砌体结构的新发展

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砌体结构抗震的新发展

砌体结构抗震的新发展

【 键词 】 体 结 构 ; 构抗 震 关 砌 结


引 言

砌体 的 结 构 是 一 种 传 统 的 墙 体 材 料 ,在 我 国 的 各 类 建 筑 中仍 占
是构 造 柱 的 特 点 之 一 。 5设 置构 造 柱 之 后 , 体 的 抗 剪 能 力 一 般 提 高 2% 左 右 , . 墙 0 因此 应
即 特 点 是在 砌 体 周 边 均 有 钢 筋 混 凝 土 约 束 构 件 ,砌 体 配 筋 量 在 00 %一 的破 坏 此 时 构 造 柱 的数 量 是 远 远 不 够 的 。 使 横墙 中 的构 造 柱 间距 一 .7 11 构造 柱 作 用 也 难 以 完全 发 挥 。 01%左 右 ; 筋 砌 体 适 用 于 1 . 7 配 0层 以上 的 中 高层 建 筑 , 配 筋 混 凝 土 般 可 能 达 到 1 ~2米 , 如 根 据 工 程 实 践经 验 和有 关 试 验研 究资 料 分析 , 规 范对 此 做 了补 新 空 心 砌块 , 实 就 是 一 种 砌 筑 成 型 的 剪 力 墙 结 构 , 配 筋 率 也 接 近 于 其 其 充 和 完 善 :) 层 数 和 房 屋 高 度 接 近 或 者 达 到 砌 体 结 构 限 定 高 度 时 横 a当 现浇 钢 筋 混 凝 土剪 力 墙 结 构 . 在 02 即 -%左 右 。 . : 4米 纵 16 9 6年 的邢 台地 震 和 17 9 6年 的唐 山 地震 等 数 十 次 破 坏 性 大 地 墙 内 的构 造 柱 间 距 不 宜 大 于 层 高 的 2倍 .即 一 般 不 宜 超 过 5 震, 以及 12 9 3年 日本 关 东 大地 震 等 , 乎 无 一 例 外 婀 表 明 无 筋 砌 体 结 墙 内的 构 造 柱 一般 不 超 过 3 几 . ( 纵墙 ) 42米 ( 9米 外 和 . 内纵 墙 ) 。如 此 要 实 构 构 不 能 承 受 大地 震 的考 验 。因 此 目前 国外 抗 震 规 范 一般 只允 许建 造 3 求 是 十 分 必 要 的 , 验 证 明 墙 段 的宽 高 比超 过 2时 , 造 柱 的 约 束 作 用 降 低 。b在 开 间 较大 、 墙 较 少 的 多 层住 宅 中 , ) 横 当层 数 和房 屋 高 度 接 层 及 三 层 以 下 的砌 体 结 构 。 在 尽 管 砌 体 结 构 的抗 震性 能 如此 之 差 , 而 在 城 镇 建 设 中 . 于 我 国 人 近 和 达 到 砌 体 高度 限 定 高 度 时 对构 造 柱 的 设 置 间距 要求 更 高 。 横 墙 然 由 口集 中 , 地有 限 , 以我 们 不可 能 把 砌 体 结 构 限 制 过 严 , 是 要 适 应 内 的柱 间距 不 宜 大 于 层 高 , 纵 墙 内 的柱 间 距 不 宜 大 于 42米 : 时 土 所 而 在 . 同 发 展 的 需 要 , 研 究 和 总 结震 害 的基 础 上 , 进 砌 体 的 抗 震 性 能 , 高 在 所 有 纵 横 墙 交接 处 及 横 墙 的 中部 也 均 应 设 有 构 造 柱 以 约 束 相 应 墙 在 改 提 段的砌体。 它 的 建 造层 数 和高 度 , 足业 主需 要 。 满

浅析建筑砌体结构的发展状况

浅析建筑砌体结构的发展状况
l概 述
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 。 51 . 1加大限制高能耗、 . 高资源消耗 、 高污染
大发 展 阶段 。
2砌体结构量大面广 我 国的砌体结构有着悠久 的历史和辉煌 的 3 _ 3在新结构方面,曾研究和建造了各种型 级 、 降低成本 , 向多功能化发展。 纪 录。在历史上有举世瞩 目的万里长城 ;有在 式 的砖薄壳 5. .2烧结页岩砖具有 能耗低 、 1 强度高 、 外观 10 40年前 由料石修建的世界上最早 的敞肩式拱 我国有着用砖砌筑的丰富经验 , 国以来 , 建 又 规则, 其强度等级可达 IU 5 d 1 MU 0 在中高层建 3, 桥——现存河北赵县安济桥;有富丽宏伟的故宫 向新的结构形式和大跨度方向发展。砖薄壳结构 筑亦可采用。 建筑群等等。这些都是值得我们自 豪和继承的。 既是砌体结构又是薄壳结构,而且其融合了二者 513对自重轻 、 ._ 防火 、 防水、 施工安装方便的 建国后 , 我国在砌体结构方面有了很大的发 的优点, 因其受力较好, 我国在屋盖和楼盖结构 中 G C板进行改进与提高; R 推广应用容重 低、 导热 展。 砖的产量逐年增长, 全国基建中采用砌体作墙 已经有广泛的应用 。 循序渐进地修建了一大批砖 系数小 、 可加工性强的蒸压纤维水泥板 ; 以提高砌 体材料约占 9 %  ̄ 在办公、 0 2 右。 住宅等民用建筑 中 拱屋盖和楼盖 , 还建成 了 1.×l 3 O 5 1 m的扁球形砖 体施工技术的工业化水平 。 . 大量采用砖墙承重。 甚至在中高层、 高层框架结构 壳屋盖,6 1m的双曲扁球型砖薄壳和 4 m直 1×6 0 5. .4大力推广复合墙板和复合砌块。 1 用复合 的建筑工程中也得到相应的应用。在中小型工业 径的园形球砖壳 , 用带勾空心砖建成 1 O 双 技术来满足建筑节能 4×lr e 保温隔热、 的防水、 外墙 强度 厂房及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖 曲扁壳屋盖仓库 以及 lm直径 的园形壳屋盖 油 等墙体的多功能要求。我国在复合墙体材料的应 O 墙、 柱承重结构。 库,2m双曲扁壳屋盖等。 4 用方面已有一定基础 , 宜进一步改善和完善配套 砖石结构还用于建造各种构筑物。如高 达 4砌体结构理论研究与计算方法 技术 , 大力推广, 这是墙体材料“ 绿色化” 的主要前 6m的砖烟囱、 0 用料石建成的 8 m排气塔、 圆 0 砖砌 经大量实验和调查研究 , 总结出一套符合我 提 。 形粮仓群、 毛石建造的大型引水渠等 , 用 工程规模 国实际、 比较先进的砖石结构理论、 计算方法和经 5 . 2发展高强砌体材料及附料 均极宏大。 验。 在砌体各种强度计算公式、 无筋砌体受压构件 目前我国的砌体材料和发达国家相比,强度 此外在古代建桥技术的基础上 , 均有新 的发 的承载力计算 、按刚弹性方案考虑房屋的空间工 低、 耐久性差。根据国外经验和我 国的条件 , 只要 展和应用 ,石砌拱桥的跨度 已显著加大 ,厚度减 作 , 偏心受压构件连续的计算公式和考虑风荷载 在配料 、 成型 、 烧结工艺上进行改进 , 是可以显著 薄, 同时桥的高度和承载力都有了很大的发展 ; 下房屋空间工作的计算方法 ,以及有关构造措施 提高砌块的强度和质量的。 因 地制宜地扩大了石结构的应用范围。 方面逐步建立了具有我国特色的砌体结构设计计 在发展高强块材的同时,研制高强度等级的 3新材料 、 新技术、 新结构的研究与应用 算理论。 17 年颁布了第一部砖石结构类的国 砌筑砂浆。当与高强块材 匹配时需开发大于 M 5 于 93 1 31 .在新材料方面 ,如硅酸盐和泡沫硅酸盐 家标准 《 砖石结构设计规范} B 37 。从此使我 以上的高性能砂浆。根据发展趋势 , GJ 3 — 为确保质量 , 砌块 , 混凝土空心砌体和各类大板 以及各种承重 国的砌体结构设计进入了一个崭新的阶段。此外 发展干拌砂浆和商品砂浆具有很好的前景。把所 和非承重空心砖的采用和不断改进 对配筋砌体 、 构造柱和砌体房屋的抗震性能方 面 有配料在干燥状态下混合装包供应 , 现场施工按 2 世纪 6 年代以来 , O o 我国粘土空心砖f 多孔 也相继进行了许多试验研究 , 使我国砌体结构设 要求加水搅拌即可。 商品砂浆 的优点似商品砼。 这 砖) 的生产和应用有较大的发展。 根据节能进一步 计理论和方法趋于完善。我国砌体结构可靠度 的 类砂浆的发展一旦取代传统砂浆 , 将是一个 巨大 要求,近年来我国在消化吸收国外先进技术 的基 设计方法 , 已达到当前的国际先进水平。 对于多层 的 变化 。 础上 , 对烧结保温空心砖( 的制造有极大 的改 砌体房屋的空间工作 , 块) 在墙梁中考虑墙和粱的共 5 继续加强配筋砌体和预应力砌体的研究 3 进 ,其在主要力学和热工性能的指标接近或 达到 同工作和局压设计方法等专题的研究成果在世界 我国虽 已初步建立 了配筋砌体结构体 系, 但 国际 同类产 品 的水 平 。 上 处 于领先 地 位 。 仍需对配筋砌体作进一步的研制与开发。而预应 近年来 , 采用砼、 轻骨料砼或加气砼 , 以及利 5前景展望 力砌体其原理同预应力砼 ,能明显地改善砌体 的 用河砂 、 各种工业废料、 粉煤灰、 煤干石等制无热 砌体是包括多种材料的块体砌筑而成 的, 其 受力性能和抗震能力。 料水泥煤渣砼砌块或蒸压灰砂砖 、粉煤灰硅酸盐 中砖石是最古老的 建筑材料 , 几千年来 由于其 良 6加强砌体结构理论的研究 砖、 砌块等在我国有较大的发展。 好的物理力学性能 、 易于取材、 生产 和施工 , 造价 进一 步研究砌体结构的破坏机理 和受 力性 3 . 2在新技术方匾,如采用振动砖墙板及各 低廉 , 致今仍成为我 国主导的建筑材料。 但是我 国 能 , 建立精确而完整的砌体结构理论 , 加强对砌体 种配筋砌体, 包括预应力空心砖楼板等 的砌体材料普遍存在着 自 重大 、 强度低 、 生产能耗 结构的实验技术和数据处理 的研究 ,进一步赋予 随着科技的发展 , 逐渐采用预制大型墙板建 高 、 毁田严重 、 手工砌筑工作量繁重 、 生产效率低 , 砌体结构的新的概念和用途 。 我们对砌 体结构的 造多层住宅 , 如采用振动砖墙板、 烟灰煤渣 、 矿渣 耐久性、 抗震性能较差等弊病; 以致施工进度慢 , 未来充满信心 , 在党的方针政策的正确指引下 , 坚 砼墙板。近 1 余年来采用内浇 : 0 ) 砌的混合结 建设周期长, 夕 施工机械化水平较低。 要针对这些问 持科学态度 , 于创新 , 敢 不断努力 , 在不久 的 相信 构建造中高层建筑, 了较好的经济效益。 取得 近年 题开展下列方面的工作: 将来 , 砌体结构会获得一次新生。 多层大开间砼核心筒 、砌体外墙的混合结构的应 5 . 1积极开发节能环保形的新型建材 用有了实质性的发展。 依据环境再生、 协调共生、 持续 自然的原则 , 我 国配筋砌体应用研究起步较晚, 在经历大 响应“ 绿色建材” 计划 , 广泛研制 “ 绿色建材” 产品,

砌体结构未来发展

砌体结构未来发展

砌体结构未来发展砌体结构未来发展方向由砖砌体、石砌体或砌块砌体构建的结构,称为砌体结构。

由块体和砂浆砌筑而成的整体材料称为砌体。

根据砌体的受力性能分为无筋砌体结构、约束砌体结构和配筋砌体结构。

砌体和砌体结构是土木工程中的一种主要的建筑材料和承重结构,被广泛应用。

砌体材料如黏土、砂和石是天然材料,分布广,容易就地取材,与水泥、钢材和木材的价格相比更为便宜。

砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性能,能够满足建筑的使用期限。

砌体结构中的砖砌体结构具有良好的保温和隔热性能,节能效果显著。

黏土砖、灰砂砖、混凝土普通砖和普通混凝土小型空心砌块等是土木工程中常见的受压构件的材料。

生产黏土砖的主要材料的是黏土,在生产的过程中必定要占用过多的农田,不但严重影响了农业生产,而且对生态环境也造成了严重污染。

我国是一个土地资源非常缺乏的国家,人均耕地占有量少。

我国黏土实心砖的产量曾经高达7000亿块,不仅严重毁田和消耗大量煤炭资源,同时也对生态环境造成了严重污染①。

因此,致力于发展新型砌体结构材料成为土木工程可持续发展的必要条件。

新型砌体结构具有众多优点,比如:采用节能、环保、轻质、高强且品种众多;在工程上有广泛的应用;具有先进、高效的建造技术等。

“十二五”期间,我国将进入绿色建筑快速发展阶段。

因此,限制使用黏土制品,发展新型墙体材料和结构,开发新技术和加强砌体结构基本理论将成为未来砌体结构的发展方向。

一、政策加大限制高能耗、高资源消耗、高污染低效益的产品的生产力度。

如对黏土实心砖国家早就出台了减少和限制的政策,提倡发展和使用新型墙体材料。

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黏土实心砖,这也会间接地促进了其它新材的发展。

对研制和开发绿色砌体材料的企业给予政策上的扶持,以及有关机构的新型研发技术和产品可以在这些企业的产品上得到验证。

二、新型材料现在我国砌块的抗压强度一般为10~30Mpa,普遍偏低。

而一些发达国家的抗压强度一般均达到30~60Mpa,承重空心砖的孔洞率比较高②。

谈砌体结构的现状与发展方向

谈砌体结构的现状与发展方向

谈砌体结构的现状与发展方向摘要:砌体结构理论发展到今天,使我们对砌体机构的优缺点有了长足的认知,通过分析裂缝等负面影响产生的原因,对砌体理论进行不断地创新、探索,对其在建筑中主要的地位加以巩固。

新型砌体材料、结构的研究和砌体结构理论研究方面已经取得了成就。

我们要对砌体结构的未来充满信心,要为我国及世界的砌体结构的发展作出更大的贡献。

关键词:缺点创新发展中国的古迹“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。

中国是个砌体大国。

砌体结构是由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。

从解放到现在砌体结构在新中国的发展建设中起到了不可替代的作用,但同时许多质量问题也暴露出来了。

一、砌体结构的缺点(一)强度不满足要求。

1、设计截面太小,承载力不够;2、水、电、暖、卫设留洞留槽削弱墙截面太多;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;4、施工质量差,砂浆饱满度严重不足,施工时的砖没有浸水,引起灰缝强度不足等。

(二)错位及变形。

1、砌体墙高厚比过大导致使用阶段失稳变形;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;3、施工顺序不当,导致新砌体墙平面外变形失稳。

(三)局部损伤及倒塌。

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;2、墙体在使用过程中受到碱腐蚀,使得部分墙体严重损伤;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。

(四)砌体裂缝。

1、温度变形。

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,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。

温度或环境温度温差太大。

砖墙温度变形受地基约束。

砌体中的混凝土收缩(温度与干缩)较大。

2、地基不均匀沉降。

地基沉降差较大,地基局部塌陷,地基冻胀,地基浸水,地下水位降低,相邻建筑物影响。

我国砌体结构的发展状况与展望

我国砌体结构的发展状况与展望

我国砌体结构的发展状况与展望作为建筑行业中传统的建筑技术之一,砌体结构在我国有着悠久的历史。

然而,在现代化建设的大背景下,砌体结构面临着诸多挑战和变革。

本文将从我国砌体结构的发展状况以及展望两个方面进行论述。

发展状况:我国在过去的几十年里,曾大量采用砌体结构进行建筑。

这是因为砌体结构具有简单、经济、环保等优势。

然而,随着混凝土结构的快速普及,砌体结构的市场占有率逐渐下降,特别是在高层建筑领域。

目前,我国砌体结构主要应用于低层建筑、农村地区和特殊的场所,如历史文化建筑等。

同时,随着我国建筑行业的现代化发展,建筑技术的更新换代也带来了对砌体结构的重新思考。

展望:虽然面临挑战,但砌体结构在我国建筑行业仍然有着广阔的发展空间。

首先,随着人们对环境保护和可持续发展的需求增加,砌体结构的环保特性将成为其重要的竞争力。

相比混凝土结构,砌体结构在生产、施工和使用过程中产生的环境污染较少。

其次,在农村地区和特殊场所,砌体结构依然具有很大的适用性。

农村地区的建筑多为小型且分散,使用砌体结构可以更好地适应地方环境、降低成本。

对于历史文化建筑等场所,由于其破坏较小,砌体结构更能保持建筑的原始风貌。

此外,砌体结构材料的多样性和可塑性也为其发展提供了机会,如使用空心砖、混凝土砌块等。

展望未来,我国砌体结构仍有以下几个方面需要改进和发展:首先,提高施工质量和效率。

砌体结构的施工工艺相对简单,但其对施工工人的技术要求较高。

因此,应加强技术培训和管理,提高施工质量和效率。

其次,开发新的砌体材料和技术。

传统的砌体结构主要使用石头、砖块等材料,但这些材料在抗震性、保温性等方面存在一定的缺陷。

因此,应积极研发新的砌体材料和技术,如轻质砌体、织物砌体等。

再次,加强砌体结构的设计标准和规范。

砌体结构的设计标准和规范落后于混凝土结构,这限制了其在高层建筑领域的应用。

因此,应加强标准和规范的研究与制定。

最后,加强砌体结构的宣传和推广。

虽然砌体结构在我国建筑行业逐渐边缘化,但其仍然具有一定的市场需求。

配筋砌块砌体结构及其发展前景

配筋砌块砌体结构及其发展前景

配筋砌块砌体结构发展及其前景一、配筋砌块砌体结构的概念配筋砌块砌体结构是将混凝土小型空心砌块(采用专用生产线经干挤压蒸养工艺生产)用砂浆先砌筑成墙体,同时设置好水平钢筋和预留水平条带凹槽,再在竖向孔洞内配置竖向钢筋,最后以砌块为模板,采用灌芯混凝土将竖向孔洞和水平凹槽内全部灌实,形成装配整体式钢筋混凝土墙。

该墙体具有砌体的特征,同时又将砌体作为浇注混凝土的模板使用,墙体内由水平和竖向钢筋组成单排钢筋网片。

配筋砌块砌体既保留了传统材料砖结构取材广泛、施工方便、造价低廉的特点,又具有强度高延性好的钢筋混凝土结构的特性,它是唯一融砌体和混凝土性能于一体的一种新型材料。

国内外的实践,特别是美国的实践已经证明,砌块已成为一种最具竞争力的建筑材料之一。

二、配筋砌块砌体的发展前景从国家可持续发展战略出发,粘土实心砖砌体结构因节地、节能、减排的要求开始逐渐退出历史舞台,取而代之的是大量层出不穷的新型墙体材料,如各种粘土空心砖制品、页岩烧结砖制品、硅酸盐非烧结砖制品、粉煤灰制品和各种砌块制品等,其发展速度之快,十分惊人。

但在这些琳琅满目的新型建材产品中,却轻易发现现阶段没有一种产品占有主导地位,这是与国外混凝土砌块占有统治地位的现状存在极大的反差。

在我国二十年的墙体材料改革发展过程中,借鉴国外发展经验,首先得到发展的是混凝土小型空心砌块砌体结构,这一体系以块材和砂浆砌筑而成,附之以芯柱或构造柱加强方式,但仍属无筋砌体范围,其应用过程中主要存在如下两个问题致命技术问题,而无法大面积持续推广,第一是自应用开始就有易于开裂的现象,使建设单位心存顾忌,第二是住宅使用者引出的二次装修带来太多管理难度和安全隐患,而解决裂缝问题需要花费较大量资金,且开裂后维修非常困难。

几乎在砌块砌体发展的同时,以发展配筋砌块砌体中高层建筑为目标,国内进行了配筋砌块砌体剪力墙结构体系的研究和应用,该体系不用模板、节省人工、节省钢筋,采用该体系国外建设最高的达到28层,国内目前最高的是19层,其属于配筋砌体的概念,因此墙体的承载力和延性都得到很大的提高,大量试验表明其受力性能与现浇钢筋混凝土墙体十分相近,国外规范允许建设的房屋高度也与现浇钢筋混凝土相同,这一体系经过实践在国内越来越得到开发商的青睐和重视,特别在黑龙江省已经成为建设中高层房屋的首选体系。

砌体结构的发展和展望

砌体结构的发展和展望

我国砌体结构的发展状况与展望【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、结构的研究和砌体理论研究方面的成就。

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。

这些都是我们自豪和继承的,也对弘扬我国文化遗产起到积极作用。

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、砌体结构量大面广解放以来我国砖的产量逐年增长,据统计,1980年的全国产量为1600亿块,1996年增至6200亿,为世界其他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5—6层,现在已为6—8层,不少城市建到11层以上。

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径2.18m、底部外径4.78m、高60m的砖烟囱;用料石建成的80m的排气塔;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霄—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年建成跨度为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(包括乌巢河大桥),每座都有新发展和世界记录。

砌体结构的新发展

砌体结构的新发展

砌体结构的新发展砌体结构的新发展【摘要】砌体结构在我国有悠久的应用历史,秦砖汉瓦、万里长城是我们引以自豪的象征。

随着人口的增加,耕地资源日趋紧张,为了保护环境节约能源,也不允许挖地烧砖。

因此,量大面广的粘土实心砖就将逐步被禁用而退出历史舞台,这样就促使我们面临一场墙体材料革新的历史机遇。

同时在经历过多次地震的中国,提高抗震性能也是砌体结构在结构方面应该有一定有发展与创新。

【关键词】砌体结构新发展一、砌体材料的发展得益于国家积极的鼓励政策,目前我国砌体结构材料形成一种既有地方特点,又有多品种的砌体材料并举的发展势态,大致可分为以几类:1、粘土类制品:新型烧结砖:以页岩或煤矸石或粉煤灰为原材料,或按一定比例混合使用的经烧结而成的实心砖、多孔砖,较好地利用工业废料为原料,制成墙体材料。

它们具有类似于烧结粘土砖的性质,亦具有新的原材料的特点。

新型烧结砖一般抗压强度均较高,以北京地区为例,普通的煤矸石加页岩混合烧结砖的抗压强度均在MU15以上,少量的可达MU20以上,多孔砖的孔洞率在25%-30%左右。

此类实心砖由于表面比粘土砖更粗糙,抗剪强度亦普遍比粘土砖高;多孔砖由于有孔洞作为键糟,砂浆能起到销键作用。

增大了砌体的抗剪强度,对抗震十分有利。

新型烧结砖还由于经焙烧而成,因此,其砌体的线膨胀系数和收缩率都比较小,与烧结粘土砖没有什么区别。

蒸压类砖:包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖。

由于它们的原材料不同,特别是制作养护过程的差异,导致蒸压砖特有的性质。

蒸压灰砂砖以石灰和砂为原材料,蒸压粉煤灰砖以电厂工业废料粉煤灰为原材料。

经过机械压制成型,高压蒸汽养护而成砌体材料。

由于它的制作过程和生产工艺,决定了这类砖具有收缩率较大、表面比较光滑、抗压强度较高而抗剪强度较低的特点。

因此,反映在设计应用过程中出现一些问题。

比如由于收缩率大,线膨胀系数亦大,这类砌体墙受材料收缩以及温度影响较大,墙体容易出现裂缝和变形。

又比如由于砖表面比较光滑,磨擦系数小,与砂浆的粘结性能就差。

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砌体结构的新发展
【摘要】
砌体结构在我国有悠久的应用历史,秦砖汉瓦、万里长城是我们引以自豪的象征。

随着人口的增加,耕地资源日趋紧张,为了保护环境节约能源,也不允许挖地烧砖。

因此,量大面广的粘土实心砖就将逐步被禁用而退出历史舞台,这样就促使我们面临一场墙体材料革新的历史机遇。

同时在经历过多次地震的中国,提高抗震性能也是砌体结构在结构方面应该有一定有发展与创新。

【关键词】砌体结构新发展
一、砌体材料的发展
得益于国家积极的鼓励政策,目前我国砌体结构材料形成一种既有地方特点,又有多品种的砌体材料并举的发展势态,大致可分为以几类:
1、粘土类制品:
新型烧结砖:以页岩或煤矸石或粉煤灰为原材料,或按一定比例混合使用的经烧结而成的实心砖、多孔砖,较好地利用工业废料为原料,制成墙体材料。

它们具有类似于烧结粘土砖的性质,亦具有新的原材料的特点。

新型烧结砖一般抗压强度均较高,以北京地区为例,普通的煤矸石加页岩混合烧结砖的抗压强度均在MU15以上,少量的可达MU20以上,多孔砖的孔洞率在25%-30%左右。

此类实心砖由于表面比粘土砖更粗糙,抗剪强度亦普遍比粘土砖高;多孔砖由于有孔洞作为键糟,砂浆能起到销键作用。

增大了砌体的抗剪强度,对抗震十分有利。

新型烧结砖还由于经焙烧而成,因此,其砌体的线膨胀系数和收缩率都比较小,与烧结粘土砖没有什么区别。

蒸压类砖:包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖。

由于它们的原材料不同,特别是制作养护过程的差异,导致蒸压砖特有的性质。

蒸压灰砂砖以石灰和砂为原材
料,蒸压粉煤灰砖以电厂工业废料粉煤灰为原材料。

经过机械压制成型,高压蒸汽养护而成砌体材料。

由于它的制作过程和生产工艺,决定了这类砖具有收缩率较大、表面比较光滑、抗压强度较高而抗剪强度较低的特点。

因此,反映在设计应用过程中出现一些问题。

比如由于收缩率大,线膨胀系数亦大,这类砌体墙受材料收缩以及温度影响较大,墙体容易出现裂缝和变形。

又比如由于砖表面比较光滑,磨擦系数小,与砂浆的粘结性能就差。

因此,其抗剪强度偏低,不利于抗震。

至于蒸压类砖中,目前规范尚未列入的多孔蒸压砖的品种,因此,暂不能作为承重墙体材料。

同时,由于蒸养砖的变形更大,目前也不能做承重墙体材料。

砼砌块:这是一种以水泥、细石或轻骨料为原材料,经过机械振动压制成型。

利用自然或燕汽养护而成的砌体材料。

它的特点是原材料水泥具有普遍性,骨料就地取材,生产过程比较节能,强度可以根据不同需要配制。

这种墙体材料的最大优点是它的块材形式,一般具有较大的集中孔洞,孔洞率可以达到25%-50%。

这些孔洞为块体材料较多地配置钢筋创造了先天条件。

因此,它是一种砌体材料走向整体结构的良好形式,也是使砌体结构提高抗震性能的有效途径。

2、其他砌体材料:这类材料中还包括生土和石砌体材料,包括以聚笨类材料、水泥及其它骨料掺合制成的新型墙体块材。

当前有些地区还开发了水泥多孔砖的新型块材,它的尺寸与KP1型砖相同。

其原材料为水泥、沙和细石。

因此它是一种承重的墙体新材料,目前发展势头很快,但尚无行业和国家标准。

二、砌体结构的发展
我国是一个多地震国家,六度及六度以区地震区占全国面积的三分之二以上,历次地震表明,砌体结构的震害比较严重,砌体结构技术的发展主要就是抗震技术的发展,必须改进砌体结构的抗震性能,包括延性性能和抗倒塌能力。

从提高砌体结构抗震性能的角度来看,大致可将砌体结构形式划分为三类:无筋砌体:这类结构的墙体配筋率在0.07%以下,抗震性能较差,不宜在地震区建造。

约束砌体:墙体配筋率在0.07%以上,0.2%以下,这类砌体结构抗震性能较好,适于在地震区建造多层砌体结构。

在这类结构体系中,大家较为熟悉的就是构造柱体系。

我国在1977年提出了在砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱的做法。

即在内外墙连接处、墙体交接部位、大洞口及楼梯间角墙等部位,设置后浇的钢筋混凝土柱。

目的在于约束受地震开裂后砌体不在地震持时内突然倒塌。

这一设想在全国通过了一千多片单层墙体和十余幢建筑整体模型试验得到了证实。

构造柱的试验研究表明:砌体中的构造柱对初裂荷载影响不大,提高不多;对砌体的刚度增加也很少;对提高承载能力约在10%-30%左右;但对延性的提高十分明显,可比无构造柱墙体提高3-5倍;特别是对防止房屋突然塌落起到决定性作用。

实践经验也证明:按照唐山地震以后的抗震规范设计的,砌体中带有构造柱做法的房屋,己在多次地震中得到了考验,烈度最高时达到9度,震后墙体有开裂,但无一倒塌。

因此,宏观震害调查表明:钥筋硅构造柱,对减轻砌体结构震害,防止房屋倒塌具有明显的抗震作用。

目前在我国,构造柱的构造做法为一种有效、经济而成功的抗震措施已广泛用于各类砌体结构。

七十年代开始被列入抗震设计规范,八、九十年代进一步得到充实和发展。

如组合柱体系,即在砌体墙中段设置钢筋砼组合柱,在墙体平面内每间隔一定距离设置钢筋混凝土组合柱,其宽度一般同墙厚、长度和间距根据设计要求。

此类设置有组合柱的墙体一般在两端均有按规定设置的构造柱。

以这类组合柱组成的墙体称为组合墙体,其抗震性能,特别是墙体的抗剪能力有较大幅度的提高,并对整个建筑的整体弯曲十分有利,是较多层数的砌体结构的一种较好的做法。

在提高砌体结构抗震性能、改善砌体脆性性质方面,我国还进行了大量的试验研究工作和试点实践。

砌体墙中配置水平钢筋,利用实心或多孔砖中沿墙的高度方向相隔60-300mm配置水平钢筋,砌体墙中设置混凝土水平条带。

即在沿砌体墙每隔一定高度上,以现浇细石混凝土60-100mm厚并配置若干根细钢筋或钢筋网。

这种做法可以改善砖砌体的脆性性质,使砌体墙裂缝不出现对角主拉应力轨迹的主裂缝,并且使裂缝比较均匀地分布在整个墙面。

这样,对砌体墙的抗剪强度可提高15%-30%左右,延性的改善方面也很明显。

水平配筋作用的发挥与钢筋两端的锚固程度有直接关系,锚固可靠时,其抗剪性能可比无锚固再提高13%左右。

约束砌体结构体系主要用于多层结构,当需要突破抗震设计规范对砌体结构高度的限制时,可以采用配筋砌体体系,从墙体配筋率来衡量,在0.2%
以上。

近年来以混凝土小型空心砌块为代表的配筋砌体结构发展迅速,在北京、上海、辽宁等地建成了层数达18层的中高层建筑。

此类结构从墙体材料、配筋情况来看,完全可纳入钢筋混凝土结构之列,只是从块材型式及砌筑方式,仍将其看作砌体结构。

几年来的工程实践表明,采用配筋砌块砌体,同现浇混凝土剪力墙结构相比具有更多的优越性。

一是降低配筋率,节约钢材近一半;二是在一定程度上减轻结构自重(15%);三是降低造价(工程造价可减少10~20%、工效提高50%);四是改善了变形和延性性能。

因此,是一种可供推广应用的新结构体系。

对于中高层配筋砌块结构,其地震作用计算及结构抗震验算同以往砌体结构均有所不同。

由于高度增加,其计算模型也不能再沿用以剪切变形为主的多层砌体结构,而必须考虑结构的弯曲影响。

同时,由于高度增加,结构的自振周期变长,也不能再按多层砌块结构一律假设其基频处于反应谱平台段,应通过计算确定。

在内力和位移计算时,如果房屋高度不超过40m,以剪切变形为主,且质量和刚度沿高度分布比较均匀时,可采用底部剪力法进行地震作用的简化计算,反之就应该采用振型分解反应谱法。

在配筋混凝土砌块结构的承载力计算时,也不单是计算砌块墙的受剪承载力,而应按剪力墙结构计算在偏心受压和偏心受拉时砌块砌体剪力墙的斜截面受剪承载能力;配筋砌块砌体剪力墙过梁的斜截面受剪承载能力等。

同时,对配筋砌体剪力墙结构中的构造措施,也有了更高的要求。

三、砌体结构发展展望
在我国当前和今后的发展趋势中,砌体结构仍将是一种重要的结构形式,砌体材料也将仍为我国建筑的主要墙体材料,并且在以下几方面可作进一步深入的研发:
1、砌体结构材料方面:开展高强材料(如高强砌块及块型)、高性能砂浆和注芯混凝土的基本材料研究。

我国砌块应用的实践已经证明,大孔隙率薄壁大体积的砌块仍然采用普通粘土砖砌体使用的砌筑砂浆和注芯材料是不合适的,它粘结性差,强度低,收缩大,使砌块砌体强度低,整体性差、抗震能力弱,这无
疑限制了砌块建筑的发展。

为此需研制砌块建筑配套的专用材料,即专用砂浆(粘结性高、流动性低、和易性保水性强、强度增长快)、注芯混凝土(高流动性、低收缩和高强度)保证浇注密实与砌块内壁粘结好,不产生收缩裂缝和与砌块匹配的芯柱混凝土强度,才能保证将砌块、钢筋粘结成整体,成为高强度高延性的配筋砌体结构。

2、在砌体结构体系方面:开展砌体结构构件力学性能试验、整体结构动力性能研究、房屋抗震性能包括弹塑性性能研究。

3、科技投入方面:建议政府部门加大科技投入。

4、完善标准体系:在上述研究的基础上编制出有关砌块结构的材料标准,配筋砌块建筑结构设计及施工规范,还必须编制配筋砌块建筑设计计算及绘图软件,以及配筋砌块结构设计构造图集等。

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