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        關(guān)于填充墻施工過(guò)程中構(gòu)造柱設(shè)置原則的探討

        2019-03-06 07:49:50王夏星沈亞明刑成成
        工程質(zhì)量 2019年11期
        關(guān)鍵詞:砌體間距加密

        肖 豹,王夏星,沈亞明,刑成成

        (中建五局華東建設(shè)有限公司,江蘇 徐州 221000)

        0 引 言

        隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步,房屋建筑市場(chǎng)面臨著質(zhì)量和進(jìn)度的更高要求,建筑施工四新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并不斷推陳出新。在房屋建筑施工中,填充墻越來(lái)越多的運(yùn)用在多、高層建筑,而傳統(tǒng)的承重砌體墻逐漸退出歷史舞臺(tái)。

        從 GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(2016 年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“抗規(guī)”)、GB 50003-2011《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“砌規(guī)”)、地方抗震構(gòu)造要求、砌體相關(guān)圖集中不難發(fā)現(xiàn),砌體的相關(guān)構(gòu)造措施并未按照填充墻的要求來(lái)設(shè)定,而是以傳統(tǒng)承重墻考慮,并且相關(guān)從業(yè)人員也未認(rèn)識(shí)到承重墻與填充墻設(shè)置原則之間的區(qū)別,包括一些知名的算量軟件不論墻體類(lèi)型都自動(dòng)生成了構(gòu)造柱的馬牙槎。建筑行業(yè)內(nèi)按照以往承重墻經(jīng)驗(yàn)施工的填充墻,施工難度較大,模板材料浪費(fèi)較多,且極大的影響工期。

        1 工程概況

        1.1 工程概況

        本項(xiàng)目為林安(徐州)智慧產(chǎn)業(yè)小鎮(zhèn)四季雅苑東地塊工程,位于江蘇省徐州市云龍區(qū),總建筑面積 183 590 m2,包括單層地下室和地上 29 個(gè)單位工程,結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu),功能為商業(yè)、辦公、倉(cāng)庫(kù)綜合體。其中地下室建筑面積 31 175 m2,地上建筑包括 29 棟單體,分為 24 棟 2/3 層,3 棟 7 層,2 棟 14 層,建筑面積152 415 m2。

        1.2 項(xiàng)目二次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況

        本項(xiàng)目定位為物流云倉(cāng)儲(chǔ)、商業(yè)街小商鋪、辦公寫(xiě)字樓,建筑上主要采用小開(kāi)間、大進(jìn)深的設(shè)計(jì)。1 層層高均為 5.8~6.25 m,砌體含量大,如圈梁、構(gòu)造柱等二次結(jié)構(gòu)量較大,通過(guò)項(xiàng)目進(jìn)行二次結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖1~ 2)后統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),每棟小單體構(gòu)造柱動(dòng)輒數(shù)百個(gè),平均為 1 個(gè)構(gòu)造柱/16 m2。

        構(gòu)造柱底部鋼筋為現(xiàn)澆樓面預(yù)留,頂部鋼筋由于不方便預(yù)留,一般采用植筋的方式,植筋數(shù)量大。構(gòu)造柱的模板為非標(biāo)準(zhǔn)尺寸,經(jīng)常有轉(zhuǎn)角柱、無(wú)約束端等,一般還需預(yù)留簸箕口,用于構(gòu)造柱之后無(wú)法周轉(zhuǎn)使用,模板損耗大。構(gòu)造柱的澆筑一般是填充墻砌筑完后施工,方量小,澆筑慢,極大地影響了施工進(jìn)度。

        2 設(shè)計(jì)原則

        目前建筑工程施工中,構(gòu)造柱一般設(shè)置在傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)或填充墻內(nèi)。前者作為承重墻的一部分,為受力構(gòu)件,需要參與抗震驗(yàn)算;后者作為二次結(jié)構(gòu)的一部分,更注重于墻體的穩(wěn)定性及提高其抗裂性能,為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,一般按照構(gòu)造要求設(shè)置,不需要進(jìn)行受力計(jì)算。兩者之間的設(shè)計(jì)理念差別決定了其不同的構(gòu)造和設(shè)置原則。

        3 構(gòu)造對(duì)比分析

        3.1 箍筋

        抗規(guī)中規(guī)定多層砌體構(gòu)造柱上下端應(yīng)適當(dāng)加密,在蘇 G02-2011《建筑物抗震構(gòu)造》中也明確規(guī)定了多層磚砌體房屋構(gòu)造柱箍筋加密區(qū)應(yīng)設(shè)在室內(nèi)地面以上、柱底、柱頂≥500 mm 及 1/6 凈高處[1],其加密區(qū)范圍與框架柱加密區(qū)范圍一致,足以體現(xiàn)在多層砌體結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱對(duì)抗震的重要性。

        同樣在抗規(guī)和 蘇 G02-2011《建筑物抗震構(gòu)造》中,卻沒(méi)有框架結(jié)構(gòu)、填充墻構(gòu)造柱中關(guān)于箍筋加密區(qū)的描述,僅在 GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定了鋼筋搭接區(qū)域范圍內(nèi)箍筋間距的限值[2],不屬于加密區(qū),僅作為保證受力鋼筋應(yīng)力傳遞及結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能的要求。

        圖1 1 層構(gòu)造柱平面布置圖

        圖2 2 層構(gòu)造柱平面布置圖圖

        3.2 馬牙槎

        抗規(guī)中明確規(guī)定多層砌體構(gòu)造柱與墻連接處應(yīng)砌成馬牙槎,并對(duì)馬牙槎的高度、寬度做出了具體規(guī)定,這主要是由于構(gòu)造柱通過(guò)馬牙槎的構(gòu)造對(duì)墻體具有約束作用,使整體結(jié)構(gòu)具有較大的變形能力,從而加強(qiáng)墻體的約束和抗倒塌能力,具備良好的抗震作用[3]。

        而在砌規(guī)中指出,設(shè)于填充墻內(nèi)的構(gòu)造柱施工時(shí),不需預(yù)留馬牙槎,是為了避免砌體和構(gòu)造柱整體強(qiáng)度、剛度較大,在地震發(fā)生時(shí),頂推框架結(jié)構(gòu),容易造成用于抗震的框架結(jié)構(gòu)的破壞,從而影響主體結(jié)構(gòu)[4]。

        4 設(shè)置間距合理性分析

        4.1 規(guī)范要求

        抗規(guī)和蘇 G02-2011《建筑物抗震構(gòu)造》的規(guī)定,填充墻長(zhǎng)度大于 8 m 或 2 H(層高)時(shí)設(shè)構(gòu)造柱,這是構(gòu)造要求。

        與此同時(shí)砌規(guī)中規(guī)定填充墻與框架脫開(kāi)時(shí),柱間距宜不大于 20 倍墻厚且不大于 4 000 mm,設(shè)置構(gòu)造柱;填充墻與框架不脫開(kāi)時(shí),填充墻長(zhǎng)度超過(guò) 5 m 或墻長(zhǎng)大于 2 倍層高時(shí),設(shè)置構(gòu)造柱。

        對(duì)比可知,抗規(guī)規(guī)定的構(gòu)造柱間距是從抗震角度考慮,填充墻構(gòu)造柱屬于構(gòu)造措施,間距可適當(dāng)放松,而砌規(guī)注重的是砌體的施工質(zhì)量,從防開(kāi)裂的因素考慮,間距應(yīng)適當(dāng)加密。

        由于大多項(xiàng)目施工過(guò)程中采用的是填充墻與框架不脫開(kāi)的形式,框架填充墻構(gòu)造柱間距應(yīng)不大于 5 m 或 2 倍層高。

        4.2 優(yōu)化建議

        圖3 墻長(zhǎng)中有橫墻的示例(單位:mm)

        在施工中較常見(jiàn)的情況是墻長(zhǎng)超過(guò) 5 m,但墻中有橫墻,丁字墻處構(gòu)造柱極難施工(見(jiàn)圖3)。從墻柱高厚比驗(yàn)算來(lái)看,橫墻有利于墻長(zhǎng)大于 5 m 砌體的穩(wěn)定性,但墻長(zhǎng)超過(guò) 5 m 時(shí),往往在墻體中部容易出現(xiàn)豎向收縮裂縫,為防止或減輕這類(lèi)裂縫的出現(xiàn),可以加密拉結(jié)筋抵抗裂縫,從而取代構(gòu)造柱,降低施工難度。

        根據(jù) 05G701《框架輕質(zhì)填充墻構(gòu)造圖集》,墻長(zhǎng)或相鄰橫墻之間的距離大于 2 倍墻高時(shí),在墻中設(shè)置構(gòu)造柱[5],也能有利地支撐取消圖3 中轉(zhuǎn)角處的構(gòu)造柱。

        根據(jù)填充墻構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)原理,如按抗規(guī)填充墻長(zhǎng)度大于 8 m 或 2 H(層高)時(shí)設(shè)構(gòu)造柱,加密在構(gòu)造柱上預(yù)埋的拉結(jié)筋,也能達(dá)到防止砌體開(kāi)裂的要求。

        5 結(jié) 語(yǔ)

        從很多項(xiàng)目的實(shí)際施工過(guò)程來(lái)看,隨著框架結(jié)構(gòu)的普及,很多建筑相關(guān)從業(yè)人員沒(méi)有及時(shí)更新知識(shí)和觀(guān)念,將磚砌結(jié)構(gòu)施工理所當(dāng)然地套用在填充墻施工中,從而導(dǎo)致了一些爭(zhēng)議。根據(jù)前面的對(duì)比分析,不難發(fā)現(xiàn),在了解了兩種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理之后,相關(guān)的構(gòu)造要求就容易理解了。通過(guò)構(gòu)造柱間距的合理分析,框架填充墻存在一定的優(yōu)化空間,對(duì)于降低施工難度,加快施工進(jìn)度有較大作用。但迫于缺乏足夠的支撐理論和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),推進(jìn)構(gòu)造柱優(yōu)化有很大難度,需要項(xiàng)目參建各方形成統(tǒng)一共識(shí)之后方可實(shí)施。同時(shí)也期待相關(guān)規(guī)范編制單位能在更新規(guī)范時(shí),在保證安全、質(zhì)量的提前下,考慮實(shí)際施工難易程度,對(duì)框架填充墻構(gòu)造柱設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化。

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