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构造柱在不同结构中的做法及计算分析算量产品部李彩霞一、框架填充墙和砖混结构中构造柱的异同框架结构填充墙和砖混（多层砌体房屋）中都存在有构造柱，通常用代号GZ表示。砖混结构中构造柱是上下层连续的，而填充墙中构造柱设置在上下水平梁之间，构造柱本身不连续，所以填充墙中的构造柱与砖混结构中构造柱与圈梁之间的连接构造有一定的区别。填充墙结构要求构造柱起到提高填充墙抗震能力作用的同时（即要求墙与柱应可靠连结，墙与上部梁用斜砌砖牢固挤紧）还要求构造柱不能对主体框架结构造成不利影响。如阻止上下梁的竖向相对变形，造成上下梁的开裂等，即不能将构造柱变成了与其相连的梁的支点，否则与结构设计采用的计算模型不符。当上下梁产生相对变形时将对梁造成不利影响，容易造成梁开裂；这也是软件为什么没有让构造柱默认为梁的支座的原因。在实际工程中，砖混结构中的构造柱和框架填充墙中的构造柱有着截然不同的施工工艺；实际计算构造柱钢筋量时，也存在截然不同的构造。下面我们结合GGJ2009软件，分填充墙结构和砖混结构来分别阐述构造柱的施工工艺及钢筋工程量计算方法。二、框架填充墙结构中的构造柱的施工做法和计算在框架填充墙结构中，构造柱并不是承重柱，不参与主体结构的抗震受力分析。所有构造柱均是等待主体结构施工完毕后，再进行二次结构及构造柱的施工。框架填充墙的构造柱在遇到非圈梁时，不需要配置箍筋。既然在后期施工，那么在主体结构施工阶段就得找好后砌体墙中的构造柱的位置，然后根据施工方案的规定，进行相应的施工做法。目前在施工现场通常采用如下几种施工做法：植筋、预埋件和预留钢筋。1、做法一：植筋1）工程做法主体结构施工完毕，做二次结构时根据所放出的填充墙线位置，在主体结构上用电钻在构造柱纵筋位置进行打孔，然后用结构胶采用植筋的方式进行构造柱钢筋与肢体结构的连结施工，来实现构造柱与上下部梁的拉结，做法示意图如下图图1：如果采用植筋的做法，在软件中如何进行操作并计算呢？2）软件中的操作和计算构造柱的计算设置如下图图2，填充墙结构首先要在第8项“是否属于砖混结构”中选择“否”，软件默认为“否”。在GGJ2009的构造柱的计算设置中，有“填充墙构造柱的做法”选项，提供了5种不同的构造柱上下节点做法（如图2）。如果希望根据不同的做法计算，则需要在计算设置中选择相应的做法。如果采用的是植筋的做法，计算设置第16项还有“植筋锚固深度”的设置，根据需要输入相应的数值即可。这里我们选择“上下部均采用植筋”，植筋锚固深度按照默认的“10d”（如下图图3）。以中间层的构造柱为例，来查看计算结果，如下图图4。按照植筋做法示意图中所示，每一层的纵筋分为3段，上下部植筋和中间的纵筋搭接。如上图计算结果所示，“全部纵筋.1”，表示柱中间层净高部分的钢筋长度，“构造柱植筋.1”表示上下部与圈梁连接的植筋长度，分为和中间钢筋的搭接长度和锚固长度。2、做法二：预埋件1）工程做法下图图5为下部预留钢筋，上部预留埋件的做法示意图。在主体结构楼板混凝土浇筑前，根据建筑施工图确定好构造柱的位置，在每层构造柱在下部梁中预埋插筋，插筋的锚固长度由设计人员在结构设计总说明中注明，插筋露出与构造柱纵筋的搭接长度由设计人员在结构设计总说明中注明，搭接区箍筋问距不超过100mm，来实现构造柱与下部梁的拉结。在每层构造柱顶端主体结构框架(非框架)梁底或板底位置放置预埋件。后期二次结构施工时，将其纵筋水平弯折后与上部梁中底部预埋的铁件焊接，来实现构造柱与上部梁的拉结；焊接长度单面焊时不小于10d，双面焊时不小于5d，d为构造柱纵向钢筋直径。为满足构造枉不限制上下梁相对变形的要求，当构造柱混凝上浇至距梁底200mm时，换成水泥砂浆浇至主体框架梁底。这样构造柱顶部在上下梁有相对变形时具有一定的可压缩性，从而不会影响上下梁的相对变形。下图图6所示为预埋件的细部构造，预埋件一般为钢板。2）软件操作和计算在计算设置中选择“下部预留钢筋，上部预留埋件”，“使用预埋件时构造柱算不纵筋弯折长度”为“10d”，如图7所示。中间层构造柱的计算结果如下图图8所示。“全部纵筋.1”表示纵筋与下部预留钢筋搭接，并且上部与预埋件焊接，弯折长度为10d。“构造柱预留钢筋.1”表示下部预留钢筋的计算，长度为端部弯折和与纵筋的搭接长度之和。预留钢筋的做法和计算的介绍见下一节。3、做法三：预留钢筋1）工程做法在主体结构楼板混凝土浇筑前，根据建筑施工图确定好构造柱的位置，在构造柱的底部预留插筋，插筋露出板面的长度满足搭接长度即可。在构造柱的顶面梁底或板底位置的梁底模板或板底模板上打孔预留插筋。后期二次结构施工时，将构造柱纵筋与上下预留的钢筋进行搭接，来实现构造柱与上下部梁的拉结。插筋的锚固长度由设计人员在结构设计总说明中注明，插筋露出与构造柱纵筋的搭接长度由设计人员在结构设计总说明中注明，搭接区箍筋问距不超过100mm。做法示意图如下图图9。2）软件操作和计算对于采用上下部均预留钢筋的做法，计算设置中第10项，“构造柱遇非圈梁是否贯通”，此处选择“否”，如下图图10所示。计算结果如下。上下均预留一段钢筋，与中间纵筋搭接，如下图图11所示。如果“构造柱遇非圈梁是否贯通”选择“是”，上下采用预留钢筋，遇非圈梁贯通，如下图图12所示。查看计算结果，如下图图13所示。三、砖混结构中的构造柱施工做法1）工程做法在砖混结构中构造柱上下需要连续贯通，且在遇非圈梁或圈梁时，箍筋需要加密配置；此时构造柱应作为圈梁或非圈梁的支点。构造柱的做法如下图图14所示。2）软件操作和计算首先，如果是砖混结构，需要在计算设置中第8项“是否属于砖混结构”中选择“是”，如下图图15所示。砖混结构中柱纵筋的计算类似于框架柱的计算，计算结果如下图图16所示。四、软件操作方法总结由以上对填充墙和砖混结构中构造柱的介绍可知，软件在处理构造柱时，需要预先设置好该工程中的构造柱是属于砖混结构中的构造柱，还是框架填充墙的构造柱。当计算设置第8项设置为“否”时，表示该构造柱属于框架填充墙结构中的构造柱，设置为“是”时，则表示该构造柱属于多层砌体房屋中结构（也就是砖混结构）中的构造柱。需要注意的是，如果是填充墙结构中的构造柱，GGJ2009提供了多种不同的做法供用户选择，计算结果也不相同。另外，在构造柱柱计算设置的第9项和第10项设置仅针对框架结构中填充墙的构造柱有效，如下图图17。其中第9项是指在框架填充墙中，墙高超过4米时在墙的中部设置圈梁，此圈梁与构造柱相交时，在圈梁高度范围构造柱的箍筋是否按加密考虑。第10项是指框架填充墙的上下两层均有构造柱时，并且相邻端均采用“上下部均预留钢筋”的做法时，设置两层连接位置的构造柱预留钢筋是否连续通过。当设置为“是”时，则上下层构造柱连接处的预留钢筋连续通过非圈梁；设置为“否”时，则下层构造的纵筋锚入到其顶部非圈梁中，上层的构造柱纵筋也锚入到其底部非圈梁中进行计算。