砌体结构论文汇总十篇

时间:2023-03-17 17:57:07

砌体结构论文

砌体结构论文篇(1)

砌体结构是最古老的一种建筑结构。我国的砌体结构有着悠久的历史和辉煌的纪录。在历史上有举世闻名的万里长城,它是两千多年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一;建于北魏时期的河南登封嵩岳寺塔为高40米的砖砌密檐式塔;建于隋大业年问的河北赵县安济桥,净跨37.37米,全长50.82米,宽约9米,拱高7.2米,为世界上最早的空腹式石拱桥,该桥已被美国土木工程学会选为世界第12个土木工程里程碑;还有如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程;所有这些都是值得我们自豪和继承的。解放后我国在砌体结构方面更有了很大的发展,下面分三个方面来概括介绍。

1.砌体结构用量大、范围广

解放以来,我国砖的产量逐年增长,1990年砖产量增长到6200亿块,是世界其它各国年产量的总和。全国基本建设中,将砌体作为墙体的已占90%左右。在办公室、住宅等民用建筑中大都是采用砌体结构,50年代砌体结构的房屋一般只能建到4~5层,而现在很多城市已可建到7~8层。我国许多中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。砌体结构还用于建造各种构筑物,如烟囱、排气塔、粮仓、水渠等。此外我国在古代建桥技术的基础上还建造了多座100米以上的石拱桥,有些还在不同方面创造了世界纪录。我国积累了在地震地区建造砌体结构房屋的宝贵经验,我国的绝大多数大中城市在6度或6度以上地震设防区,在地震裂度≤6度地区的砌体结构经受了地震的考验。经过对设计和构造的处理,还在7度区和8度区建造了大量的砌体房屋。据不完全统计,从80年代初至今,我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋已达70~80亿平方米。

2.新型材料和技术的应用

60年代以来,我国粘土空心砖(多孔砖)的生产和应用有了很大的发展,在南京建造了8层空心砖承重的大桥旅馆。当时空心砖孔洞率为22%,与实心砖强度等效,但可减轻自重17%,减少墙厚20%,节省砂浆20%~30%,砌筑工时少20%~25%,墙体造价降低19%~23%。根据进一步节能要求,近年来我国在消化吸收国外先进技术的基础上,制造出规格为280mm×2~XlU1]×19、孔洞率为40%的烧结保温空心砖(块),这种保温砖的密度为1012kg/m3,抗压强度10.5MPa主要力学和热工性能指标接近或达到国际同类产品的水平。同时《多孔砖砌体设计与施工技术规程》行业标准为这种砖的推广创造了条件。近10多年来,采用砼、轻骨料砼或加气砼,以及利用砂、各种工业废料、粉煤灰、煤矸石等制成无熟料水泥砼砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展。砌块种类、规格很多,其中以中、小型砌块较为普遍,在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。据不完全统计,1996年全国砌块总产量约为2500万立方米,各类砌块建筑约5000万平方米。近十年砼砌块与砌块建筑的年递增率都在20%左右,尤其在大中城市中推广特别迅速。这些砌块建筑大多是多层的,至于中高层、高层砌块建筑我国于80年代就着手进行试点工作,在几座城市都做了试验楼,为我国中高层砌块建筑的发展做了开创性的工作。90年代初期,在总结国内外配筋砌块结构的配套材料、配套应用技术的研究上获得了突破,在此基础上开展了更具有代表性、针对性的试点工程。试点工程实践证明,中高层配筋砌块建筑具有明显的社会经济效益。因此将中高层配筋砌块结构体系纳入我国砌体结构设计规范中是理所当然的。砌块作为粘土砖的主要替代材料,在某些功能上强于粘土砖,发展前景是非常好的。和约束配筋砌体对应的是所谓均匀配筋砌体,即国外广泛应用配筋砼砌块剪力墙结构,这种砌体和钢筋砼剪力墙一样,对水平和竖向配筋有最小含钢率要求,而且在受力模式上也类同于砼剪刀墙结构,它是利用配筋砌块剪力墙筋砌块剪力墙承受结构的竖向和水平作用,是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体强度、延性好,和钢筋砼剪刀墙性能十分类似,可以用于大开间和高层建筑结构。我国从80年代初期主持编制国家标准《配筋砌体设计规范》起,对配筋砌体进行了较为系统的试验研究,结果表明用配筋砌体可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构。

3.砌体结构理论的发展

1950年以前。我国可说谈不上有系统的砌体结构设计理论。国家建设部于1956年批准在我国推广应用原苏联《砖石及钢筋砖石结构设计标准和技术规范》。60~70年代初,在我国有关部门的领导和组织下,在全国范围内对砖石结构进行了比较大规模的试验研究和调查,总结出一套符合我国实际,比较先进的砖石结构理论、计算方法和经验。在砌体强度计算公式、无筋砖体受压构件的承载力计算、按弹性方案考虑房屋的空间工作,以及有关构造措施方面都具有我国特色。

4.对我国砌体结构的展望

砌体结构是由砌块和砂浆砌筑而成的构件,而砌块有多种材料的砌块,我国最古老的砌块即为砖和石。几千年来,由于砖、石具有良好的物理性能,可就地取材、生产和施工方法简便,造价低廉等优点,所以至今仍为我国主导的建筑材料。解放后我国也确实研制出多种材料的砌块,但都存在着自重大、强度低、生产耗能高、毁田严重、机械化水平低、耐久和抗震性能差的特点,所有这些都抑制着砌体结构的发展。因此,我们要针对这些问题,做好以下几方面的工作。

4.1发展高强轻质的砌体材料

目前我国的砌体材料与发达国家相比存在着强度低、耐久性差的问题。如粘土砖的抗压强度。我国一般为7.5~15Mpa,承重空心砖的孔隙率≤25%,体积质量一般为4KN/m3。而发达国家的砖抗压强度一般均达到30~60Mpa,甚至可达到100Mpa,承重空心砖的孔洞率可达到40%~60%,体积质量一般为1.3KN/m3,最轻的可达到0.6KN/m3。根据国外的经验和我国的条件,只要在配料、成型、烧结工艺上进行改进,可显著提高砖的强度和质量。如中美合资大连太平洋砖厂生产的百岩砖强度可达20100Mpa。这种材料强度高、耐久性和耐磨性好,并且有独特的色彩,可作为清水墙和装饰材料。根据我国对粘土砖的限制政策,可因地制宜,就地取材,在粘土较多的地区发展高强度粘土砖、高空隙率的保温砖和外墙装饰材料等。而在少粘土的地区大力发展高强砼砌块,承重装饰砌块和利用废材料制成的砌块等。在发展高强块材的同时,也需研制高强度等级的砌筑砂浆。目前最高等级的砂浆强度为M15。要与高强度的块材相匹配时需开发大于M15的高强度砂浆。我国的《砼小型空心砌块浆和灌孔砼》行业标准中砂浆的强度等级为M5~M30,灌孔砼的强度等级为C20~C40,这是砼砌块配套材料方面的重要进展,对推动高强材料结构的发展起着重要的作用。据预测,干拌砂浆和商品砂浆具有很好的市场前景。干拌砂浆把所有配料在干燥状态下混合装包供应,现场按要求加水搅拌即可。天津舒布洛克水泥砌块公司已供应这种干拌砂浆,价格比普通砂浆约高0.2%左右。商品砂浆的优点同商品砼一样,这类砂浆一旦取代传统砂浆,将是一个巨大的变化。

4.2积极开发研究节能环保的新型材料

1988年第一次国际材料研究会议上首次提出“绿色建材”的概念,1992年联大巴西里约热内卢以“环境和发展”为主题的各国首脑会议通过了“21世纪议程”宣言,确认了“可持续发展”的战略方针,其目标是依据环境再生,协调共生,持续自然的原则,尽量减少自然资源的消耗,尽可能对废弃物再利用和净化,保护生态环境,以确保人类社会的可持续发展。近年来,发达国家在实施《绿色建材》计划上取得了较大的进展,我国以1992年联合国环境与发展首脑会议为契机,遵循同志的“经济的发展,必须与人口、环境、资源统筹考虑,决不能走浪费资源和先污染后治理的老路,更不能吃祖宗饭,断子孙路”的指示精神,迅速行动起来,积极研制“绿色建材”产品,并取得了一定的效果。我国现已加大力度限制高能耗、高资源消耗、高污染、低效益的产品的生产。如对粘土砖(按1996年生产6000亿块粘土砖就毁掉10万多亩农田、耗能6000万吨标准煤)国家早就出台了限制政策。近年来力度更大,一些地区如上海、北京等在建筑上不准采用粘土实心砖,其实这也就间接促进了其它新型建材的发展。如蒸压灰砂废渣制品、利用页岩生产多孔砖、废渣轻型砼墙板、GRC板、蒸压纤维水泥板、复合墙板和砌块就是近几年发展起来的几种新型建材制品。

4.3进一步加强配筋砌体和预应力砌体的研究

我国虽已初步建立了配筋砌体结构体系,但需研制和定制生产砌块建筑施工用的机具,如铺砂浆器、小直径振捣棒、小型灌孔砼浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔砼检测仪等。这些机具对保证配筋砌块结构的质量至关重要。这种砌体的原理同预应力砼,能明显改善砌体的受力性能和抗震性能。国外在预应力砌体和配筋砌体方面的水平很高。我国直到最近才有少数专家对其研究。

4.4加强砌体结构理论的研究

进一步研究砌体结构的破坏机理和受力性能,通过数学和力学模式,建立完善而精确的砌体结构理论,是全世界各国都关心的课题。我国在这方面有较好的基础,但目前跟发达国家相比还有较大的差距,因此应继续加强这方面的工作,加强对砌体结构的试验技术和数据处理的研究对促进砌体结构发展有着深远的意义。

参考文献

【1】施楚贤.砌体结构理论与设计【M】.北京:中国建筑工业出版社,1992年

砌体结构论文篇(2)

〔提要〕 本文从三个方面简要介绍了我国建国以来砌体结构的应用、新型砌体材料、结构的研究和砌体结构理论研究方面取得的成就。并对未来我国砌体结构的发展提出建议。〔关键词〕 无筋砌体 配筋砌体 绿色建材 In this paper, a brief introduction to the achievements in the field of masonry since the founding of P.R. China, which include the usage of all kinds of masonry structures, the development of new masonry materials and its structures and systems, the studies and researches on masonry theory. A recommendation to the development of masonry in future based on the author's knowledge.〔keywords〕 unreinforced masonry; reinforced masonry; green building material.中国是砌体大国,在历史上有举世闻名的万里长城,它是两千多万年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一;有在春秋战国时期就已兴修水利,如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程;有在1400年前由料石修建的现存河北赵县安济桥,这是世界上最早的敞肩式拱桥。该桥已被美国土木工程学会选入世界第12个土木工程里程碑。这些都是值得我们自豪和继承的,也对弘扬我国文化遗产起到积极作用。[1]解放后我国在砌体结构方面有了很大的发展,分三个方面加以概要介绍。一 砌体结构量大面广[2]解放以来我国砖的产量逐年增长,据统计[3],1980年的全国年产量为1600亿块,1996年增至6200亿块,为世界其它各国砖每年产量的总和。全国基建中采用砌体作墙体材料约占90%左右。在办公、住宅等民用建筑中大量采用砖墙承重。50年代这类房屋一般为3-4层,现在已为5-6层,不少城市一般建到7-8层。现在每年兴建的城市住宅建筑面积多达1亿m2以上。根据重庆市1980~1983年新建住宅建筑面积为503万m2,其中采用砖承重的占98%,7~7层以上的占50%,1972年还建成12层住宅。 在中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房,以及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。 砖石结构还用于建造各种构筑物。如镇江市建成的顶部外经2.18m、底部外径4.78m、高60m的砖烟囱;用料石建成的80m排气塔;在湖南建造的高12.4m、直径6.3m、壁厚240mm的砖砌粮仓群;福建用毛石建造的横跨云宵—东山两县的大型引水工程—向东渠,其中陈岱渡槽全长4400m,高20m,槽支墩共258座,工程规模宏大。此外我国在古代建桥技术的基础上,于1959年建成跨度60m、高52m的石拱桥,接着又建成了敞肩式现代公路桥,最大跨度达120m——湖南乌巢河大桥。我国建成的100m以上的石拱桥有10座(包括乌巢河桥),每座都有新发展和世界纪录。 我国还积累了在地震区建造砌体结构房屋的宝贵经验。我国绝大多数大中城市在6度或6度以上地震设防区。地震烈度≤6度的砌体结构经受了地震的考验。经过设计和构造上的改进和处理,还在7度区和8度区建造了大量的砌体结构房屋。据不完全统计,从80年代初至今10多年间我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋建筑面积已达70-80亿m2[4]。二 新材料、新技术、新结构的研究与应用60年代以来,我国粘土空心砖(多孔砖)的生产和应用有较大的发展,在南

砌体结构论文篇(3)

一、概况

在多层砌体结构建筑物中,墙体裂隙多有发生,裂隙出现的时间因不同的建筑物而异,有的出现早,有的出现晚,但多发生在新建房屋的1一3年内;缝宽不等,较宽者有3,二以上,严重者形成贯穿性裂缝。砌体结构裂隙问题已经是一个普遍性的问题,它不仅影响了建筑物的正常使用,降低了建筑功能,缩短了使用年限,而且对抗震也是极为不利的,尤其是在住宅商品化的今天,这个问题已日益引起开发商和居民的普遍关注,因此,如何控制砌体结构房屋墙体开裂的问题是摆在工程技术人员面前的新课题。

二、裂隙成因及类型

产生裂缝的原因是多方面的,归纳起来主要有两方面:一是由外荷载(包括静、动荷载)变化引起的裂隙,二是由变形引起的裂隙(主要有温度变化,不均匀沉陷或膨胀等变形产生应力而引起的裂隙)。在砌体结构的民用建筑中,砌体裂隙绝大部分是由于变形引起的,温度变化是引起墙体开裂的主要因素。由于砖砌体的线膨胀系数,而钢筋混凝土线膨胀系数是因此当温度发生变化时,二者产生变形差异。此外,由于建筑物中的构件大多属于超静定杆件,具有多个约束,对由于温度变化所引起的变形将予以限制,从而会在构件内产生温度应力。对墙体与混凝土之间的变形差异势必在砌体中产生很大的拉力和剪力,这些力超过一定限度时,砌体就产生错位裂隙,温度裂隙是造成墙体早期开裂的主要原因。由于温度应力和变形而产生的裂隙具有“顶层重下层轻”、“两端重中间轻”、“阳面重阴面轻”的特点与规律,裂缝的类型及其产生的原因可具体分为如下5种:

l、八字形裂隙。

主要出现在横墙与纵墙两端部,此种裂缝属正八字形的热胀裂缝,随温度升降而变化,其原因是由于设计一与施工中的缺陷,使屋面保温层的热阻减少甚至失效,致使屋面板温度变形大于砌体温度变形,当产生一定的温度应力的,屋面板的推力就传给墙体,并因墙体温度附加应力在房屋两端较大,当砌筑砂浆强度较低时,则易发生剪力产生的主拉应力,当超过砌体抗拉极限时,墙体即出现八字形开裂。

2、倒八字形裂隙。

属冷缩裂隙,主要出现在纵横墙两端的窗洞口处,尤以顶层两端窗洞口处最严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大,当房屋收缩变形大于墙体时,在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂隙,使墙体开裂。

3、水平裂隙。

多见于顶层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差,屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力,由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低,使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂隙。

4、垂直裂隙。

主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层处。此种裂隙主要由于温度变化,墙体受到楼板的拉应力作用,在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂,或因冷缩变形,在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝上梁端和楼板错层处,引起墙体垂直开裂。

5、X形裂缝。

多数沿砌体灰缝开裂,主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成,而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。

三、设计过程中对砌体裂隙的主动控制

砌体结构裂隙一旦产生,就会降低建筑物的使用功能,严重裂隙还会影响结构安全,同时对裂隙进行“加固补强”困难较大,因此防止、控制砌体结构产生裂隙是十分重要的,尤其是在地震区更为重要,否则将产生严重后果。

1、从计算角度控制。

由于砌体裂隙主要是由间接作用引起的,而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范,因此设计人员应根据当地的实际情况,对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算,并对砌体强度进行分析计算,以减少在通常温差下变形裂隙的产生。

2、规范结构控制。

为控制裂隙的产生,在建筑物的平面布置设计中,结构的平面形状应力求规则对称,如平面形状不规则,应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单元,“以放为主,抗放兼施”,以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置,设计规范的规定一般较灵活,没有严格和明确规定,设计方法均由设计人员自行处理。根据多年实际经验,只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝”,按“留缝就不裂”的简单方法,在一般情况即可得到基本控制。在建筑物的竖向设计时,应力求按竖向规范规则,尽可能不出现错层,以避免由于温度变化产生的水平裂缝。

3、构造控制。

(1)、加强设置钢筋硷圈梁,提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁;顶层外圈梁应设计为暗圈梁,不应外漏,这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响;无论“女儿墙”高低,均要设置钢筋混凝土压顶圈梁,并与“构造柱”连为整体,以抵抗裂缝的产生。

(2)、除据规范要求设置“构造柱”外,在“L’’“I”“L’’平面形状中的纵横墙交接处必须设置“构造柱”,以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性,约束墙体裂缝的扩展。

(3)、提高屋面板的整体性。屋面板最好采用现浇板,或在预制屋面板上增加现浇层;在预制屋面板与外纵墙间设置现浇板带,预制屋面板间设置现浇板缝梁,使屋面成整体式装配。

(4)、在房屋顶层端部1一2开间范围内的墙体采用配筋砌体,即每隔8皮砖在水平灰缝内加配2必6钢筋,并在1一2开间范围内拉通,与“构造柱”钢筋结合。顶层用砖不应低于MU7.5,砌筑砂浆强度不应低于MS,以提高墙体坑裂能力。

(5)、屋面“挑檐”为外露结构,在一天内的温度变化较大,不仅本身容易开裂,而且对墙体开裂也有一定的影响,故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”,以减少收缩。“后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位,预留300mm宽的“后浇带”,用钢筋贯通,在施工40一60天后再二次浇筑,以起到先放后抗的控制作用。

(6)、重视屋面保温。选择屋面保温层时,适当加厚或选用保温隔热性能良好的材料。对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算,进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因,严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。保温层应做至“挑檐”或檐沟处,以防止混凝土结构外漏,有条件者必须增设、架空隔热层。

四、砌体裂隙的加固处理

l、当屋面保温层未达到热工要求和节能标准时,应重做屋面保温层,使裂缝稳定,因为对温度裂缝仅做一般性的加固补强是无济于事的,必须从减少温度应力人手。保温层使用的绝热材料要满足表观密度、粒经、导热系数与含水率等各项技术指标的要求,在施工中要严格按照设计和现行施工规范的要求施工,力求达到设计的保温效果。

2、对地基不均匀沉降引起的砌体裂隙,应先加固地基,等沉降量达到稳定标准(平均日沉量0.02-0.03以内)后,再加固墙体。

3、对外纵墙、横墙、内纵墙的裂隙采用钢筋网水泥砂浆抹面加固法,剔灰缝深12cm,必胀锚栓@500,呈梅花型分布。挂钢筋网必,M10水泥砂浆40mln厚,3道成活,施工完后,要注意喷水养护预防空鼓。

砌体结构论文篇(4)

1.1温度变形

1.1.1因日照及气温变化,不同材料及不同结构部位的变形不一致,同时又存在较强大的约束。

如平顶砖混结构顶层砖墙因日照及气温变化和两种材料的温度线膨胀系数不同,造成屋盖与砖墙变形不一致所产生的裂缝,位置多在两端顶层墙体上。

1.1.2温度或环境温差太大。

如房屋长度太长,又不设置伸缩缝,造成贯穿房屋全高的竖向裂缝,位置常在纵向中部。

1.1.3砖墙温度变形受地基约束。

如北方地区施工期不采暖,砖墙收缩受到地基约束而造成窗台及其以下砌体中产生斜向或竖向裂缝。

1.1.4砌体中的混凝土收缩(温度与干缩)较大。

如较长的现浇雨篷梁两端墙面产生的斜裂缝。

1.2地基不均匀沉降

1.2.1地基沉降差较大。

如长高比较大的砖混结构房屋中,中部地基沉降大于两端时产生八字裂缝;地基两端沉降大于中间时,产生倒八字裂缝;地基突变,一段沉降较大时,产生竖向裂缝。

1.2.2地基局部塌陷。

如位于防空洞古井上的砌体,因地基局部塌陷而裂缝。

1.2.3地基冻胀。

如北方地区房屋基础埋深不足,地基土又具有冻胀性,导致砌体裂缝。

1.2.4地基浸水。

如填土地基或湿陷黄土地基局部浸水后产生不均匀沉降使纵墙开裂。

1.2.5地下水位降低。

如地下水位较高的软土地基,因人工降低地下水位引起附加沉降导致砌体开裂。

1.2.6相邻建筑物影响。

如原有建筑物附近新建高大建筑物造成原有建筑产生附加沉降而裂缝。

1.3结构荷载过大或砌体截面过小

1.3.1抗压抗弯抗剪抗拉强度不足。

如中心受压砖注的竖向裂缝;砖砌平拱抗弯强度不足产生竖向或斜向裂缝;挡土墙抗剪强度不足而产生水平裂缝;砖砌水池池壁沿灰缝的裂缝。

1.3.2局部承压强度不足。

如大梁或梁垫下的斜向或竖向裂缝。

1.4设计构造不当

1.4.1沉降缝设置不当。

如沉降缝位置不设在沉降差最大处;沉降缝太窄,高层房屋沉降变形后,低层房屋随之下沉砌体受挤压而开裂。

1.4.2建筑结构整体性差,如混合结构,建筑中,楼梯间砖墙的钢筋混凝土圈梁不闭合而引起的裂缝。

1.4.3墙内留洞。

如住宅内外墙交接处留烟囱孔影响内外墙连接。使用后因温度变化而开裂。

1.4.4不同结构混合使用,无适当措施。如钢筋混凝土墙梁挠度过大引起墙体裂缝。

1.4.5新旧建筑连接不当。

如原有建筑扩建时,基础分离而新旧砖墙砌成整体,使结合处产生墙体裂缝。

1.4.6留大窗洞的墙体构造不当,如大窗台墙下,上宽下窄的竖向裂缝。

1.5材料质量不良

1.5.1砂浆体积不稳定。

如水泥安全性不合格,用硫含量超标的硫铁矿渣代砂引起砂浆开裂。

1.5.2砖体积不稳定。

如使用出厂不久的灰砂砖砌墙,因收缩不一致较易引起裂缝。

1.6施工质量低劣

1.6.1组砌方法不合理,漏放构造钢筋。

如内外墙不同时砌筑,又不留踏步式接茬,或不放拉接钢筋,导致内外墙连接处产生通长竖向裂缝。

1.6.2砌体用断砖,墙中通缝重逢较多。

如某单层厂房围护外墙因集中使用断砖而裂缝。

1.6.3留洞或留槽不当。

如某办公楼在500mm宽窗间墙留脚手眼,而导致砌体开裂缝。

1.7地震和工程振动

1.7.1地震。

如多层砖混结构宿舍在强烈地震下产生的斜向或交叉裂缝。

1.7.2无下弦人字木屋架。

如顶层人字木无下弦屋架,在地震时产生水平推力,顶部墙体出现纵向水平裂缝顶层墙角在地震时出现角部V形裂缝。

1.7.3不均匀震陷。

如楼盖有圈梁,地震时一侧震陷较大窗间墙出现斜裂缝。

1.7.4机械振动。

如某工程附近爆破所造成的裂缝。

2砌体强度不足

2.1设计截面太小,承载力不够;

2.2水电暖卫设备留洞留槽削弱墙截面太多;

2.3材料质量不合格,如砌体用砖和砂浆强度等级不符合设计要求,采用不符合标准的水泥和掺和料等;

2.4施工质量差,砂浆饱满度严重不足,施工时砖没有浸水,引起灰缝强度不足等。

3局部损伤或倒塌

3.1墙体由于施工或使用中的碰撞冲击而掉角穿洞甚至局部倒塌;

3.2墙体在使用过程中受到酥碱腐蚀,使得部分墙体严重损伤;

3.3冬季采用冻结法施工,解冻期无适当措施,导致砌体墙倒塌。

4砌体错位、变形

4.1砌体墙高厚比过大导致使用阶段失稳变形。

4.2施工质量问题。

如墙体出现竖向偏斜,使用后受力而增加变形,甚至错动;

4.3施工顺序不当,如纵横墙不同时咬槎砌筑,导致新砌体墙平面外变形失稳;

4.4施工工艺不当,如砂灰砖砌筑,导致砌筑时失稳。

砌体结构论文篇(5)

1.1温度裂缝温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝等。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端大,中间小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展。

1.2干缩裂缝烧结粘土砖,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝。

2裂缝的危害和防裂的迫切性

砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。它已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,已成为国家行政主管部门、建筑公司及房屋开发商共同关注的课题。

3现有产生裂缝的原因

3.1设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施设计者一般认为多层砌体房屋比较简单,在强度方面作必要的计算后,针对构造措施,引用标准图集,很少单独提出有关防裂要求和措施。

3.2我国《砌体规范》抗裂措施的局限性我认为这是最为重要的原因。《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条,一是第5.3.1条:对钢筋砼屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂,可采取设置保温层或隔热层;采用有檩屋盖或瓦材屋盖;控制硅酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时间和防止雨淋。二是第5.3.2条:防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。

由此可见,《砌体规范》的抗裂措施,如温度区段限值,主要是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的,而对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的砼砌块和硅酸盐砌体房屋,基本是不适用的。因为如果按照砼砌块、硅酸盐块体砌体的干缩率0.2~0.4mm/m,无筋砌体的温度区段不能越过10m;对配筋砌体也不能大于30m。在这方面,国外已有比较成熟的预防和控制墙体开裂的经验,值得借鉴:一是在较长的墙上设置控制缝,这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同,而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形,又能隔声和防风雨,当需要承受平面外水平力时,可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多。二是在砌体中根据材料的干缩性能,配置一定数量的抗裂钢筋,其配筋率各国不尽相同,从0.03%~0.2%或将砌体设计成配筋砌体,如美国配筋砌体的最小含钢率为0.07%,该配筋率又抗裂,又能保证砌体具有一定的延性。

4防止墙体开裂的具体构造措施建议

4.1防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:

4.1.1屋盖上设置保温层或隔热层;

4.1.2在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;

4.1.3当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;

4.1.4建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。

4.2防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一

4.2.1设置控制缝①控制缝的设置位置a在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;b在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;c在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;d在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;e竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;f控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;g控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。②控制缝的间距a对有规则洞口外墙不大于6mm;b对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;c在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m。

4.2.2设置灰缝钢筋①在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;②在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;③灰缝钢筋的间距不大于600mm;④灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;⑤灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25,横筋间距不宜大于200mm;⑥对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38;⑦灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;⑧灰缝钢筋两端应锚人相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;⑨灰缝钢筋应埋人砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理;⑩当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时,其配筋量应按计算确定,其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm;不配筋的外叶墙应设控制缝,控制缝间距不宜大于6m;设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。

4.2.3在建筑物墙体中设置配筋带①在楼盖处和屋盖处;②墙体的顶部;③窗台的下部;④配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;⑤配筋带的钢筋,对190mm厚墙,不应小于2Φ12,对250~300mm厚墙不应小于2Φ16,当配筋带作为过梁时,其配筋应按计算确定;⑥配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;⑦配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm;⑧当钢筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面作成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;⑨对地震设防裂度≥7度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm,配筋不应小于410;⑩设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m;

砌体结构论文篇(6)

提要:本文在简要总结分析国内外砌体裂缝的性质和裂缝控制原则和措施的基础上,结合我国当前国情,针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议,该措施已引入我院编制的大庆油田砌块建筑构造图集。关键词:砌体结构 裂缝控制措施1 裂缝的性质 引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。温度裂缝 温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。干缩裂缝烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。[KG-*2]只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。[KG-*2]但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。[KG-*2]对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。〖KG-*2〗如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。1.3 温度、干缩及其它裂缝 对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤 灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。2 砌体裂缝的控制2.1 裂缝的危害和防裂的迫切性 砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要

砌体结构论文篇(7)

中图分类号:TU-4;G420文献标志码:A文章编号:10052909(2012)06007303砌体结构是砖砌体、砌块砌体、石砌体建造的结构的统称。对房屋而言,砌体结构是指以块材和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。大多数民用房屋的竖向承重结构是由砌体材料砌筑而成的承重墙体,而屋盖和楼盖采用钢筋混凝土材料建造,这种房屋称为混合结构房屋[1]。砌体结构在中国应用广泛,这是因为它容易就地取材,具有较好的耐久性及化学稳定性和大气稳定性,保温隔热性能好,且水泥、钢材、木材价格便宜。

在土木工程专业课程体系中,混凝土结构、砌体结构和钢结构是三大结构课程。其中,砌体结构课程所占课时较少,且学校一般不安排做砌体结构房屋的课程设计,因此容易引起学生对砌体结构课程不够重要的误解。实际上,砌体结构是土木工程重要的一门专业课,课程不但理论性强,而且与实践联系紧密。在较少的学时下,只有精心选择教学内容,积极探索教学方法,才能激发学生的学习兴趣,提高教学质量,把学生培养成能设计、懂施工、会管理适应社会经济发展的有用人才。

笔者结合实践就砌体结构课程教学内容和教学方法的改革进行了探讨。

一、教学内容改革

为了提高课程教学质量,培养学生工程综合能力,需要对现有的教学内容进行改革。由于砌体结构是由块体和砂浆两种性质截然不同的非均质材料组成,其设计方法建立在试验分析和经验基础上,理论推导较少。从某种程度上讲,砌体结构房屋、概念设计和构造措施比计算更为重要[2]。但是在以往的教学中,由于学时数所限,教师只讲授砌体力学性能和构件承载力计算等基本知识,较少涉及构造措施等内容。笔者建议适当压缩原教学内容的学时数,补充砌体结构抗震设计内容。在课堂上应讲解结构的震害分析与概念设计,以及多层砌体房屋抗震构造措施。另一方面,教师在讲课过程中,应紧密结合现行规范,分析工程结构设计实例,比较新旧规范的区别,对教材的内容予以拓宽和加深。这一点在混凝土结构设计课程中强调得比较多[3],砌体结构课程也应如此。笔者建议在绪论课上补充新规范[4]简介:新规范增添了成熟的可推广应用的新型材料;修订了部分砌体强度的取值并对砌体强度调整方法进行了简化;增加了提高砌体耐久性的有关规定;完善了砌体结构的构造要求;增补了防止或减少墙体开裂的措施;扩大了配筋砌块砌体结构的应用范围;完善了砌体结构的抗震设计方法。新规范技术先进、可操作性强,比2001版规范[5]更全面、科学,对推广砌体结构新材料、新技术,提高砌体结构设计水平,增强砌体结构防灾能力,保证砌体结构建设质量具有重大意义。

通过教学内容的改革,可以提高学生的学习兴趣,扩大学科视野,使学生认识到现代砌体结构设计的丰富内容和先进技术,从而促使学生努力学习专业知识,提高自身专业水平。

二、教学方法改革

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

李璟砌体结构课程教学改革探讨

教学方法是教师和学生为实现教学目的、完成教学任务所采取的工作方式。教学方法是联系教师与学生的重要纽带,是教师完成教学任务的必要条件,也是提高教学质量和提高教学效率的重要保证。笔者通过课堂教学实践,提出以下适用于砌体结构课程的教学方法。

(一)启发式教学

启发式教学,就是根据教学目的、内容、学生的知识水平和认知规律,运用各种教学手段,采用启发引导办法传授知识、培养能力,使学生积极主动地学习,以促进身心发展[6]。

对于该门课程中需要理解的内容,学生应该先理解再记忆,只有知道了“为什么”,才能牢牢地记住和掌握。例如,当砌体结构沿着水平方向弯曲时,可能出现两种破坏形式——沿齿缝截面和沿竖向灰缝截面,相应的弯曲抗拉强度分别为f1和f2。教师可以先问学生:在这种情况下,砌体结构的弯曲抗拉强度怎样确定?学生往往会回答:对于材料强度,宁愿保守地估计其值,所以取min{f1,f2}。然后教师可以引导学生通过列表达式来理解,设砌体结构最大应力为σmax,要避免发生沿齿缝截面的破坏,需满足σmax≤f1;要避免发生沿竖向灰缝截面的破坏,则σmax≤f2。这时候学生知道两个条件需同时满足,所以σmax≤min{f1,f2}。接着教师可以采用混凝土结构课程的例子让学生思考:一根钢筋混凝土简支梁,已知其截面尺寸、配筋情况及加载方式,如何确定其承载力?在教师的引导下,学生认识到:这根梁既可能发生弯曲破坏,又可能发生剪切破坏,所以应首先确定两个承载力——受弯承载力PM和受剪承载力PV。学生还会想到:由于在结构试验中荷载是从零开始逐渐增大,所以肯定先达到两个承载力中较小的一个值而使试件破坏,试件的实际承载力就是min{PM,PV},而砌体结构也是同样道理。通过这种启发式教学,学生从三个角度全面理解了为什么对于砌体结构弯曲抗拉强度应取两种强度较小的进行计算。

(二)类比法教学

类比法也叫比较类推法,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。其结论必须由实验来检验,类比对象间共有的属性越多,则类比结论的可靠性越大。

例如,当跨度较大的梁支承于砖墙上时,为了减小砌体局部受压应力,往往在梁支座处设置混凝土垫块,它需要满足刚性垫块的构造要求,其中学生较难理解的是垫块的面积应该大还是小才好,为什么要限制自梁边算起的垫块挑出长度?教师可以采用类比法进行讲解:考虑一个重物下面垫上木板放置在土壤里,参照刚性垫块的构造要求,我们对木板的挑出长度进行限制。在重力作用下,土壤受到压缩,由于木板的挑出长度小,所以其刚度大、弯曲变形小。土壤就像一列弹簧,在受力过程中起支承作用,由于木板上各点的沉降量大体一致,相应的弹簧力——土反力之间的差异也很小,因此这块木板下的土反力可看作均匀分布。这样学生就明白满足刚性垫块的构造要求能使下部砌体结构受到的局压应力沿着梁的横向均匀分布。

(三)重视基本概念和基本原理的讲解

例如,砌体一般作为受压构件,即通常所说的柱子,根据力学性能有短柱和长柱之分。但是,对短柱和长柱的概念没有讲清楚,也没有提及如何判定柱子类型。笔者查阅了文献、资料,向学生讲解砌体柱子类型的划分方法和基本特点:当柱子高厚比β≤3时为短柱,可不考虑构件纵向弯曲对承载力的影响;当330时为细长柱,此时高厚比很大,会发生失稳破坏,工程上应避免使用此类柱子。接着教师可以讲解计算方法:《砌体规范》[5]对无筋砌体受压构件,无论是轴心受压或偏心受压,还是短柱或长柱,给出了统一的承载力设计计算公式。

另一方面,基本原理的讲解也很重要。例如,要解释为什么砌体的抗压强度远小于块体的强度等级,应从单砖在砌体中受力状态的三个方面进行分析:(1)砌体中单砖处于压、弯、剪复合受力状态;(2)砌体中砖与砂浆的交互作用使砖承受水平拉应力;(3)竖向灰缝处应力集中使砖处于不利受力状态。又如,在讲授砌体局部受压计算时,应该突出局压工作原理:由于未直接受压的周围砌体对直接受压砌体的约束作用以及力的扩散作用,使砌体的局部抗压强度有所提高,提高的程度大小,取决于四周的约束情况。

(四)注意课程前后知识的联系

学生通过完成作业掌握了构件受压承载力和局部受压承载力的计算方法,但由于没有认识到前后知识的联系,容易造成分析、计算不够全面。对此,笔者设计了一道作业题:已知柱子截面尺寸、柱高、材料强度等级和柱顶承受的轴向压力,试验算该柱的承载力。从学生作业完成情况看,很多学生只做了局部受压承载力验算。完整的解答应该是进行柱顶截面的局部受压和柱底截面的轴心受压两个承载力的验算。

又如,在讲解砌体受拉、受弯构件的承载力计算时,应抓住砌体结构和材料力学的联系,从材料力学公式入手,经过简单推导就可得出砌体受弯构件的抗弯和抗剪承载力计算公式。

加强前后知识的联系,可使学生巩固所学知识,保持概念清晰,还有助于培养学生对实际工程分析与设计能力。

(五)坚持理论联系实际的原则

教学中贯彻理论联系实际原则,是指教学必须坚持理论与实际结合、统一,用理论分析实际,用实际验证理论,使学生在理论与实际的结合中理解、掌握知识,学会运用知识解决实际问题的能力。

在讲解砌体材料时,应该让学生对国家最新行业规定有所知晓。如从2000年开始,实心粘土砖就因其对能源的耗费、土地的破坏等原因被国家禁止。国务院2005年9月《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》要求,2010年底,所有城市都要禁止使用实心粘土砖,全国实心粘土砖年产量控制在4 000亿块以下。在此背景下,国家发改委鼓励各地积极发展和推广替代实心粘土砖的优质新型墙体材料,逐步淘汰粘土制品。考虑到工程实际应用,教师可以选择蒸压灰砂砖砌体结构进行讲解:蒸压灰砂砖是一种技术成熟、性能优良又节能的新型建筑材料,它适用于多层混合结构建筑的承重墙体、各类民用建筑、公用建筑和工业厂房的内、外墙,以及房屋的基础;砖的规格尺寸与普通实心粘土砖完全一致,可以直接代替实心粘土砖;蒸压砖是国家大力发展、应用的新型墙体材料。

在课堂教学中结合工程实例分析,培养学生结构体系、结构布置、结构方案设计的能力。例如:通过对“5·12”汶川大地震大量砌体结构房屋严重破坏和倒塌的工程实例进行分析[7],将理论知识与构造措施结合讲解,提高学习针对性,让学生明白:坚持抗震的概念设计,加强抗震构造措施,严格按抗震规范设计,控制施工质量,砖混结构同样可以有很好的抗震能力。

三、结语

为了适应高等教育改革与发展需要,对砌体结构、混凝土结构等土木工程专业课程,应该改变传统教学观念,不断革新教学方法,充分调动学生的学习积极性,力争培养出具有扎实专业基础、适应国家经济发展和社会进步的需要的高素质专门人才。

参考文献:

[1] 唐岱新,等.砌体结构[M].2版.北京:高等教育出版社,2009.

[2] 李永梅,孙国富,张勇波.砌体结构课程教学改革与实践[J].高等建筑教育,2009,18(4):77-79.

[3] 任凤鸣,袁兵.“混凝土结构设计”课程的教学探讨[J].文史博览:理论,2008(8):64-65.

[4] GB 50003-2011砌体结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

砌体结构论文篇(8)

In this paper, a brief introduction to the achievements in the field of masonry since the founding of P.R. China, which include the usage of all kinds of masonry structures, the development of new masonry materials and its structures and systems, the studies and researches on masonry theory. A recommendation to the development of masonry in future based on the authors knowledge.

〔keywords〕 unreinforced masonry; reinforced masonry; green building material.

中国是砌体大国,在历史上有举世闻名的万里长城,它是两千多万年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一;有在春秋战国时期就已兴修水利,如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程;有在1400年前由料石修建的现存河北赵县安济桥,这是世界上最早的敞肩式拱桥。该桥已被美国土木工程学会选入世界第12个土木工程里程碑。这些都是值得我们自豪和继承的,也对弘扬我国文化遗产起到积极作用。[1]解放后我国在砌体结构方面有了很大的发展,分三个方面加以概要介绍。

一 砌体结构量大面广[2]

解放以来我国砖的产量逐年增长,据统计[3],1980年的全国年产量为1600亿块,1996年增至6200亿块,为世界其它各国砖每年产量的总和。全国基建中采用砌体作墙体材料约占90%左右。在办公、住宅等民用建筑中大量采用砖墙承重。50年代这类房屋一般为3-4层,现在已为5-6层,不少城市一般建到7-8层。现在每年兴建的城市住宅建筑面积多达1亿m2以上。根据重庆市1980~1983年新建住宅建筑面积为503万m2,其中采用砖承重的占98%,7~7层以上的占50%,1972年还建成12层住宅。

 在中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房,以及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。

 砖石结构还用于建造各种构筑物。如镇江市建成的顶部外经2.18m、底部外径4.78m、高60m的砖烟囱;用料石建成的80m排气塔;在湖南建造的高12.4m、直径6.3m、壁厚240mm的砖砌粮仓群;福建用毛石建造的横跨云宵—东山两县的大型引水工程—向东渠,其中陈岱渡槽全长4400m,高20m,槽支墩共258座,工程规模宏大。此外我国在古代建桥技术的基础上,于1959年建成跨度60m、高52m的石拱桥,接着又建成了敞肩式现代公路桥,最大跨度达120m——湖南乌巢河大桥。我国建成的100m以上的石拱桥有10座(包括乌巢河桥),每座都有新发展和世界纪录。

 我国还积累了在地震区建造砌体结构房屋的宝贵经验。我国绝大多数大中城市在6度或6度以上地震设防区。地震烈度≤6度的砌体结构经受了地震的考验。经过设计和构造上的改进和处理,还在7度区和8度区建造了大量的砌体结构房屋。据不完全统计,从80年代初至今10多年间我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋建筑面积已达70-80亿m2[4]。

二 新材料、新技术、新结构的研究与应用

60年代以来,我国粘土空心砖(多孔砖)的生产和应用有较大的发展,在南京建造了6-8层的空心砖承重的旅馆。当时空心砖孔洞率为22%,与实心砖强度等效,但可减轻自重17%、墙厚减小20%,节省砂浆20~30%,砌筑工时少20-25%,墙体造价降低19~23%。根据节能进一步要求,近年来我国在消化吸收国外先进技术的基础上,制造出规格为380×240×190、孔洞率为40%的烧结保温空心砖(块),这种保温砖的密度为1012kg/m3,抗压强度10.5Mpa,热阻1.649m2K/W。在主要力学和热工性能的指标接近或达到国际同类产品的水平[5]。《多孔砖砌体设计与施工技术规程》行业标准,为这种砖的推广创造了条件。

 近10余年来,采用砼、轻骨料砼或加气砼,以及利用河砂、各种工业废料、粉煤灰、煤干石等制无热料水泥煤渣砼砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展。1958年建成采用砌块作墙体的房屋,经过四十多年的实践,砌块墙体已成为我国墙体革新的有效途径之一。砌块种类、规格较多,其中以中、小型砌块较为普遍,在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。据不完全统计[6],1996年全国砌块总产量约为2500万m3,各类砌块建筑

约5000万m2,近十年砼砌块与砌块建筑的年递增都在20%左右,尤其以大中城市推广迅速,以上海推广砌块建筑为例,1994年约50万m2,1995年100万m2,1996年约150万m2,到1999年一季度累计完成的砌块建筑450万m2。这些砌块建筑大多是多层的,至于中高层、高层砌块建筑我国于80年代就着手和进行试点工作,如1982年建成的广西区科委十层砌块住宅试验楼、1986年建成的广西区建二公司十一层小砌块试验楼(7度设防),[7]为我国砌块中高层的发展作了开创性的工作。从90年代初期,在总结国内外配筋砼砌块试验研究经验的基础上,我国在配筋砌块结构的配套材料、配套应用技术的研究上获得了突破,在此基础上开展了更具代表性和针对性的试点工程[10],如1997年建成的盘锦市国税局15层砌块住宅,1998年建成的上海砼空心砖块配筋砌体住宅试点工程[8]。试点工程实践表明,中高层配筋砌块建筑具有明显的社会经济效益:前者15层砌块建筑,节省钢材45%、土建造价降低18%;上海18层节约钢材25%,土建造价降低7.4%。因此,将中高层配筋砌块结构体系纳入到我国砌体结构设计规范中是理所当然的。由此可见,作为粘土砖的主要替代材和某些功能强于粘土砖的砌块的发展前景是非常好的。

 我国在50年代~70年代,采用预制大型墙板建造多层住宅,如采用振动砖墙板、烟灰煤渣、矿渣砼墙板建造了几十万m2的建筑。近10多年来北京等地采用内浇(砼)外砌的混合结构建造中高层建筑,取得了较好的经济效益。最近几年清华大学开展了多层大开间砼核心筒、砌体外墙的混合结构的试验研究和小规模试点工程,在改进和扩展砌体结构的性能和应用范围作了有益的探索。[12、13]

 我国配筋砌体应用研究起步较晚,60年代衡阳和株州一些房屋的部分墙、柱采用网状配筋砌体承重,节省纲材和水泥。1958~1972年在徐州采用配筋砖柱建筑了12-24m、吊车起重量50-200t的单层厂房36万m2,使用情况良好。70年代以来,尤其是1975年海城—营口地震和1976年唐山大地震之后,对设置构造柱和圈梁的约束砌体进行了一系列的试验研究,其成果引入我国抗震设计规范。在此基础之上,通过在砖墙中加大加密构造柱形成所谓强约束砌体的中高层结构的研究取得了可喜的成果。如辽宁省沈阳市、江苏徐州、湖南长沙、兰州等地先后建造了8~9层上百万m2的这类建筑,获得了较好的经济效益。这些研究成果有的已纳入到地方标准或国家标准[14、15、16]。这是我国科研工作者在粘土砖砌体低强材料情况下,向中高层作出的贡献。利用如此低的砌体材料在地震区建造如此之高的建筑唯有中国!

 和约束配筋砌体对应的是所谓均匀配筋砌体,即国外广泛应用的配筋砼砌块剪力墙结构,这种砌体和纲筋砼剪力墙一样,对水平和竖向配筋有最小含钢率要求,而且在受力模式上也类同于砼剪力墙结构,它是利用配筋砌块剪力墙承受结构的竖向和水平作用,是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体具有强度高、延性好,和钢筋砼剪力墙性能十分类似,可以用于大开间和高层建筑结构[6]。如美国抗震规范规定,配筋砌体的适用范围同钢筋砼结构。我国在80年代初期主持编制国际标准《配筋砌体设计规范》[11]起至今对其进行了较为系统的试验研究[7、8、9],表明用配筋砌体可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构,如广西的10-11层、盘锦的15层、上海的18层等。目前正在筹建的配筋砌块高层有首钢十八层配筋砌块住宅工程(8度设防),辽宁抚顺6栋16层砌块住宅、哈尔滨2栋18层砌块住宅等。可见配筋砌体中高层的研究和应用具有十分广阔的前景。

 我国有着用砖砌筑拱和券的丰富经验,解放以来,又向新的结构形式和大跨度方向发展。50-60年代修建了一大批砖拱屋盖和楼盖,还建成了10.5×11.3m的扁球形砖壳屋盖,16×16m的双曲扁球型砖薄壳和40m直径的园形球砖壳。60年代南京用带勾空心砖建成14×10m双曲扁壳屋盖仓库,以及10m直径的园形壳屋盖油库,在西安建成了24m双曲扁壳屋盖等。70年代我国还在闽清梅溪大桥工程中建成88m跨的(砼助)双曲砖拱桥等。

三 砌体结构理论研究与计算方法

解放前直至1950年我国谈不上有任何结构设计理论。国家建委于1956年批准在我国推广应用苏联《砖石及钢筋砖石结构设计标准和技术规范》NUTY120-55,直到60年代。60~70年代初,在我国有关部门的领导和组织下,在全国范围内对砖石结构进行了比较大规模的试验研究和调查,总结出一套符合我国实际、比较先进的砖石结构理论、计算方法和经验。在砌体强度计算公式、无筋砌体受压构件的承载力计算、按刚弹性方案考虑房屋的空间工作,以及有关构造措施方面具有我国特色。在此基础上于1973年颁布了国家标准《砖石结构设计规范》GBJ3-73。这是我国第一部砖石结构设计规范。从此使我国的砌体结构设计进入了一个崭新的阶段。70年代中期至80年代末期,为修订GBJ3-73规范,我国对砌体结构进行了第二次较大规模的试验研究,其中收集我国历年来各地试验的砌体强度数据4023个,补充长柱受压试件近200个,局压试件100多个,墙梁试件200多根及2000多个有限元分析数据和进行了11栋多层的砖房空间性能实测和大量的理论分析工作等。这样在砌体结构的设计方法、多层房屋的空间工作性能、墙梁的共同工作,以及砌块的力学性能和砌块房屋的设计方面取得了新的成绩。此外对配筋砌体、构造柱和砌体房屋的抗震性能方面也进行了许多试验研究。相继出版了《中型砌块建筑设计与施工规范》JGJ5-80、《砼小型空心砌块建筑设计与施工规程》JGJ14-82、《冶金工业厂房钢筋砼墙梁设计规程》YS07-79、《多层砖房设置钢筋砼构造柱抗震设计与施工规程》JGJ13-82等,特别是《砌体结构设计规范》GBJ3-88,使我国砌体结构设计理论和方法趋于完善。我国砌体结构可靠度的设计方法,已达到当前的国际先进水平。对于多层砌体房屋的空间工作,在墙梁中考虑墙和梁的共同工作和局压设计方法等专题的研究成果在世界上处于领先地位。近10余年来,特别是《砌体结构设计规范》GBJ3-88颁行后,进入了第三次较大规模的修订时期。如1995年颁行的《砼小型空心砖块建筑技术规程》JGJ/T14-95,通过试验增强抗震构造措施,使原规范(JGJ14-82)可增加一层,扩大了地震区的应用范围。1999年6月1日颁行的《砌体工程施工及验收规范》GB50203-98,取代了《砖石工程施工及验收规范》GB203-83。它主要补充了近年来新型材料和配筋砌体施工技术、施工质量控制等级方面的内容。目前正在修编的《砌体结构设计规范》GBJ3-88,主要在砌体结构可靠度方面、配筋砼砌块砌体、墙梁的抗震方面作了调整和补充。砌体结构可靠度,根据我国当前国情,作了适当的上调。这样作主要为促进采用较高等级的砌体材料,提高耐久性和适当提高抗风险能力。配筋砌体,特别是配筋砼砌块中高层,根据我国主编的国际标准《配筋砌体结构设计规范》和我国近年来各地较大规模的试验研究和试点建筑的经验,使我国配筋砌体的理论更完善,应用范围和限制有了较大的扩展和突破。如其应用范围,已达到钢筋砼剪力墙的适用范围。配筋灌孔砼砌块砌体是作为一个体系纳入到砌体规范中的,它的未来的实施,对促进我国砌块结构向高档次发展具有重要作用。

 另外本次修订增补了墙梁在地震区的设计方法,进一步扩大了这种结构形式的使用范围。另外根据多年来砌体结构,特别是新型墙体材料结构的温度裂缝、干燥收缩裂缝普遍比较严重,进行深入研究后,增加了比较有效的抗裂构造措施。

 我国砌体结构理论近年来有较大提高,反映在《砌体结构设计规范》GBJ3-88颁行前后,陆续出版了许多教材和著作,如丁大钧主编的《砌石结构》、《砌体结构学》、施楚贤主编的《砌体结构理论与设计》,以及《砌体结构论文集》、《砌体结构设计手册》等。这些对促进我国砌体结构的发展有一定作用。

四 展望

砌体是包括多种材料的块体砌筑而成的,其中砖石是最古老的建筑材料,几千年来由于其良好的物理力学性能、易于取材、生产和施工,造价低廉,致今仍成为我国主导的建筑材料。但是我国的砌体材料普遍存在着自重大、强度低、生产能耗高、毁田严重、施工机械化水平较低,和耐久性、抗震性能较差等弊病。因此我认为要针地这些问题开展下列方面的工作。

1、积极开发节能环保形的新型建材[3]

 1988年第一次国际材料研究会议上首次提出“绿色建材”的概念,1992年6月联大巴西里约热内卢环境和发展世界各国首脑会议,通过了“21世纪议程”宣言,确认了“可持续发展”的战略方针,其目标是:依据环境再生、协调共生、持续自然的原则,尽量减少自然资源的消耗,尽可能对废弃物的再利用和净化。保护生态环境以确保人类社会的可持续发展。

 近年来发达国家在实施《绿色建材》计划上取得了较大的进展,我国以1992年联合国环境与发展首脑会议为契机,遵照江泽民同志“经济的发展,必须与人口、环境、资源统筹考虑,决不能走浪费资源和先污染后治理的老路,更不能吃祖宗饭、断子孙路……。”的指示精神,迅速行动起来,广泛研制“绿色建材”产品,取得了初步成果。

1) 加大限制高能耗、高资源消耗、高污染低效益的产品的生产力度。如对粘土砖(按1996年生产6000亿块的代价是毁田10万多亩、能耗6000万吨标煤)国家早就出台了减少和限制的政策。近年的限制力度越来越大,如北京、上海等城市在建筑上不准采用粘土实心砖,这间接地促进了其它新材的发展。

2) 大力发展蒸压灰砂废渣制品。这包括钢渣砖、粉煤灰砖、炉渣砖及其空心砌块、粉煤灰加气砼墙板等。这些制品我国80年代以前生产量曾达2.5亿块,吃掉工业废渣几百万吨,但由于种种原因大多数厂家已停产,致使粘土砖生产回潮。今后应加大科研投入、改进工艺、提高产品性能和强度等级、降低成本,向多功能化发展。

3) 利用页岩生产多孔砖。我国页岩资源丰富,分布地域较广。烧结页岩砖具有能耗低、强度高、外观规则,其强度等级可达MU15~MU30,可砌清水墙和中高层建筑。页岩砖在四川、湖北和大连等地已初步应用。如城都的“绵城苑”小区16万m2的建筑均采用这种砖。

4) 大力发展废渣轻型砼墙板。这种轻板利用粉煤灰代替部分水泥,骨料为陶粒、矿渣或炉渣等轻骨料,加入玻璃纤维或其它纤维。以及其它轻材料墙板,提高砌体施工技术的工业化水平。

5) GRC板的改进与提高。这种板自重轻、防火、防水、施工安装方便。GRC空心条板是大力发展的一种墙体制品,需用先进的生产工艺和装配,以提高板的产量和质量。

6) 蒸压纤维水泥板。我国是世界上第三大粉煤灰生产国,仅电力工业年排灰量达上亿吨,目前的利用率仅为38%。其实粉煤灰经处理后可生产价值更高的墙体材料。如高性能砼砌块、蒸压纤维增强粉煤灰墙板等。它具有容重低、导热系数小、可加工性强、颜色白净的特点,目前全国的产量已达700万m2。

7) 大力推广复合墙板和复合砌块。目前国内外没有单一材料,既满足建筑节能保温隔热,又满足外墙的防水、强度的技术要求。因此只能用复合技术来满足墙体的多功能要求。如钢丝网水泥夹芯板。目前看来,现场湿作业,抹灰后难以克服龟裂现象有待改进。

复合砌块墙体材料,也是今后的发展方向,如采用矿渣空心砖、灰砂砌块、砼空心砌块中的任一种与绝缘材料相复合都可满足外墙的要求,目前已有少量生产。我国在复合墙体材料的应用方面已有一定基础,宜进一步改善和完善配套技术,大力推广,这是墙体材料“绿色化”的主要出路。

2、发展高强砌体材料

 目前我国的砌体材料和发达国家相比,强度低、耐久性差。如粘土砖的抗压强度一般为7.5~15Mpa,承重空心砖的孔隙率≤25%。而发达国家的抗压强度一般均达到30~60Mpa,且能达到100Mpa,承重空心砖的孔洞率可达到40%,容重一般为13KN/m3,最轻可达0.6KN/m3。根据国外经验和我国的条件,只要在配料、成型、烧结工艺上进行改进,是可以显著提高烧结砖的强度和质量的。如我国中美合资大连太平洋砖厂可生产出20Mpa~100Mpa的页岩砖。由于强度高、耐久性、耐磨性和独特的色彩,可作清水墙和装饰材料,已出口和广泛用于高档建筑。高强块材具有比低强材料高得多的价格优势。

 根据我国对粘土砖的限制政策,可就地取材、因地植宜,在粘土较多的地区,如西北高原,发展高强粘土制品、高空隙率的保温砖和外墙装饰砖、块材等;在少粘土的地区发展高强砼砌块、承重装饰砌块和利废材料制成的砌块等。

 在发展高强块材的同时,研制高强度等级的砌筑砂浆。目前的砂浆强度等级最高为M15。当与高强块材匹配时需开发大于M15以上的高性能砂浆。我国正在起草的《砼小型空心砌块砂浆和灌孔砼》行业标准中砂浆的强度等级为M5~M30,灌孔砼的强度等级为C20~C40,这是砼砌块配套材料方面的重要进展,对推动高强砌体材料结构的发展有重要作用。

 根据发展趋势,为确保质量,发展干拌砂浆和商品砂浆具有很好的前景。前者是把所有配料在干燥状态下混合装包供应现场按要求加水搅拌即可。天津舒布洛克水泥砌块公司已供应这种干拌砂浆,价格约高20%左右。商品砂浆的优点同商品砼。这类砂浆的发展一旦取代传统砂浆,将是一个多么巨大的变化!

3、继续加强配筋砌体和预应力砌体的研究。

我国虽已初步建立了配筋砌体结构体系,但需研制和定型生产砌块建筑施工用的机具,如铺砂浆器、小直径振捣棒(ф≤25)、小型灌孔砼浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔砼检测仪等。这些机具对配筋砌块结构的质量至关重要。

预应力砌体其原理同预应力砼,能明显地改善砌体的受力性能和抗震能力。国外,特别是英国在配筋砌体和预应力砌体方面的水平很高。我国80年代初期曾有过研究,但直至最近才有少数专家研究,如重庆建筑大学的骆万康教授对预应力砖墙的抗震设计提出了建议。[17]

4、加强砌体结构理论的研究

 进一步研究砌体结构的破坏机理和受力性能,通过物理和数学模式,建立精确而完整的砌体结构理论,是世界各国关心的课题。我国在这方面的研究具有较好的基础,有的题目有一定的深度,[18]继续加强这方面的工作十分有利,对促进砌体结构发展也有深远意义。为此还必须加强对砌体结构的实验技术和数据处理的研究,使测试自动化,以得到更精确的实验结果。

正如一位资深砌体结构学者,E、A、James指出“砌体结构经历了一次中古欧洲的文艺复兴,其有吸引力的功能特性和经济性,是它获得新生的关键。我们不能停留在这里。我们正在进一步赋予砌体结构的新的概念和用途”。我们对砌体结构的未来充满信心,在党的方针政策的正确指引下,坚持科学态度,敢于创新,不断努力,为我国及世界的砌体结构的发展作出更大的贡献。

参考文献

1、丁大钧.《砌体结构》教学刍议.建筑结构.1999.(3)

2、施楚贤主编.砌体结构理论与设计.中国建筑工业出版社.1992.

3、周玉琴等.浅谈新世纪“绿色建材”在国内外发展趋势.天津墙改办.墙改与节能.1999.(2)

4、建筑结构设计统一标准修订组.我国建筑结构设计可靠度设定水平分析与改进意见.1999.7

5、郑墨林.烧结保温空心砌块的性能与应用初探.天津墙改办.墙改与节能.1999.(2)

6、苑振芳.砼砌块建筑发展现状及展望.工程建设标准化.1998.(6)

7、广西建科所.抗震设防(7度)配筋小砌块高层建筑研究—成果鉴定资料.1987.12

8、肖小松.砼砌体的性质.同济大学博士后工作报告.1998.5

9、谢小军.砼小砌块砌体力学性能及其配筋砌体抗震性能的研究.湖南大学硕士论文.1998

10、苑振芳.15层配筋砌块住宅试点工程简介.施工技术.1998.(7)

11、苑振芳.国际标准《配筋砌体结构设计与施工规范》简介.工程建设标准化.1995.(5)

12、方鄂华等.砼筒一组合墙及开洞组合墙模型试验及承载力研究.建筑技术.1997

13、王绍豪等.带砼筒大开间砖混结构灵活住宅结构设计建议.建筑技术.1997

14、沈阳市建设标准《钢筋砼—砖组合墙结构技术规程》SYJB2-95

15、江苏省地方标准《约束砖砌体建筑技术规程》DB32/113-95

砌体结构论文篇(9)

一、我国砌体结构发展的现状新中国成立以来,砌体结构得到迅速发展。目前砌体结构是我国建筑工程中量大而面广的最常用的结构形式,砌体结构中砖石砌体约占95%以上。据了解,目前我国实心黏土砖的年产量已达6000亿块,破坏土地资源数10万亩,十分惊人。砌体材料方面的发展必然应考虑“节土”、“节能”、“利废”的基本国策。作为“节土”、减轻自重的重要措施,20世纪80年代以来,砖已从过去单一的烧结普通砖发展到采用多孔砖和空心砖、混凝土空心砌块、轻骨料混凝土或加气混凝土砌块、非烧结硅酸盐砖、硅酸盐砖、粉煤灰砌块、灰砂砖以及其他工业废渣或煤矿石等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块等。为适应城市建设的需要,结构形式也从过去单一的墙砌体承重结构发展为大型墙板、内框架结构、内浇外砌、挂板等不同类型。砌体结构的应用范围也在不断地扩大,出现了以砖砌体建造屋面、楼面结构的情况。各地也在积极研究论证砌体用于高层建筑结构中的可行性。在应用新技术方面,我国曾采用过振动砖墙板技术、预应力空心砖楼板技术与配筋砌体等。配筋砌体结构的试验与研究在我国虽然起步较晚,但进步显著。20世纪60年代起在一些房屋的部分砖砌体承重墙、柱中尝试采用管网配筋,结果墙、柱的承载力得到了很大的提高且材料利用率也提高了很多,取得了显著的经济效果。70年代以来,尤其是经历了1975年海城地震及1976年唐山大地震之后,我国加强了对配筋砌体结构的试验和研究,且于1983年和1986年,在广西南宁修建了10层配筋砌块的住宅楼和11层办公楼试点房屋。当时采用MU20高强砌块是两次人工投料振捣而成。于辽宁盘锦市建成了一栋15层配筋砌块剪力墙点式住宅楼。1998年上海建成一栋配筋砌块剪力墙18层塔楼,所用砌块也是用美国设备生产MU20的砌块,这是我国最高的18层砌块高层房屋,而且建在7度设防的上海市,其影响和作用都是比较大的。2000年抚顺也建成一栋6.6m大开间12层配筋砌块剪力墙板式住宅楼。

二、砌体结构的优点与缺点砌体结构能够得到如此广泛的应用必然有它存在的道理,同时也会造成一些负面的影响,随着时代的发展与自然资源的变换,砌体结构的优缺点也体现的越来越明显:

1、砌体结构的优点①容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料──矿渣制作,来源方便,价格低廉。②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。③砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备。在寒冷地区,冬季可用冻结法砌筑,不需特殊的保温措施。④砖墙和砌块墙体能够隔热和保温,所以既是较好的承重结构,也是较好的围护结构。

2、砌体结构的缺点①与钢和混凝土相比,砌体的强度较低,因而构件的截面尺寸较大,材料用量多,自重大。②砌体的砌筑基本上是手工方式,施工劳动量大。③砌体的抗拉和抗剪强度都很低,因而抗震性能较差,在使用上受到一定限制;砖、石的抗压强度也不能充分发挥。④粘土砖需用粘土制造,在某些地区过多占用农田,影响农业生产。基于砌体结构在我国建筑中应用的如此广泛,而它的优缺点又越来越影响了社会的发展,所以我们要总结出一条砌体结构在我国可持续发展之路。

三、我国砌体结构的发展前景随着科学技术的进步,古老的砌体结构将逐步被现代砌体结构所取代。21世纪我国砌体结构已进入了成熟的发展阶段,但仍具有诸多不足之处,其今后的主要发展方向有如下几个方面。

1、研究和生产节能、环保、轻质、高强、高性能、可持续发展的块体材料。 轻质、高强空心块体,能使墙体自重减轻,生产效率提高,且保温隔热性能良好,受力更加合理,抗震性能也得到了提高。在努力研究和生产轻质、高强的砌块和砖的同时,还应注意对高黏结强度砂浆的研制和开发,发展高强、高黏结力的砂浆可有效的提高砌体结构的强度和抗震性能。

2、研究和发展新的设计理论和新的结构体系 相对其他结构形式而言,砌体结构的设计理论发展较慢,还有不少问题有待进一步研究。同时需要更加深入地研究砌体结构的结构布置,整体受力性能和破坏机理,通过物理和数学模式,建立精确而完整的砌体结构理论,研究有优良抗震性能的砌体结构,使砌体结构这种古老而有生命力的结构形式更好地造福人民。

3、研究和推广先进、高效新技术采用工业化生产,提高砌体施工技术的机械化水平,可减轻劳动强度、加快工程建设速度。国外在砌体结构的预制、装配化方面做了许多工作,积累了不少经验,我国在这方面有较大差距。我国对预应力砌体结构的研究相当薄弱,为此,有必要在我国较大范围内改变传统的砌体结构建造方式。先进、高效的建造技术,将为创造舒适的居住和使用环境提供良好的条件。综上所述,砌体结构在我国得到了广泛的应用,但随着时代的变迁也需要进行不断的进步才能适应社会的发展需要,这就要求我们站在可持续发展的角度上不断的进行科技创新,利用新技术将砌体结构这古老的建筑传统延续下去。

参考文献:

砌体结构论文篇(10)

Abstract:The masonry structure is a common form of combination construction projects, the main use of the brick structure of brick, stone and other materials. Masonry structure, wider application of engineering and construction to provide a lot of convenience, but the advantages and disadvantages of the structure is still significant, and how to give full play to the advantages of the masonry structure, reducing its shortcomings engineering problems caused by the construction and design units important issues of concern.

Key words: masonry structure; advantages and disadvantages; construction

中图分类号:TQ639.2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

砌墙体结构的普及应用为工程建造提供了诸多方便,但该结构自身存在的优缺点依旧显著,如何充分发挥砌墙体结构的优点,降低其缺点所造成的工程问题,这些都是施工单位需要积极研究的问题。针对现场施工存在的不足,也需制定有效的技术方案提升施工质量。

一、砌墙体结构的优缺点

砌墙体结构是建筑工程常见的组合形式,主要利用砖块、石块等材料砌成的结构。无论是早期的建筑物建造,或者是新时期的新型建筑物,砌墙体结构均得到了广泛的运用。掌握此种结构的优缺点,有助于更好地指导施工单位完成作业任务,确保工程按质按量完成。

1、优点。①取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料,来源方便,价格低廉。②抗寒。砌体砌筑在寒冷地区,冬季可用冻结法砌筑,不需特殊的保温措施。③砖墙和砌块墙体能够隔热和保温,所以既是较好的承重结构,也是较好的围护结构。

2、缺点。①强度低。与钢和混凝土相比,砌体的强度较低,因而构件的截面尺寸较大,材料用量多,自重大。②耗时长。砌体的砌筑基本上是手工方式,施工劳动量大。③抗震差。砌体的抗拉、抗剪强度都很低,因而抗震性能较差,在使用上受到一定限制。

二、砌墙体施工常见的病害问题

砌墙体是建筑工程运用较多的结构形式,随着建筑工程项目的改革发展,砌墙体也出现了不同的操作工艺。现场勘测显示,砌墙体施工依旧面临着诸多结构病害,主要集中于墙体空洞、结构裂缝、钢筋外露等,若不及时处理会影响建筑物的安全性。砌墙体施工病害如图1。

1、墙体空洞。从实际情况看,砌墙体处理工序存在不足,并没有完全发挥砌墙体混凝土的作用。由于上道工序处理不足,砌墙体易出现不同程度的空洞,混凝土与梁体之间的配合不紧密,存在明显的空隙现象,限制了结构性能的发挥。

图1砌墙体常见病害

2、结构裂缝。施工人员所采用的砌墙工艺不合理,易造成裂纹现象,破坏了原始结构的完整性。砌墙体形成裂缝的最重要原因是混凝土浇注难度较大,浇注后混凝土凝固效果难控制,当砌墙体结构受力不均衡便会发生开裂现象。

3、钢筋外露。露筋是钢筋结构过于暴露在梁外,在钢筋混凝土浇筑过程中振捣不到位,保护层垫块没有设置或者固定不牢固。采用钢筋混凝土的砌墙体结构,钢筋植入位置不当或未完全植入均会出现漏筋现象,减弱了钢结构的牢固性能。

三、砌墙体结构施工的技术要点

砌墙体是一种传统的建筑结构,其在建筑物结构变革发展阶段发挥了重要的作用,保护了建筑物整体的稳定性。鉴于城市工程改造活动日趋频繁,砌墙体结构的应用价值得到了全面地体现,掌握先进的施工技术是保证建筑质量的前提。施工单位需结合钢筋混凝土材料的标准规范,从配合比例、施工工艺两方面强化施工。

1、配合比例。“配合比”是混凝土材料的核心参数,配合比控制的准确与否直接决定了混凝土的使用性能。为了解决砌墙体砌墙体的不足,应在混凝土材料配制环节进行优化改进,以最佳的配合比指导混合料搭配,如图2。国家标准规定,砌墙体混凝土的原始材料由水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、减水剂、膨胀剂等构成,按照此类顺序,需采用科学的配合比例调试材料。

图2材料配制流程

2、施工工艺。施工工艺流程与砌墙体砌墙体质量是密切相关的,解决砌墙体操作存在的缺陷,也需加强两个方面的工艺改进,即安装工艺、粉刷工艺。安装工艺是针对钢筋结构的安装而言,施工人员选定钢筋材料后应编制科学的安装流程,每一个钢构件都要参照图纸安装到位;粉刷工艺是针对砌墙体的水泥砂浆而言,作业人员尽可能简化粉刷流程,严格控制水泥浆的用量,以保证混凝土充分地凝固。

结论

总之,为了进一步保证建筑物结构的牢固性,施工单位必须加强砌墙体结构的质量控制。考虑到空洞、裂缝、漏筋等病害现象,作业人员应从材料配置、施工工艺等方面优化操作,不断提升建筑物的综合性能。

参考文献:[1] 苑振芳,王振惠,李彤,苑磊. 论与框架柱脱开的砌块填充墙设计应用[J]. 建筑砌块与砌块建筑. 2009(06);

[2] 王凤来,陈再现. 配筋砌块砌体结构承重墙体系发展概况及应用效益分析[J]. 墙材革新与建筑节能. 2009(03);

[3] 苑磊,苑振芳. 论复合保温砌块墙体的设计应用[J]. 建筑砌块与砌块建筑. 2009(02);

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