我国砌体结构的发展状况与展望(一)
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·设计分析我国砌体结构的发展现状及发展趋势何 静(陕西国防工业职业技术学院,陕西 西安 710302)摘 要:砌体结构在我国有着悠久的历史,目前我国大部分的建筑结构都采用的是砌体结构。
虽说我国的砌体结构己经得到了不断的发展,但是与发达国家相比,还是存在着很大的差距。
本文总结了我国砌体结构的发展现状,同时也指出了我国砌体结构的发展趋势。
关键词:砌体结构;发展现状;发展趋势作者简介:何静(1987.6-),女,陕西西安人,助教,主要从事建筑工程技术和工程造价专业教学研究工作。
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。
是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
砌体结构在我国已有几千年的悠久历史。
1 砌体结构的特点砌体结构的优点在于易就地取材;块体材料具有良好的耐火性、耐久性和保温性能;砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备;与钢筋混凝土结构相比,节约了水泥和钢筋的用量,造价低,施工周期短。
正是由于这些优点,使得砌体结构在民用建筑、工业建筑、水利工程等各个领域都得到了广泛的应用。
2 我国砌体结构的发展现状建国以来,我国的砌体结构有了很大的发展。
近年来,砖的产量逐年增长,85%以上的墙体采用的是砌体材料。
我国的砌体结构已从过去的小型的低层及多层民用建筑领域,发展到现在大型的公共建筑及工业建筑等领域,甚至在中高层结构的建筑领域也有相应的应用。
20世纪60年代以来,空心砖和多孔砖在我国得到了广泛的发展,近年来一些新型的墙体材料也开始在建筑中广泛使用,这改善了砌体结构自重大的缺点,同时改善了墙体的功能性。
20世纪80年代,配筋砌体的引入,改善了砌体结构抗拉、抗弯、抗剪能力差的缺点,同时提高了砌体结构的抗震性能。
最新的《砌体结构设计规范》(GB50003—2011)的问世,也标志着砌体结构的发展进入了一个崭新的阶段。
3 我国砌体结构的发展趋势3.1 大力发展轻质高强的砌体材料目前,我国的砌体材料与发达国家相比,存在着强度低、耐久性差等问题。
砌体结构的发展简史、特点及展望随着科技的不断发展,出现了许多新型的材料,但是仍然动摇不了砌体结构在房屋建筑中重要地位,砌体结构在当今土木工程中仍然是一种重要的房屋建筑结构形式。
本文简要介绍砌体结构悠久的发展历史,再结合砌体结构发展历史,概括出砌体结构的特点,然后在当今社会的不断进步,人们对环境的要求不断提高的大背景下,从新结构、新材料、新体系等方面阐述未来砌体结构的发展趋势。
关键词:砌体结构、特点、展望一、砌体结构的发展简史砌体结构在我国有着悠久的发展历史,其中石砌体和砖砌体在我国更是源远流长,构成了我国独特文化体系的一部分。
考古资料表明,我国早在5000年前就建造有石砌体祭坛和石砌围墙。
我国隋代开皇十五年至大业元年,即公元595-605年由李春建造的河北赵县安济桥,是世界上最早建造的空腹式单孔圆弧石拱桥。
据记载我国闻名于世的万里长城始建于公元前7世纪春秋时期的楚国,在秦代用乱石和土将秦、燕、赵北面的城墙连成一体并增筑新的城墙,建成闻名于世的万里长城。
人们生产和使用烧结砖也有3000年以上的历史。
我国在战国时期已能烧制大尺寸空心砖。
南北朝以后砖的应用更为普遍。
建于公元523年的河南登封嵩岳寺塔,平面为十二边形,共15层,总高43.5米,为砖砌单筒体结构,是中国最早的古密檐式砖塔。
砌块中以混凝土砌块的应用较早,混凝土砌块于1882年问世,混凝土小型空心砌块起源于美国,第二次世界大战后混凝土砌块的生产和应用技术传至美洲和欧洲的一些国家,继而又传至亚洲、非洲和大洋洲。
20世纪上半叶我国砌体结构的发展缓慢,建国以来,我国砌体结构得到迅速发展,取得了显著的成绩。
近几年,砖的年产量达到世界其他各国砖年产量的总和,90%以上的墙体均采用砌体材料。
我国已从过去用砖石建造低矮的民房,发展到现在建造大量的多层住宅、办公楼等民用建筑和中小型单层工业厂房、多层轻工业厂房以及影剧院、食堂等建筑。
20世纪60年代以来,我国小型空心砌块和多孔砖生产及应用有较大发展,近十年砌块与砌块建筑的年递增量均在20%左右。
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。
我国砌体工程建造技术发展历程及展望论文
报告题目:我国砌体工程建造技术发展历程及展望
近年来,随着我国建筑业的不断发展,砌体工程建造技术也得到了较大的发展和完善。
砌体工程建造技术凭借其在快速、节能环保、降低施工成本等方面的优势,在建筑领域中扮演着重要的角色,以及在建筑的节能和绿色建设上发挥着重要作用。
在我国,砌体工程建造技术的发展可以追溯到1970年代早期,当时中央政府在北京、上海和江苏等地开始试行砌块工程,争取把这项技术推广到整个国家,把砌块工程建设技术应用到建筑施工中。
同时,参照欧洲、美国等国家 relatively developed masonry construction technology,我国也在发展独特的砌块工
程技术、开发砌块施工设备及搭建新的建筑模式。
随着科学技术的进步,砌体工程建筑技术不断发展,以提高效率和降低成本。
例如,砌体建筑物中已经引入了混凝土钢筋结构,同时也开发了新型砌块产品,如水泥聚合物砌块、复合材料砌块等,进行结构优化,实现耐久性和绿色建筑的要求。
此外,砌体工程还对施工设备、工艺管理、安全检查等技术进行了不断地完善,以提高工程施工质量。
总的来说,砌体工程建筑技术的发展取得了显著的成就,使建筑质量得到了极大的提升,效率也有了很大的改善。
未来,砌体工程建筑技术将继续发展,不断探索更先进、更有效的方法,推动建筑行业技术的进一步发展。
论建筑工程中砌体结构现状及前景发布时间:2022-06-30T07:24:50.002Z 来源:《新型城镇化》2022年13期作者:辛倩李鹏尧[导读] 我国的建筑业在不断发展,而建筑工程中的砌体结构在我国的建筑结构中有着悠长的历史。
它在建筑结构中起着重要的作用,是现在建筑结构中应用得很广的结构。
但是我国的砌体结构还存着很多的缺点,和发达国家的砌体结构相比仍存在着一定差距。
我国只有不断与时俱进,才能提高砌体结构的水平。
辛倩李鹏尧洛阳拓驰建设工程有限公司洛阳市河阳建设工程有限公司河南省洛阳市 471000摘要:我国的建筑业在不断发展,而建筑工程中的砌体结构在我国的建筑结构中有着悠长的历史。
它在建筑结构中起着重要的作用,是现在建筑结构中应用得很广的结构。
但是我国的砌体结构还存着很多的缺点,和发达国家的砌体结构相比仍存在着一定差距。
我国只有不断与时俱进,才能提高砌体结构的水平。
关键词:建筑工程;砌体结构;现状及前景1.建筑工程中的砌体结构砌体结构在建筑工程中的作用是不言而喻的,砌体结构是指采用砖砌体的形式或者是石砌体、砌块砌体所造成的结构。
砌体结构的抗压强度很高,抗拉强度却很低,所以砌体结构多应用于建筑墙、柱等基础设施中。
1.1砌体结构在建筑工程的历史由于砌体结构的材料大多都是取自于大自然,很容易取材,所以砌体结构在我国建筑业中有着悠久的历史。
如我国乃至全世界著名的万里长城,也是采用砌体结构建筑而成的。
除了万里长城,还有安济桥等著名桥梁建筑,也是砌体结构建筑的代表。
由此可见,砌体结构在我国历史建筑上的应用是特出的。
因此,不断创新砌体结构,满足现代人们对砌体结构的要求,才能弘扬砌体结构的文化。
1.2建筑工程砌体结构量大面广自从我国改革开放以后,各行各业都在蓬勃发展着,建筑业更是蒸蒸日上。
砖产量的不断上升造就了建筑工程的大面积开拓。
单单1996年我国的砖就产量就增加到了6300亿块之多,今年来更是翻了不止3倍。
砌体结构的发展过程与发展方向砖石砌体结构已经存在了几千年,从早期文明时期的古埃及、古希腊、罗马时期的建筑中,可以看出它们的高超技艺。
这些古代文明中的建筑物使用了相似的构造方法和技术,而现代砌体结构的发展则是从这些古老的结构中过渡而来的。
本文将探讨砌体结构的发展过程和未来的发展方向。
自古以来,人们一直在探索如何更好地利用砖石砌体结构建造建筑,改善建筑的结构和功能以及降低成本。
然而,这种探索需要建筑师和工程师进行不断的实践和研究。
从技术上讲,研究砌体结构的发展可以分为四个阶段:古代时期、中世纪时期、工业化时期和现代时期。
在古代时期,砌体结构建筑以巨大、古老的金字塔和柱子而闻名。
古埃及的建筑物也以稳定的三角形为基础建造。
他们使用的是四面体结构和上面的平台。
接下来是希腊和罗马时期,这个时期以宏伟的古代建筑物为特色,包括但不限于希腊庙宇和古罗马竞技场。
这些建筑物使用三角形梁或圆顶以分散压力。
古希腊和古罗马时期的建筑物还展示了对建筑修饰和美学的高度关注,这些缔造了独特的建筑风格和文化传统。
中世纪时期,建筑师和工程师继续改进砌体结构的设计。
在这个时代,房屋的结构和设计与社会的发展密切相关。
在工业化时期,工业化的出现催促了砌体结构中生产线和大规模生产的出现。
随着不断的技术发展,砌体结构成为一种新兴的组成部分,它可以用来建造几乎任何钢筋混凝土建筑。
在20世纪50年代后期,现代砌体技术的发展被认为是建筑领域中最大的进步之一。
在技术方面,现代砌体结构的另一个发展方面是,技术不断发展。
如今,比以前更多的建筑在建造时考虑砌体结构。
其他新材料,如陶瓷和钢,也被同时使用以增加刚度和重量。
一个趋势是使用结构隐藏技术来保持一些砌体结构的美丽外观。
这需要结构设计师处理优美外观设计和可靠的结构以及内部支持结构发挥最大程度的作用。
为了确保建筑的美观和坚固,现代建筑中砌体结构的发展一直在涉及人的潜力、设计师的智慧、建筑师的技能及不断更新和修改的技术。
施工技术216 2015年39期砌体结构现状与前景王玉盱眙方正建设工程质量检测有限公司,江苏淮安 211700摘要:现代砌体结构的产生使传统砌体材料——粘土实心砖一统天下的现象改变了,导致了砌体结构施工技术以及计算理论等方面的一系列改变,促进了工程结构的发展。
对现代砌体结构的发展趋势以及结构的现状有一个全面的理解,对于现代砌体结构的发展和应用有着十分重要的作用。
关键词:砌体结构;混凝土砌块;施工技术中图分类号:TU364 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)39-0216-01砌体结构在我国一直有着广泛的应用,历史上的万里长城,是我国较早的砌体结构,也是世界上最伟大的砌体结构工程。
建于隋唐年间的河北赵县安济桥,是世界上最早的空腹式石拱桥。
1400年前用石料修建的赵县赵州桥,是世界上现存的敞肩石拱桥,已被选入世界第十二个土木工程里程碑。
这些都是前人给我们留下的文化遗产,同时对中国传统文化的弘扬也起着积极的作用。
本文对我国砌体结构的现状以及发展前景进行了分析和探讨。
1 现代砌体结构的形式1.1 配筋砌体我国配筋砌体应用的探讨开始时间比较晚,60 年代株州和衡阳一些房屋的部分柱、墙使用网状配筋砌体承重,节省水泥以及纲材。
70 年代以来,特别是1976年唐山大地震以及1975年海城-营口地震之后,对设置圈梁以及构造柱的约束砌体进行了一系列的试验探讨,其结果引入我国抗震设计要求。
在此前提之上,运用在砖墙中增密增大构造柱产生所谓强约束砌体的中高层结构的探讨取得了重大的成果。
国外广泛应用的配筋混凝土砌块剪力墙结构,这种砌体和钢筋混凝土剪力墙一样,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混凝土剪力墙结构,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,和钢筋混凝土剪力墙性能十分类似,可以用于大开间和高层建筑结构。
1.2 预应力砌体预应力砌体其原理同预应力混凝土,能很好地优化砌体的抗震能力以及受力性能。
砌体结构的发展历史以及发展趋势我国砌体结构发展历史在我国砌体结构有着悠久的发展历史,许多的名胜古迹都是砌体结构,这是先人留给我们的艺术瑰宝。
经过多年的发展我国砌体结构已经具有了独特的理论和技艺,但是与某些发达国家相比还是存在一定的差距,在总结我国的砌体结构发展历程的同时,分析了未来我国砌体结构的发展方向。
中国是砌体结构使用的大国,历史上闻名遐迩的万里长城,它是两千多万年前用建造的砌体工程,是世界上最伟大的砌体结构工程之一;在春秋战国时期就已经开始兴修水利,李冰父子修建的都江堰在今天仍然起灌溉的作用;1400年前用料石修建的赵县赵州桥,是世界上现存的敞肩式的拱桥。
该桥梁已被选入世界第十二个土木工程里程碑。
这些都是先人留给我们的,也对弘扬中国文化遗产起到积极作用。
建国后我国在砌体结构方面有了很大的发展:我国砌体结构发展现状1949年建国以来,砌体结构得到了飞速的发展。
近些年我国砖的年产量达到了世界其他各国年产量的总和,百分之九十以上的墙体都采用砌体作为材料。
我国已经从过去的用砖石建造底层的民房,发展到现在的建造大量的多层住宅等民用建筑以及中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房、影剧院、食堂等等建筑。
上世纪六十年代以来。
.我国的小型空心砌块以及多孔砖的生产和应用有很大的发展,近些年来砌块与砌块建筑的年增量都在百分之二十左右,在上世纪六十年代末我国已经提出了墙体材料需要革新,九十年代末至今我国墙体材料的革新已经迈入了第三个阶段。
2000年我国的新型墙体材料应用占墙体材料总用量的百分之二十八,超过“十五”计划百分之二十的目标。
新型墙体材料的应用达到了2100亿块标准砖,新型墙体材料总建筑面积在3.3亿平方米。
上世纪九十年代以来,在吸收以及消化国外配筋砌体结构发展的成果基础上,建立了具有中特色的钢筋混凝土砌块的砌体剪力墙结构体系,大大地发展了砌体结构在高层房屋和在抗震设防地区的应用。
还有上世纪六十年代初至今。
在有关部门的组织下在,全中国范围内对砌体结构作了比较系统的试验研究以及比较深入的理论探讨,总结出了一套具有中国特色的、较为先进的砌体结构的理论计算方法以及应用经验[1]。
砌体结构发展与未来邹振土木11-2班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。
新中国成立以来,砌体结构得到迅速发展,取得了显著的成绩。
但是大量烧制实心粘土砖并不符合中国的可持续发展战略。
实心粘土砖烧制要耗费大量农田,不但严重影响农业生产,对保持生态环境平衡也是不利的。
我国土地资源稀缺,人均耕地用量不及世界人均的40%,但粘土实心砖的年产量高达7000亿块,不仅严重毁田,且每年生产能耗7000多万吨标煤,与此同时年排放2亿多吨煤矸石和粉煤灰,不仅占用大量地面而且严重影响环境。
因此,发展新型节能、环保、质轻、高强的砌体材料是必然选择。
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。
砌体结构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砌体为主制作的结构。
它包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。
分为无筋砌体结构和配筋砌体结构。
砌体结构在我国应用很广泛,砌体结构具有以下特点:优点:(1)砌体材料容易就地取材、加工简单的特点。
(2)具有良好的耐火性和耐久性,较好的大气稳定性和化学稳定性,可以满足预期耐久性要求。
(3)具有良好的保温隔热和隔音性能。
(4)砌体结构的施工设备和方法比较简单,能较好的连续施工,还可大量节约木材,钢材以及水泥,造价低廉缺点:(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,运输较困难且成本高。
(2)无筋砌体的抗拉、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;砖、石的抗压强度也不能充分发挥;抗弯能力低。
(3)砌体的砌筑基本上是手工方式,施工劳动量大,劳动效率低。
(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,污染环境,浪费资源。
发展烧结空心砖和多孔砖是必然趋势。
相对于实心砖,多孔砖及空心砖有质轻,以及良好保温隔热、隔音功能。
同时节约大量粘土及能耗。
砌体结构的发展状况和展望随着建筑工程技术的不断进步,砌体结构也随之得到了很大的发展。
砌体结构作为一种已经存在于数千年历史中的主要建筑材料,造就了无数的建筑经典,然而它也需要不断更新和完善,以适应时代的需求。
砌体结构的优势砌体结构的优势有很多,首先,它具有很好的耐火性。
这是因为砖石等石材的熔点非常高,不易被火灾烧毁。
其次,砌体构件可以根据结构设计的需要进行不同的尺寸和形状的设计,可以很好的适应建筑的要求。
此外,使用砌体结构能够减少重力和振动,降低了地震的风险。
砌体结构发展的困境和挑战然而,砌体结构也面临着许多的困境和挑战。
首先,砌体的自重比较大,制造和施工的成本也比较高。
其次,砌体构件的强度和稳定性较差,受力性能也相对不佳。
另外,随着建筑技术的创新不断发展,砌体结构需要不断进行改进和更新,以满足越来越复杂和多样的建筑形式的需求。
砌体结构的发展趋势随着人们对环境保护的要求越来越高,砌体结构也在不断的向着环保和可持续发展方向发展。
一方面,砌体与其他新型建筑材料的混合使用越来越常见,如与玻璃、钢结构等形成组合结构,改善整体性能和美观度;另一方面,砌体本身也在不断优化改良,增强其抗震性能和保温性能,如采用聚苯板等材料进行保温,并采用特殊制作工艺增强整体的抗震性能。
同时,砌体构件也朝向规格化、模块化生产方向发展,以更高的生产效率和降低成本。
结语总之,砌体结构不仅仅是建筑史的重要组成部分,并且在当今建筑领域中具有着广泛的应用前景。
作为一种经久不衰,历经千年的建筑形式,砌体结构正朝着更环保、更加完善的方向发展,预计未来将会取得更加优异的成绩,并将在人们的建筑中占据重要地位。
我国砌体结构的发展状况与展望(3)我国砌体结构的发展状况与展望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。
砌体结构发展的趋势
1. 短工期、低噪音、低浪费:近年来,砌体结构在快速建造和降低建造噪音方面取得了较大的进展。
新型建筑砖块材料和更高效的建造技术使得它们比传统建筑方式更为高效,同时,对环境的影响也更小。
2. 节能降耗、环保可持续:随着人们对环保的意识不断提高,砌体结构的发展趋向环保、可持续,包括使用更环保的砖块和建筑材料,以及在建造中更大程度地重视节能和降耗问题。
3. 差异化设计、个性化需求:随着人们对品质生活要求不断提高,砌体结构的发展进一步向设计和个性化需求发展。
特殊质地、形状和颜色的砖块,以及更为精细和独特的设计方案,越来越受到人们的青睐。
4. 智慧化建造、数字化管理:砌体结构建造现代化管理已成为一种趋势。
由于它特有的结构和形状,采用数字化设计和建造、智能化管理技术能够更好地控制施工进度和质量。
5. 新材料、新技术的应用:随着科技的发展,砌体结构也不断更新换代,新型砖块材料和新技术逐渐应用于实际建造中。
例如,高强度、轻质、保温隔音等特性的气泡陶粒砌块、新型钢筋混凝土异型砖、机器人焊接等技术,为砌体结构建造带来了更大的转型优势。
砌体结构现状与前景摘要:砌体结构是指以砌块、砂浆为主要受力构件的墙、柱结构,统称为砖砌体、砌块、砌体和石砌体等,它是世界上最古老的建筑结构之一,在人类社会发展中取得了辉煌的成就,具有当地建材、耐候防火性能好、保温隔音效果好等优点;建筑结构简单,节省木材和钢材;成本低廉等。
当今的砌体建筑,无论是对材料、工艺、结构和设备的研究和应用,还是对砌体结构理论研究和计算方法的改进,现代砌体结构体系发展迅速,已进入一个新的发展阶段。
关键词:砌体;未完工砌体;配筋砌体;加厚砌体;夹层板砌体引言中国解放以来,砖的产量逐年增加。
上世纪90年代,砖的产量增加到6200亿块,是世界其他国家年产量的总和,在国家资本流动中,砖石有如城墙的90%左右,在我国,有许多中小型单层工业厂房、多层轻工业厂房,电影院、食堂、仓库等建筑也被广泛使用:砖墙、柱,砌体结构也可用于烟囱、排气塔、粮仓等各种建筑的施工,此外,我国以古建桥技术为基础,建成了几座长度超过100米的石拱,其中一些石拱还创造了多方面的世界纪录,据不完全统计,大城市多层砖房的数量20世纪80年代初以来,我国已建成70-80亿平方米。
1我国砌体工程建设现状中华人民共和国成立以来,砌体结构发展迅速,特别是近年来,砖的产量也有了很大的增长,超过85%的墙体是由砖石材料制成的,中国的砖石结构从过去的民用建筑到现在的办公楼、大中型工厂、电影院、食堂等都有。
自20世纪70年代以来,空心多孔砖得到广泛应用,消费量逐年增加,2000年,我国新型墙体材料占墙体材料总量的25%以上,超过了九年规划目标。
新型墙体材料建筑面积达3亿平方米,上世纪80年代末,在引进国外先进砌体结构的基础上,创造了具有中国特色的墙体结构,并将抗震设计应用于抗体结构中,以扩大建筑结构的功能,自20世纪50年代末以来,在国家和政府的正确领导下,我国砌体结构有了较为完善的理论体系,其计算方法和实际应用对砌体结构进行了进一步的总结,《砌体结构规范》表明,我国已经建立了较为完善的砌体结构设计理论体系和应用体系。
我国砌体结构的发展状况与展望(一)〔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Inthispaper,abriefintroductiontotheachievementsinthefieldofmasonrysince thefoundingofP.R.China,whichincludetheusageofallkindsofmasonrystructur es,thedevelopmentofnewmasonrymaterialsanditsstructuresandsystems,th estudiesandresearchesonmasonrytheory.Arecommendationtothedevelop〔keywords〕unreinforcedmasonry;reinforcedmasonry;greenbuildingmaterial.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。