砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)實(shí)情況

趙　偉　譚福磊

[摘要]從三個(gè)方面簡(jiǎn)要介紹我國(guó)建國(guó)以來砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用、新型砌體材料、結(jié)構(gòu)的研究和砌體結(jié)構(gòu)理論研究方面取得的成就。并對(duì)未來我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展提出建議。

[關(guān)鍵詞]無筋砌體 配筋砌體 綠色建材

中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0520200－01

一、砌體結(jié)構(gòu)量大面廣

解放以來我國(guó)磚的產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)[3]，1980年的全國(guó)年產(chǎn)量為1600億塊，1996年增至6200億塊，為世界其它各國(guó)磚每年產(chǎn)量的總和。全國(guó)基建中采用砌體作墻體材料約占90%左右。在辦公、住宅等民用建筑中 大量采用磚墻承重。50年代這類房屋一般為3-4層，現(xiàn)在已為5-6層，不少城市一般建到7-8層?，F(xiàn)在每年興建的城市住宅建筑面積多達(dá)1億m2以上。根 據(jù)重慶市1980～1983年新建住宅建筑面積為503萬(wàn)m2，其中采用磚承重的占98%，7～7層以上的占50%，1972年還建成12層住宅。

我國(guó)還積累了在地震區(qū)建造砌體結(jié)構(gòu)房屋的寶貴經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)絕大多數(shù)大中城市在6度或6度以上地震設(shè)防區(qū)。地震烈度≤6度的砌體結(jié)構(gòu)經(jīng)受了地震的考驗(yàn)。經(jīng)過設(shè) 計(jì)和構(gòu)造上的改進(jìn)和處理，還在7度區(qū)和8度區(qū)建造了大量的砌體結(jié)構(gòu)房屋。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從80年代初至今10多年間我國(guó)主要大中城市建造的多層砌體結(jié)構(gòu)房 屋建筑面積已達(dá)70-80億m2[4]。

二、新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用

60年代以來，我國(guó)粘土空心磚（多孔磚）的生產(chǎn)和應(yīng)用有較大的發(fā)展，在南京建造了6-8層的空心磚承重的旅館。當(dāng)時(shí)空心磚孔洞率為22%，與實(shí)心磚 強(qiáng)度等效，但可減輕自重17%、墻厚減小20%，節(jié)省砂漿20～30%，砌筑工時(shí)少20-25%，墻體造價(jià)降低19～23%。根據(jù)節(jié)能進(jìn)一步要求，近年來 我國(guó)在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，制造出規(guī)格為380×240×190、孔洞率為40%的燒結(jié)保溫空心磚（塊），這種保溫磚的密度為 1012kg/m3，抗壓強(qiáng)度10.5Mpa，熱阻1.649m2K/W。在主要力學(xué)和熱工性能的指標(biāo)接近或達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品的水平[5]?！抖嗫状u砌體設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為這種磚的推廣創(chuàng)造了條件。

三、砌體結(jié)構(gòu)理論研究與計(jì)算方法

60～70年代初，在我國(guó)有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)和組織下，在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)磚石結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較大規(guī)模的試驗(yàn)研究和調(diào)查，總結(jié)出 一套符合我國(guó)實(shí)際、比較先進(jìn)的磚石結(jié)構(gòu)理論、計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)。在砌體強(qiáng)度計(jì)算公式、無筋砌體受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算、按剛彈性方案考慮房屋的空間工作，以及有關(guān)構(gòu)造措施方面具有我國(guó)特色。在此基礎(chǔ)上于1973年頒布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ3-73。

四、展望

砌體是包括多種材料的塊體砌筑而成的，其中磚石是最古老的建筑材料，幾千年來由于其良好的物理力學(xué)性能、易于取材、生產(chǎn)和施工，造價(jià)低廉，致今仍成為我國(guó)主導(dǎo)的建筑材料。但是我國(guó)的砌體材料普遍存在著自重大、強(qiáng)度低、生產(chǎn)能耗高、毀田嚴(yán)重、施工機(jī)械化水平較低，和耐久性、抗震性能較差等弊病。因此我認(rèn)為要針地這些問題開展下列方面的工作。

（一）積極開發(fā)節(jié)能環(huán)保形的新型建材[3]

1．加大限制高能耗、高資源消耗、高污染低效益的產(chǎn)品的生產(chǎn)力度。如對(duì)粘土磚（按1996年生產(chǎn)6000億塊的代價(jià)是毀田10萬(wàn)多畝、能耗6000萬(wàn)噸標(biāo)煤）國(guó)家早就出臺(tái)了減少和限制的政策。近年的限制力度越來越大，如北京、上海等城市在建筑上不準(zhǔn)采用粘土實(shí)心磚，這間接地促進(jìn)了其它新材的發(fā)展。

2．大力發(fā)展蒸壓灰砂廢渣制品。這包括鋼渣磚、粉煤灰磚、爐渣磚及其空心砌塊、粉煤灰加氣砼墻板等。這些制品我國(guó)80年代以前生產(chǎn)量曾達(dá)2.5億塊，吃掉工業(yè) 廢渣幾百萬(wàn)噸，但由于種種原因大多數(shù)廠家已停產(chǎn)，致使粘土磚生產(chǎn)回潮。今后應(yīng)加大科研投入、改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品性能和強(qiáng)度等級(jí)、降低成本，向多功能化發(fā)展。

（二）發(fā)展高強(qiáng)砌體材料

目前我國(guó)的砌體材料和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，強(qiáng)度低、耐久性差。如粘土磚的抗壓強(qiáng)度一般為7.5～15Mpa，承重空心磚的孔隙率≤25%。而發(fā)達(dá)國(guó)家的抗壓強(qiáng)度 一般均達(dá)到30～60Mpa，且能達(dá)到100Mpa，承重空心磚的孔洞率可達(dá)到40%，容重一般為13KN/m3，最輕可達(dá)0.6KN/m3。根據(jù)國(guó)外經(jīng) 驗(yàn)和我國(guó)的條件，只要在配料、成型、燒結(jié)工藝上進(jìn)行改進(jìn)，是可以顯著提高燒結(jié)磚的強(qiáng)度和質(zhì)量的。

（三）繼續(xù)加強(qiáng)配筋砌體和預(yù)應(yīng)力砌體的研究

我國(guó)雖已初步建立了配筋砌體結(jié)構(gòu)體系，但需研制和定型生產(chǎn)砌塊建筑施工用的機(jī)具，如鋪砂漿器、小直徑振搗棒（ф≤25）、小型灌孔砼澆注泵、小型鋼筋焊機(jī)、灌孔砼檢測(cè)儀等。這些機(jī)具對(duì)配筋砌塊結(jié)構(gòu)的質(zhì)量至關(guān)重要。

預(yù)應(yīng)力砌體其原理同預(yù)應(yīng)力砼，能明顯地改善砌體的受力性能和抗震能力。國(guó)外，特別是英國(guó)在配筋砌體和預(yù)應(yīng)力砌體方面的水平很高。我國(guó)80年代初期曾有過研究，但直至最近才有少數(shù)專家研究，如重慶建筑大學(xué)的駱萬(wàn)康教授對(duì)預(yù)應(yīng)力磚墻的抗震設(shè)計(jì)提出了建議。[7]

（四）加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)理論的研究

進(jìn)一步研究砌體結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理和受力性能，通過物理和數(shù)學(xué)模 式，建立精確而完整的砌體結(jié)構(gòu)理論，是世界各國(guó)關(guān)心的課題。我國(guó)在這方面的研究具有較好的基礎(chǔ)，有的題目有一定的深度，[8]繼續(xù)加強(qiáng)這方面的工作十分有利，對(duì)促進(jìn)砌體結(jié)構(gòu)發(fā)展也有深遠(yuǎn)意義。為此還必須加強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和數(shù)據(jù)處理的研究，使測(cè)試自動(dòng)化，以得到更精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁大鈞，《砌體結(jié)構(gòu)》教學(xué)芻議，建筑結(jié)構(gòu)，1999.3.

[2]施楚賢主編，砌體結(jié)構(gòu)理論與設(shè)計(jì)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1992.

[3]周玉琴等，淺談新世紀(jì)“綠色建材”在國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)，天津墻改辦，墻改與節(jié)能，1999.2.

[4]建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)修訂組，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度設(shè)定水平分析與改進(jìn)意見，1999.7.

[5]鄭墨林，燒結(jié)保溫空心砌塊的性能與應(yīng)用初探，天津墻改辦，墻改與節(jié)能，1999.2.

[6]苑振芳，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《配筋砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》簡(jiǎn)介，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，1995.5.

[7]方鄂華等，砼筒一組合墻及開洞組合墻模型試驗(yàn)及承載力研究，建筑技術(shù)，1997.

[8]王紹豪等，帶砼筒大開間磚混結(jié)構(gòu)靈活住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議，建筑技術(shù)，1997.

[9]沈陽(yáng)市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，《鋼筋砼磚組合墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，SYJB2-95.

[10]江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)，《約束磚砌體建筑技術(shù)規(guī)程》DB32/113-95.

[11]甘肅省標(biāo)準(zhǔn)，《中高層磚墻與砼剪力墻組合砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程（試行）》，DBJ25-56-95.

[12]駱萬(wàn)康，關(guān)于砌體抗剪力強(qiáng)度計(jì)算與集中式預(yù)應(yīng)力磚墻抗震設(shè)計(jì)的建議，99全國(guó)砌體結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，1999.9.

[13]肖小松，砌體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性質(zhì)及數(shù)值模擬，同濟(jì)大學(xué)申請(qǐng)博士學(xué)位論文，1995.7.

作者簡(jiǎn)介：

趙偉（1969-），男，沈陽(yáng)人，大學(xué)本科，高級(jí)工程師，從事工程監(jiān)理工作。