浅谈砌体结构的发展问题

　　摘 要：在土木工程中砌体跟砌体结构是一种主要的建筑材料和承重结构，了解砌体结构的发展及现代砌体结构的特点及发展尤为重要。
　　关键词：发展；砌体；砌体结构
　　1我国砌体结构的历史
　　由砖砌体、石砌体或是砌块砌体建造的结构，称为砌体结构。
　　砖和石材两种古老的土木工程建筑材料，因为石结构和砖结构历史悠久，如我国早在5000年前就建造有石砌祭坛和石砌围墙，我国隋代开皇15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即赵州桥是世界最早建造的空腹式单孔圆弧石拱桥，并保留至今。建于公元523年（北魏时期）的河南登封嵩岳寺塔，平面为十二边形，总高43.5M，共15层，为砖砌单筒结构，是中国最古密檐式砖塔。据记载我国长城始建于公元前7世纪春秋时期的楚国，在秦代用乱石和土将赵、燕、秦北面的城墙连成一体并新增砌筑城墙，建成闻名于世的万里长城。我国在战国时期（公元前475年-前221年）已能燒制大尺寸的空心砖，南北朝以后砖的应用则更为普遍。追述历史人们生产和使用烧结砖也有3000年以上。
　　砌块中以混凝土砌块的应用较早，混凝土砌块于1882年问世，此时砌块的生产和应用仅有百余年的历史，而混凝土小型空心砌块起源于美国，我国在20世纪上半叶砌体结构的发展缓慢，而建国以来，砌体结构得到迅速的发展，并取得了显著的成就。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，20世纪60年代以来，我国小型空心砖砌块和多孔砖的生产应用有较大发展，近十年来砌块与砌体建筑的年递增量均在20%左右。我国已从过去用砖石建造的低矮民房，发展到现在建造多层住宅、办公楼等民用建筑和中小型工业厂房、多层轻工业厂房以及影剧院、食堂、拱桥、挡土墙等建筑物跟构筑物。20世纪60年代末，我国已提出将墙体材料进行革新，1988年至今我国墙体材料革新已经迈入第三个重要发展阶段。新型墙体材料产量达到2100亿块标准砖，共完成新型墙体材料建筑面积3.3亿元m2，完成节能建筑7470万m2，累计节约耕地4万hm2节约燃煤6000t标准煤，利用工业废渣3.2亿t，减少了二氧化硫和氮氧化物等有害气体排放，并淘汰了一批小型转瓦企业。20世纪90年代以来，在吸收和消化国外配筋砌体结构成果的基础上，我国建立了具有自己特点的配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构体系，大大拓展了砌体结构在高层房屋及其在抗震设防地区的应用。现已建成许多配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构的高层房屋，在有关部门的领导和组织下，在全国范围内对砌体结构作了较为系统的试验研究和理论探讨，总结一些具有我国特色、比较先进的砌体结构理论、计算方法和应用经验。纵观历史尤其是在20世纪60年代以来，砌体结构在不断的发展，成为世界上最为重要的一种建筑结构体系。
　　2现代砌体结构的特点及展望
　　砌体生产的材料如黏土、砂和石是天然材料，分布广，容易就地取材，且较水泥、钢材和木材的价格便宜。此外，砌体结构的施工设备和方法较简单，能较好的连续施工，还可以大量节约木材、钢材以及水泥，造价较低。砌体还具有良好的耐火性和较好的耐久性能，使用期限较长。砌体中特别是砖砌体结构的保温、隔热性能好，节能效果明显。同时，采用砖、石建造的房屋既美观又舒适。正因为上述的优点，国外不少学者认为“古老的砖结构是在其他材料相竞争中重新出世的承重墙体结构”并预计“黏土砖、灰砂砖、混凝土砌块砌体是高层建筑中受压构件的一种竞争力的材料”。但一般砌体的强度低，在建筑中墙、柱的截面尺寸都较大、材料用量较多，因而结构自重大。此外砌体基本采用手工方式砌筑，劳动量大，生产效率低。砌体的抗拉、弯、剪的强度又较其抗压强度低，抗震性能差，砌体结构的应用受到限制。还值得注意的事黏土是制造黏土砖的主要原材料，要增加砖的产量，势必要多占用农田，不但严重影响农业生产，对保持生态环境平衡也是很不利的。而我国恰好是一个土地资源非常紧缺的国家，人均耕地占有量只有1006.7m2仅为世界人均水平的45%。我国实心黏土砖的年产量增高达到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2亿多吨粉煤灰，不仅占用大量土地而且严重污染环境。
　　今后应加强对现代砌体结构的研究和应用，现代砌体结构得到特点在于：采用节能、环保、轻质、高强且品种多样的砌体材料；工程上有较广的应用领域，在高层建筑尤其是中高层建筑结构中较之其他结构有较强的竞争力；具有先进、高效的建造技术，为舒适的居住和使用环境提供良好的条件。
　　发展砌体结构今后首先要积极发展新材料。全国实心黏土砖控制在4500亿块以内，节约土地7.33万hm2节能8000万t标煤，利用工业废渣3亿t，新型墙体材料占墙体材料总量的比重达40%。墙体材料革新不仅是改善建筑功能、提高住房建设质量和施工效率，满足住宅现代化的需要，还能达到节约能源、保护土地、有效利用资源、综合治理环境污染的目的。促进我国社会、经济、资源、环境协调发展的大事，是实施可持续发展战略的一项重大举措。
　　要深化对配筋砌体结构的研究，扩大其应用范围。尤其是要进一步研究配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构的抗震性能，使该结构体系在我国抗震设防地区有更大的适用高度，并对框支配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构进行系统研究，将我国配筋砌体结构的研究和应用提高一个新的水平。进一步研究砌体结构的受力性能和破坏机理，通过物理或数学模式，建立精确而完整的砌体结构理论，是世界各国所关注的课题。我国的研究有较好的基础，继而加强这方面的工作十分有利，对促进砌体结构的发展有深远的意义。
　　3结束语
　　我国富源辽阔，资源丰富，在社会主义初级阶段，以及今后一个相当长的时间内无疑在许多建筑乃至其他土木工程中砌体和砌体结构仍然是一种主要的材料和承重结构体系。
　　参考文献
　　[1] 施楚贤.砌体结构理论与设计.北京：中国建筑工业出版社，1992.
　　[2] 施楚贤，徐建，刘桂秋.砌体结构设计与计算.北京：中国建筑工业出版社，2003.
　　[3] 中国工程建设标准化协会砌体结构委员会编.现代砌体结构.北京：中国建筑工业出版社，2000.
　　[4] 砌体结构设计规范GB50003-2001.北京：中国建筑工业出版社，2002.
　　作者简介
　　雷镭（1983-），女，助教，研究方向为建筑工程。
　　（作者单位：四川职业技术学院）

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