何靜
摘 要:砌體結構在我國有著悠久的歷史,目前我國大部分的建筑結構都采用的是砌體結構。雖說我國的砌體結構己經得到了不斷的發展,但是與發達國家相比,還是存在著很大的差距。本文總結了我國砌體結構的發展現狀,同時也指出了我國砌體結構的發展趨勢。
關鍵詞:砌體結構;發展現狀;發展趨勢
砌體結構是由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構件的結構。是磚砌體、砌塊砌體和石砌體結構的統稱。砌體結構在我國已有幾千年的悠久歷史。
1 砌體結構的特點
砌體結構的優點在于易就地取材;塊體材料具有良好的耐火性、耐久性和保溫性能;砌體砌筑時不需要模板和特殊的施工設備;與鋼筋混凝土結構相比,節約了水泥和鋼筋的用量,造價低,施工周期短。正是由于這些優點,使得砌體結構在民用建筑、工業建筑、水利工程等各個領域都得到了廣泛的應用。
2 我國砌體結構的發展現狀
建國以來,我國的砌體結構有了很大的發展。近年來,磚的產量逐年增長,85%以上的墻體采用的是砌體材料。我國的砌體結構已從過去的小型的低層及多層民用建筑領域,發展到現在大型的公共建筑及工業建筑等領域,甚至在中高層結構的建筑領域也有相應的應用。20世紀60年代以來,空心磚和多孔磚在我國得到了廣泛的發展,近年來一些新型的墻體材料也開始在建筑中廣泛使用,這改善了砌體結構自重大的缺點,同時改善了墻體的功能性。20世紀80年代,配筋砌體的引入,改善了砌體結構抗拉、抗彎、抗剪能力差的缺點,同時提高了砌體結構的抗震性能。最新的《砌體結構設計規范》(GB50003—2011)的問世,也標志著砌體結構的發展進入了一個嶄新的階段。
3 我國砌體結構的發展趨勢
3.1 大力發展輕質高強的砌體材料
目前,我國的砌體材料與發達國家相比,存在著強度低、耐久性差等問題。如粘土磚的抗壓強度一般為7.5—15Mpa,承重空心磚的孔隙率小于25%。而發達國家的塊材抗壓強度一般均達到30一60Mpa,甚至能達到100Mpa,承重空心磚的孔洞率可達到40%,使得砌體結構的自重減輕很多。我國可以根據國內外經驗,從配料和生產工藝上進行改進,是完全可以提高燒結磚的強度和減小其重量的。
在發展輕質高強塊材的同時,研制高強度等級的砌筑砂漿的工作刻不容緩。因為高強度的塊材必須配有高強度的砂漿才能充分的發揮其受力性能。普通的砌筑砂漿強度等級通常只能達到M15,而最新的《砌體結構設計規范》中已編入了混凝土砌塊專用砂漿,強度等級為Mb5-Mb30,同時對于混凝土小型空心砌塊灌孔所用的混凝土也提出了專門的要求,稱為灌孔混凝土,其強度等級為Cb20-Cb40。這些都是推動高強度砌體結構發展的助燃劑。
3.2 積極開發節能環保型的建筑材料
在全社會的環保意識不斷增強的今天,營造綠色建筑、健康住宅正成為越來越多的開發商、建筑師追求的目標。“綠色”“節能”“環保”已成為建材工業在“十二五”期間的行為準則和工作目標。綠色建材的提出,也是可持續發展的重要體現。所以限制高能耗、高資源消耗、高污染低效益產品的生產,開發節能環保型建筑材料勢在必行。黏土磚代表了砌體結構的一個發展階段,但是由于黏土磚的生產毀壞了大片的耕地,現在在大部分的地區已經明令禁止使用了,取而代之的是一些節能環保型的材料。如蒸壓灰砂廢渣制品,利用鋼渣、粉煤灰、礦渣等工業廢料制作塊體材料,既處理了大部分的工業廢料,同時還降低了生產成本;頁巖磚,利用我國頁巖資源豐富的特點,生產地方材料;復合保溫砌塊,集承重和保溫為一體的塊體材料,可以提高墻體的保溫性能,節約能源,同時加快了施工速度。
3.3 繼續加強配筋砌體和預應力砌體的研究
配筋砌體是通過在砌體結構里面設置鋼筋,由鋼筋和砌體結構共同受力,來提高砌體結構的受力性能的結構體系。我國已初步建立了配筋砌體結構體系,也得到了使用,但仍需研制和定型生產砌塊建筑施工用的機具,如鋪砂漿器、小直徑振搗棒、小型灌孔混凝土澆注泵、小型鋼筋焊機、灌孔硅檢測儀等。這些機具的使用對配筋砌塊結構的質量至關重要。均勻約束砌體的出現,使砌體結構應用于中高層結構中,是砌體結構發展嶄新的篇章。但是在我國,由于理論和實踐還并不成熟,配筋砌體的使用還遠遠落后于發達國家,所以應加強配筋砌體的研究。
預應力砌體的原理如同預應力混凝土,通過在墻體使用前預先施加壓應力,來改善砌體結構的受力性能、抗裂能力和抗震性能。在國外,預應力砌體發展水平很高,可是在我國幾乎為零,近年來才有少數專家對其性能進行研究,所以加強對預應力砌體的研究工作刻不容緩。
3.4 進一步加強砌體結構理論研究
研究砌體結構的破壞機理和受力性能,建立準確的砌體結構設計理論,是砌體結構研究和發展道路上一個永恒的話題。只有不斷完善砌體結構的設計理論,使其越接近于實際情況,才能充分發揮材料的性能,研究出更適合于實際應用的結構體系。
綜上所述,發展砌體結構一定要因地制宜,就地取材,充分利用當地的自然資源來發展塊體材料。推動我國能源的可持續發展戰略,最大限度的保護環境,節約能源和資源,同時還能夠加強對工業廢料的利用,變廢為寶。相信,隨著砌體結構研究的不斷深入,砌體結構的發展會有跨時代的飛躍,在未來仍然會是土木界的重要承重結構而被廣泛使用。
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