砌體結構新規范與新材料研究

高 冉 許雯倩 葉北進 陳 一

(1.東北林業大學,黑龍江 哈爾濱 150040； 2.南京郵電大學,江蘇 南京 210023)

砌體結構新規范與新材料研究

高 冉1許雯倩1葉北進2陳 一2

(1.東北林業大學,黑龍江 哈爾濱 150040； 2.南京郵電大學,江蘇 南京 210023)

對砌體結構的發展、功能、作用進行了分析，研究了在新形勢下砌體結構的新的使用要求，并對砌體結構設計規范的調整方向進行了闡述，以擴大砌體施工的范圍，完善相關結構理論。

砌體結構，規劃，材料，強度

磚石結構的定義是以砌塊砌體、石砌體或者磚砌體建造的結構。對于砌體而言，其抗拉強度不高但是卻有較高的抗壓強度，并不適用于受彎或者受拉，因此小偏心或軸心壓力基本都以砌體結構構件進行承受，砌體可以用于普通的工業或民用建筑的基礎、柱和墻。在采用鋼筋混凝土框架和其他結構的建筑中，常用磚墻做圍護結構，如框架結構的填充墻。

砌體結構在世界各地都有著廣泛的應用歷史，即使在框架結構成為主流的今天，承擔著填充及保溫隔熱功能的依然是砌體墻。但這種應用廣泛的砌體墻在發生事故時卻成為人民生命安全的威脅，它們倒下時沒有任何前兆，卻會造成相當大的傷害。有統計表明，砌體結構在地震中的破壞率是最高的。解放以來我國磚的產量逐年增長，1996 年增至6 200億塊,為世界其他各國磚每年產量的總和。全國基礎設施建設中約有九成采用砌體結構。在公民建筑中大量的采用砌體作為承重墻結構。在地震區的我國也積累了磚混結構的經驗。在我國有很多城市處于不小于6度的地震預警區。地震中砌體結構能夠承受地震烈度不大于6度的破壞，在地震強度可達7度甚至8度的地區，只要加以改良，砌體結構房屋也能夠滿足對應的抗震要求。研究砌體墻的質量保證，著實是一件十分必要的工作。

以前我國的經濟發展水平差,經濟水平的發展制約著建筑裝修和設備的發展,建筑物以結構造價為主要成本。20世紀60年代以來,我國粘土空心磚(多孔磚)的生產取得了技術上的突破,近年來我國進一步借鑒國外先進技術，順應新的發展要求，使得我國的砌體材料質量與國際同類產品相接近。經過近十年的發展，以常見集料以及各類的工業廢料實現了用于混凝土骨料，如已經投入市場使用的加氣混凝土或輕骨料混凝土，都為現在的砌體建筑出了大力。不僅結構方面需要砌塊的新功能，在建筑節能方面砌塊的作用也很大，以此為契機產生了大量具有隔音、保溫隔熱等功能的新技術砌塊，并且在最新的規范中得到國家部門的大力推廣。

自1990年以來，在研究配筋砌塊結構的配套應用技術和配套材料方面，我國的研究工作者對世界各地的配筋混凝土砌塊研究成果進行了分析總結并取得了一些突破性進展，在社會經濟效益方面中高層配筋砌塊表現良好。在部分功能上砌塊比粘土磚優越并使其前者已經逐步地成了代替粘土磚的產品，具有廣泛的市場空間。我國在研究應用配筋砌體方面較落后于西方國家，從1970年后，特別是我國多地經歷的破壞性較大，影響面積較廣的多次地震后，我國開始著手于研究分析圈梁的約束砌體和設置構造柱，并且最終在抗震設計規范引入該成果。改革開放大潮興起后，在經濟發展，技術水平上我國都以更快的速度開始追趕西方發達國家。將過去的空斗墻從砌體結構的規范上除去，并不再采用設計單位與建設單位。過去的《砌體結構設計規范》已經不能滿足現有的使用要求。國家面對新的需求，提出了新的要求：

1)最近幾年，我國發展出許多新的砌體制備材料。研究開發得出了一系列施工新方法諸如混凝土空心墻板、振動磚墻板和砌塊等，它們都利于工業化的實現。新式的結構中，還保留的有預應力砌體、配筋砌塊剪力墻結構和配筋砌體等結構。 2)經濟水平的提高使人們對于建筑結構使用提出了新要求，建筑造價中結構所占費用也就相應下降了。人們考慮建設費用不僅是第一次完成建筑主體所花費用，也包括全壽命周期中所需運營維護費用。3)隨著20世紀末中國房改制度的執行,房子已經被人們認為是一個商品。安全度代表著商品的質量。砌體填充墻在商品房的結構中占有很大的一部分。但是相比于西方發達國家我國在砌體結構設計規范方面仍然處于落后，可靠度低。根據當前我國的社會經濟現狀，應當制定更具可行性的制度規范。在造價增長可接受的范圍內，適當提高砌體結構的可靠性，與國家發展或是用戶生命安全都是極好的。

在此背景下，我國的砌體結構設計規范作出相應調整，具體有如下幾個方面：

1)提高砌體的強度要求，提高砂漿的最低強度等級。同國外的標準相比，我國無論是砌體強度要求還是砂漿強度要求都有所降低。在新規范中，就提出要提高砌體和砂漿強度等級：a.將承重粘土空心磚改為燒結多孔磚。b.推進新材料在人口密集區、耕地緊張的地方使用。c.新增加MU20的強度等級的混凝土砌塊。d.取消石材MU15和MU10的強度等級。e.取消低強度等級的砂漿，將砂漿最低強度等級提高到M2.5。結構安全性明顯增強。2)引進了砌體施工質量控制等級。由于長期以來砌體由手工將砌塊與砂漿堆砌而成，質量均勻度難以保持一致，引進施工質量的安全控制以后，施工管理水平提高，可以確保砌體的安全性。規范中將施工質量控制等級分為A，B，C三個檔次。通常B級足夠控制多層房屋的配筋砌體剪力墻，在施工時砌體強度標準雖為B級，但是施工質量控制標準若以A級進行，還能夠將安全度提升至更高的層次。3)將砌體結構的材料強度設計值降低，材料性能分項系數提升。提高砌體結構設計可靠度,不僅順應了我國的發展趨勢,還活躍了房地產市場，滿足建設單位和消費者的需求,提升了我國經濟發展的速度，改善了人們的居住條件。通過擴大砌體新材料的使用，減少了對資源的需求與浪費。通過新結構的開發，也降低了對墻體材料的需求程度，順應了國家經濟可持續發展的戰略方針。

新規范通過組合磚墻、無筋和配筋砌體結構設計等等方法內容，擴大了我國的砌體施工方法范圍，同時完善了結構的理論。

[1] GB 50003—2001,砌體結構設計規范[S].

[2] GB J3—88,砌體結構設計規范[S].

[3] 李永梅.適當提高砌體結構設計可靠度[J].建筑科學，2004(8)：69-70.

[4] 金陵紅.淺析建筑砌體結構的發展狀況[J].黑龍江科技信息，2010(1)：94-95.

Study on new masonry structure norms and new materials

Gao Ran1Xu WenQian1Ye Beijin2Chen Yi2

(1.NortheastUniversityofForestry,Harbin150040,China; 2.NanjingUniversityofPostsandTelecommunications,Nanjing210023,China)

The thesis analyzes masonry structure development, functions and roles, studies new demands of masonry structure under new era, and illustrates the adjustment tendency of masonry structure design norms, with a view to expand masonry construction scope and improve relevant structure theories.

masonry structure, planning, material, strength

2015-02-27

高 冉(1992- )，男，在讀本科生； 許雯倩(1993- )，女，在讀本科生； 葉北進(1994- )，男，在讀本科生； 陳 一(1995- )，男，在讀本科生

1009-6825(2015)13-0046-02

TU364

A