浅析砌体结构现状与前景

张轲+马万松

摘 要：随着社会的发展，自然界的变迁，人们对建筑结构要求越来越高。这就要求我们要不断的发展和创新，让砌体结构建筑在我们有一个良好的发展，本文主要阐明了砌体结构的现状与其发展前景。

关键词：砌体结构；建筑结构；发展前景

引言

随着自然界的变换和时代的变迁，人们对建筑结构的要求也越来越高，自然资源的利用效率也越来越多，这就要求我们在现有的建筑理念上有所突破和改变，以满足人们生产活和需要。

一、砌体结构的定义

砌体结构（masonry structure） 是由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。砌体（砖混结构）是由块体和砂浆砌筑而成的墙或柱，包括砖砌体、砌块砌体、石砌体和墙板砌体，在一般的工程建筑中，砌体占整个建筑物自重的约1/2，用工量和造价约各占1/3，是建筑工程的重要材料。长期以来，我国占主导地位的砌体材料烧结钻土砖已有二千多年的历史，与黏土瓦并称为“秦砖汉瓦”。但是，这种砌体材料需要大量黏土作原材料，为有效地保护耕地，国家要求尽量不用黏土砖。砌体材料正朝着充分利用各种工业废料，轻质、高强、空心、大块、多功能的方向发展。它包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。砌体结构在我国应用很广泛，这是因为它可以就地取材，具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性，有较好的保温隔热性能。较钢筋混凝土结构节约水泥和钢材，砌筑时不需模板及特殊的技术设备，可节约木材。砌体结构的缺点是自重大、体积大，砌筑工作繁重。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱，因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很低。由于其组成的基本材料和连接方式，决定了它的脆性性质，从而使其遭受地震时破坏较重，抗震性能很差，因此对多层砌体结构抗震设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。此外，砖砌体所用粘土砖用量很大，占用农田土地过多，因此把实心砖改成空心砖，特别发展高孔洞率、高强度、大块的空心砖以节约材料，以及利用工业废料，如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心砖块代替红砖等都是今后砌体结构的方向。

二、砌体结构现阶段的发展状况

由于我国仍是发展中国家，经济条件相对落后，决定了现在乃至今后仍将有大量房屋建筑会采用砌体结构。但由于土地资源的不可再生性，在使用砌体结构的同时需考虑能否采取措施，降低砌块粘土使用量，减轻砌体结构自重，并提高砌体杭剪、抗弯和抗拉性能，改善其延性，加强其抗倾能力，通过试验和研究，逐步减轻和克服砌体结构的一些缺点，使砌体结构能延长其生命力。目前我国主要是从以下两个方面进行砌体结构改革的。

1、空心砖和多孔砖得到了越来越广泛的普及和应用

空心砖、多孔砖以及相应的节能环保砌块随着墙体改革的深入开展而得到更加广泛的应用，普通烧结粘土砖的使用受到越来越多的限制，促使建设单位更多地使用获得认证许可的空心砖、多孔砖以及相应的节能环保砌块。

在建筑工程中应用空心砖和多孔砖有许多优点：在生产方面，节约原料和燃料，干燥和烧成周期短，综合效益高，砌筑成活效率高；在使用方面，保温效果和透气性能好，提高了居住舒适感；节能方面，结构自重轻，建筑能耗比较节省，各项综合技术经济指标都比较好。这些优越性，已被国内外大型的工程建设实践所证明。发展及推广应用空心砖、多孔砖和节能环保砌块，是我国建筑物墙体改革的重要内容，也是建筑业提高经济效益的有效方法。

2、配筋砌体的研究得到了较大发展

在上世纪四五十年代，前苏联的研究人员就对网状配筋砌体开展试验研究，得出了较完整的计算方法。上世纪七十年代，湖南大学对方格钢筋网配筋砌体抗压性能进行了相对系统的试验和研究。上世纪八十年代，南京工学院等单位试验和研究了盘旋形钢筋的配筋砌体。国内外还对竖向配筋空心砖砌体进行了更加系统的研究，东南大学多次进行竖向配筋小型砌块的试验研究。

通常我们认为，配筋砌体是由于钢筋的拉力作用使砌体处于三向受力状态而提高其强度。但文献认为横向配筋砌体的强度提高主要是由于钢筋的拉接作用防止了被裂缝分开的小柱由于过早失稳而破坏。

一九八八年东南大学进行的钢纤维砂浆砖柱抗压强度的试验，得出了钢纤维砂浆砌体的抗压性能较普通砂浆砌体提高约15%，抗剪强度明显提高，提高了约30%，而抗压韧度也有较大的提高。

一九九零年至今，集中配筋砌体结构的研究得到了很大发展。根据有关文献，集中配筋砌体结构在破坏阶段时钢筋的应力达到屈服值，比分布配筋效果更好；同时配筋带又可以减小砼构造柱的支撑长度，加强砼构造柱对砌体结构的约束作用；被分隔开的小面积墙体各自出现交叉裂缝，在墙体两端形成的三角形块体，尺寸较小，对于墙端柱的挤压作用明显减弱；另外还可以直接参与抗剪。但是集中配筋砌体结构和分布配筋砌体结构同样存在施工繁琐的问题，这有待今后进一步改善。

三、砌体结构发展趋势

随着新型砌体结构材料和新的结构形式的出现，砌体结构的设计理论和方法不断促进砌体结构的向前发展。根据世界各国的砌体应用情况，我国砌体结构正向适应社会需求的方向发展，发展现代砌体已经成为了摆在我们面前的重要任务。其特点如下：

1.发展和推广应用砌体结构的新材料。为适应节能、环保的要求，要限制黏土砖的应用，而改为大力发展新型砌体材料，充分把工业废料和地方性材料利用起来，发展节能的砌体结构。加大限制高能耗的、高资源消耗的、高污染的低效益的产品的生产力度。大力发展蒸压灰砂废渣砌体材料制品，包括粉煤灰加气混凝土墙板、粉煤灰砖、炉渣砖及空心砌块、钢渣砖等。

2.发展轻质高强多功能的砌块和高性能的砂浆，进一步研究轻质高强低能耗的砌块，使砌块向薄壁、大块发展、高强、薄壁和大尺寸是今后砌块的发展方向，可以减轻自重，节约运输的费用，减少灰缝，就可以节省劳力，并且可以提高承载力；利用页岩生产多孔砖，大力发展废渣轻型的墙板、蒸压纤维的水泥板，提高自重轻、防火、施工安装方便GRC板；大力推广复合墙板。目前，国内外还没有不仅能够满足建筑节能保温隔热，又能够满足外墙防水和强度的技术要求的单一的材料。

3.采用新技术、新结构体系。配筋砌体和预应力砌体都是砌体结构的发展方向。向砌块孔洞内灌注混凝土，使它成为钢筋混凝土和砌块的组合砌体，可以用于多高层房屋，可以减轻自重，提高砌体的强度以及抗震性能。根据我国对粘土砖的限制政策，可就地取材、因地宜，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砖、块材等在粘土少的地区发展高强砼砌块、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，研制高强等级的砌筑砂浆。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的高性能砂浆。

4.新设计方法。研究人员更加深入地研究砌体结构的本构关系、破坏的机理和受力的性能，研究砌体结构的整体工作性能，多高层计算理论以及方法，通过物理和数学模式，建立精确并且完整的砌体结构理论，使砌体結构的计算方法以及设计理论更趋于完善。

参考文献：

[1]施楚贤.砌体结构[M].中国建筑工业出版社，2008，8-25.

[2]高东.砌体结构发展展望[J].吉林建筑，2004，（5）：39-41.endprint