在民用建筑中,磚混結(jié)構(gòu)因其經(jīng)濟(jì)性、施工便捷性和良好的抗震性能而被廣泛應(yīng)用于低層住宅,尤其是在農(nóng)村自建房和小型商業(yè)建筑中。圈梁作為磚混結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件,在增強(qiáng)建筑整體性和抗震能力方面起著關(guān)鍵作用。對(duì)于二層磚混結(jié)構(gòu)建筑,圈梁的尺寸設(shè)計(jì)需要綜合考慮建筑規(guī)范、荷載要求、施工條件以及經(jīng)濟(jì)性。
一、圈梁的定義與作用
1. 圈梁的定義
圈梁是指沿建筑物水平方向設(shè)置的閉合鋼筋混凝土梁,通常位于墻體頂部或樓層交界處,與墻體和樓板共同構(gòu)成磚混結(jié)構(gòu)的整體框架。圈梁在磚混結(jié)構(gòu)中貫穿整個(gè)建筑平面,形成一個(gè)連續(xù)的環(huán)形結(jié)構(gòu)。
2. 圈梁的作用
圈梁在磚混結(jié)構(gòu)中具有以下重要功能:
• 增強(qiáng)整體剛度:圈梁將分散的墻體連接成整體,防止墻體因不均勻沉降或外力作用而開裂。
• 提高抗震性能:圈梁通過約束墻體,分散地震力,提升建筑的抗震能力,符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010)的要求。
• 分擔(dān)荷載:圈梁可承受部分樓板荷載,傳遞至承重墻或基礎(chǔ),減輕墻體的局部受力。
• 防止裂縫:圈梁能有效約束墻體的水平變形,減少溫度變化或地基沉降引起的裂縫。
• 輔助構(gòu)造:圈梁為門窗過梁、樓板等提供支撐,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
在二層磚混結(jié)構(gòu)中,圈梁通常設(shè)置在以下位置:
• 基礎(chǔ)圈梁(地圈梁):位于基礎(chǔ)頂部,連接承重墻和地基。
• 樓層圈梁:位于每層樓板與墻體交界處。
• 屋頂圈梁:位于屋面與墻體連接處,支撐屋架或屋面板。
二、磚混結(jié)構(gòu)二層圈梁的尺寸標(biāo)準(zhǔn)
1. 國家規(guī)范要求
根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003-2011)和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010),磚混結(jié)構(gòu)圈梁的尺寸需滿足以下基本要求:
• 寬度:圈梁寬度一般與墻體厚度一致,常見為240毫米(與24厘米厚承重墻匹配)或180毫米(與18厘米厚墻匹配)。
• 高度:圈梁高度通常為180毫米至300毫米,具體根據(jù)建筑高度、荷載和抗震要求確定。
• 鋼筋配置:圈梁內(nèi)需配置縱向受力鋼筋(一般為4根直徑10-16毫米的HRB400鋼筋)和箍筋(直徑6-8毫米的HPB300鋼筋,間距100-200毫米)。
• 混凝土強(qiáng)度:圈梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般為C20或C25,滿足承載和耐久性要求。
對(duì)于二層磚混結(jié)構(gòu)建筑,圈梁尺寸的具體標(biāo)準(zhǔn)如下:
• 基礎(chǔ)圈梁:寬度240毫米,高度200-300毫米,鋼筋配置為4Φ12或4Φ14,箍筋Φ6@150-200毫米。
• 樓層圈梁:寬度240毫米,高度180-250毫米,鋼筋配置為4Φ10或4Φ12,箍筋Φ6@150-200毫米。
• 屋頂圈梁:寬度240毫米,高度200-300毫米,鋼筋配置為4Φ12,箍筋Φ6@150毫米。
2. 常見尺寸推薦
在實(shí)際施工中,二層磚混結(jié)構(gòu)圈梁的尺寸通常如下:
• 寬度:與墻體同寬,常用240毫米(標(biāo)準(zhǔn)磚墻厚度),少數(shù)情況為180毫米或370毫米(適用于特殊墻體)。
• 高度:一般為200-250毫米,抗震設(shè)防烈度較高(如7度或8度地區(qū))可增至300毫米。
• 鋼筋:縱筋4Φ12(直徑12毫米),箍筋Φ6@150毫米,滿足抗震和承載需求。
• 混凝土:C20或C25,視設(shè)計(jì)要求而定。
例如,對(duì)于一座二層磚混自建房(層高3米,墻厚240毫米,抗震設(shè)防烈度7度),圈梁尺寸可設(shè)計(jì)為:
• 基礎(chǔ)圈梁:240毫米(寬)×250毫米(高),4Φ14縱筋,Φ6@150毫米箍筋。
• 一層樓層圈梁:240毫米(寬)×200毫米(高),4Φ12縱筋,Φ6@150毫米箍筋。
• 屋頂圈梁:240毫米(寬)×250毫米(高),4Φ12縱筋,Φ6@150毫米箍筋。
三、影響圈梁尺寸的因素
1. 建筑高度與荷載
二層磚混結(jié)構(gòu)建筑的荷載相對(duì)較低(相比多層建筑),但仍需考慮樓板、屋面和家具等活荷載。圈梁高度和鋼筋配置需根據(jù)荷載計(jì)算確定,通常樓層圈梁高度可略低于基礎(chǔ)或屋頂圈梁。
2. 抗震設(shè)防烈度
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,不同地區(qū)的抗震設(shè)防烈度分為6度至9度??拐鹆叶仍礁撸α旱某叽绾弯摻钆渲靡笤礁?。例如,8度抗震區(qū)可能需要增加圈梁高度至300毫米,并配置更粗的鋼筋(如4Φ16)。
3. 墻體厚度
圈梁寬度通常與墻體厚度一致,以保證結(jié)構(gòu)連續(xù)性。標(biāo)準(zhǔn)磚墻厚度為240毫米,因此圈梁寬度多為240毫米;若墻體為180毫米或370毫米,圈梁寬度相應(yīng)調(diào)整。
4. 地基條件
地基承載力和沉降特性會(huì)影響基礎(chǔ)圈梁的尺寸。若地基軟弱或不均勻沉降風(fēng)險(xiǎn)高,基礎(chǔ)圈梁需加高加寬(如300毫米×300毫米),以增強(qiáng)抗沉降能力。
5. 施工條件與預(yù)算
在預(yù)算有限的情況下,圈梁尺寸可能傾向于最小規(guī)范要求(如180毫米高);若追求更高安全性和耐久性,可適當(dāng)加大尺寸。施工條件(如模板支撐、混凝土澆筑設(shè)備)也會(huì)影響尺寸選擇。
6. 設(shè)計(jì)與用途
若建筑用途為住宅,圈梁尺寸按常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)即可;若為商用或特殊用途(如倉庫),需根據(jù)荷載和跨度增加尺寸。
四、圈梁施工要點(diǎn)
1. 模板安裝
• 圈梁模板需牢固,防止?jié)仓r(shí)變形或漏漿。常用木模板或鋼模板,模板內(nèi)側(cè)需平整。
• 模板與墻體連接處需密封,避免混凝土滲漏。
2. 鋼筋綁扎
• 縱筋和箍筋需按設(shè)計(jì)圖紙綁扎,搭接長度符合規(guī)范(一般為40倍鋼筋直徑)。
• 鋼筋需除銹,放置位置準(zhǔn)確,保護(hù)層厚度(通常為25-30毫米)需滿足要求。
3. 混凝土澆筑
• 采用C20或C25混凝土,振搗密實(shí),避免蜂窩或空洞。
• 澆筑時(shí)分層進(jìn)行,每層厚度控制在30-50厘米,連續(xù)澆筑避免冷縫。
• 澆筑后需及時(shí)養(yǎng)護(hù)(覆蓋濕布或?yàn)⑺?,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。
4. 與墻體連接
• 圈梁與墻體需通過拉結(jié)筋(Φ6@500毫米)連接,增強(qiáng)整體性。
• 圈梁底部需清理墻面雜物,確保混凝土與墻體緊密結(jié)合。
5. 質(zhì)量驗(yàn)收
• 檢查圈梁尺寸、鋼筋配置和混凝土強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)要求。
• 驗(yàn)收模板拆除后的外觀,確保無裂縫、露筋或蜂窩現(xiàn)象。
五、注意事項(xiàng)
1. 設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范
圈梁尺寸和鋼筋配置需嚴(yán)格遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,必要時(shí)請(qǐng)專業(yè)結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)。
2. 因地制宜
根據(jù)地基條件、抗震烈度和建筑用途調(diào)整圈梁尺寸,避免盲目追求大尺寸增加成本。
3. 施工質(zhì)量控制
確保鋼筋綁扎規(guī)范、混凝土振搗密實(shí)、養(yǎng)護(hù)充分,避免質(zhì)量缺陷。
4. 預(yù)算與安全平衡
在滿足規(guī)范的前提下,合理控制圈梁尺寸和材料用量,降低施工成本。
5. 與門窗協(xié)調(diào)
圈梁位置需考慮門窗過梁高度,避免因圈梁過高導(dǎo)致門窗安裝困難。
通過合理的設(shè)計(jì)和施工,二層磚混結(jié)構(gòu)的圈梁能夠有效增強(qiáng)建筑的整體性和抗震性能,為房屋提供安全保障。