時(shí)現(xiàn)澆后,造成構(gòu)造柱處梁上部出現(xiàn)負(fù)彎矩,這是設(shè)計(jì)人員未考慮到的,與設(shè)計(jì)意圖不符,這部分結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)裂縫,甚至破壞。
相鄰跨的跨中彎矩有所增加;
原設(shè)計(jì)的截面和配筋雖然能滿足要求,彎矩增加后,如其截面及配筋不變,該部分結(jié)構(gòu)自然不能滿足其受力要求,即使勉強(qiáng)不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞,建筑物的安全性也被降低。
2結(jié)構(gòu)隱患分析
(1)構(gòu)造柱的基礎(chǔ)強(qiáng)度及變形不能滿足規(guī)范要求,因?yàn)闃?gòu)造柱在很多情況下是不存在真正的基礎(chǔ)的,即使有基礎(chǔ),一般也難以承受結(jié)構(gòu)荷載,一旦構(gòu)造柱受力,其基礎(chǔ)強(qiáng)度及變形將無法滿足規(guī)范要求。
(2)構(gòu)造柱的承載能力不足,因?yàn)闃?gòu)造柱是不考慮承受結(jié)構(gòu)荷載的,其截面一般都不大,配筋也很少,一旦與框架柱、梁同時(shí)現(xiàn)澆,必然會(huì)承受部分結(jié)構(gòu)荷載,若與填充墻無良好拉接,極易出現(xiàn)裂縫,甚至破壞,即使與填充墻拉接較好,而造成部分墻受力,在施工和正常使用階段不出現(xiàn)問題,但一旦改變房屋用途拆除填充墻就會(huì)暴露出構(gòu)造柱承載力不足等一系列問題。
(3)框架梁局部強(qiáng)度不足,通過上述的結(jié)構(gòu)受力分析、提到構(gòu)造柱處梁上部出現(xiàn)負(fù)彎矩及相鄰梁的跨中彎矩有所增加,這部分梁承受的荷載增加,使梁過早地進(jìn)入塑性變形階段,結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備降低。
構(gòu)造柱與墻體拉接不好,按構(gòu)造柱的施工方法,應(yīng)是在框架結(jié)構(gòu)施工時(shí)預(yù)留構(gòu)造柱鋼筋,框架結(jié)構(gòu)完成后砌筑墻體,并在墻體中預(yù)埋鋼筋,然后裝模澆筑構(gòu)造柱,這樣做構(gòu)造柱與墻體自然拉接良好。如果先澆構(gòu)造柱后砌墻,即使構(gòu)造柱上預(yù)埋了鋼筋拉接,在日后的溫度及墻體變形中都可能產(chǎn)生裂縫。
問題發(fā)生的原因
2.1施工技術(shù)人員概念
模糊個(gè)別施工技術(shù)人員錯(cuò)誤地認(rèn)為:構(gòu)造柱與框架柱、梁一起現(xiàn)澆,增加了結(jié)構(gòu)的整體性,改善了結(jié)構(gòu)受力。一般構(gòu)造柱均未經(jīng)過計(jì)算,而是按構(gòu)造設(shè)置的,是從構(gòu)造上采取的抗震和加大安全度的措施,而框架柱則是框架結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件,必須經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算設(shè)計(jì),且需滿足較為復(fù)雜的構(gòu)造要求,因此,構(gòu)造柱與框架柱有著本質(zhì)的區(qū)別,決不能利用構(gòu)造柱作為框架結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件。若將構(gòu)造柱與框架柱、梁一起整澆,就會(huì)把構(gòu)造柱作為框架梁受力的一個(gè)支點(diǎn),構(gòu)造柱勢(shì)必先于墻體受力;其次,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般不屬于主體結(jié)構(gòu)的一部分,作為非承重結(jié)構(gòu),抗震設(shè)計(jì)要求防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件參與工作,避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)主體結(jié)構(gòu)的變形限制。分析計(jì)算時(shí),可以只考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量,不考慮其剛度和強(qiáng)度,構(gòu)造柱在框架結(jié)構(gòu)中亦屬于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,而施工程序的變更改變了這一性質(zhì)。
2.2施工過份追求簡(jiǎn)單化
有些工人和施工技術(shù)人員迫于工期或一時(shí)追求施工簡(jiǎn)單化,往往違反施工規(guī)范,懷著僥幸心理,把設(shè)計(jì)過程中的安全儲(chǔ)備因素這種特殊性當(dāng)作可以推而廣之的普遍規(guī)律來加以應(yīng)用,從而導(dǎo)致危險(xiǎn)的結(jié)果。
3、解決方法
3.1嚴(yán)格按規(guī)范操作施工
澆筑框架柱、梁,要在框架梁上構(gòu)造柱部位預(yù)留插筋,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后拆模,然后再砌筑墻體,并應(yīng)根據(jù)馬牙槎尺寸要求,從柱腳開始,先退后進(jìn),以保證柱腳為大截面交木工支模,最后澆筑構(gòu)造柱混凝土。
3.2構(gòu)造柱頂與框架梁底的連接施工
由于構(gòu)造柱頂已有框架梁,造成了施工工作面狹小,施工困難。針對(duì)這一情況,對(duì)于施工條件較好的單位,可采取高壓灌漿的方法來填充構(gòu)造柱頂與框架梁底部的空隙,對(duì)于施工條件一般的企業(yè),可采用實(shí)心磚斜向填塞的方法。
3.3現(xiàn)澆樓面施工
一般框架現(xiàn)澆樓面均采用與框架梁一次澆筑而成的方法,施工簡(jiǎn)便,結(jié)構(gòu)合理,但對(duì)本工程所示的情況,除與構(gòu)造柱無直接關(guān)聯(lián)的現(xiàn)澆樓面可與框架梁一起整澆外,其余均需設(shè)置施工縫,預(yù)留板內(nèi)插筋,待現(xiàn)澆構(gòu)造柱和圈梁混凝土?xí)r,再一并澆筑。
保證構(gòu)造柱質(zhì)量的措施
上面提到構(gòu)造柱在框架結(jié)構(gòu)中為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不要求直接參與結(jié)構(gòu)受力,但絕不可錯(cuò)誤地認(rèn)為構(gòu)造柱在框架結(jié)構(gòu)中是可有可無的構(gòu)件,其施工質(zhì)量的好壞無關(guān)緊要。設(shè)計(jì)中設(shè)置的構(gòu)造柱,對(duì)提高墻體的整體穩(wěn)定和抗震性,其作用還是很明顯的,因此,在施工過程中,構(gòu)造柱的施工質(zhì)量必須要得到充分重視。對(duì)構(gòu)造柱馬牙槎磚砌體的質(zhì)量進(jìn)行了分析研究,只要保證砌體的尺寸準(zhǔn)確,垂直度和平整度符合規(guī)范要求,就能解決構(gòu)造柱的幾何尺寸和不漏漿的問題,為此可采取以下三項(xiàng)措施。
(1)在材料上做文章,對(duì)磚進(jìn)行挑選,長(zhǎng)度接近標(biāo)準(zhǔn)的磚用在構(gòu)造柱邊作丁磚,長(zhǎng)度偏長(zhǎng)或偏短的磚作順磚,這樣可以提高砌體的平整度;
(2)為了保證墻體正反手墻的平整度符合要求,采用反手線砌正手墻的方法來控制,基本上保證了砌體厚度的一致;
(3)考慮到磚和模板均是剛性材料,在磚與模板之間無法控制漏漿的問題,為此用1.5㎜厚1—2層吸塑紙貼在磚砌體兩面的馬牙槎處,在磚與模板之間增加了一道柔性材料,既填平了磚面的平整不足,又杜絕了漏漿。