淺談砌體結構的發展問題

摘 要：在土木工程中砌體跟砌體結構是一種主要的建筑材料和承重結構，了解砌體結構的發展及現代砌體結構的特點及發展尤為重要。

關鍵詞：發展；砌體；砌體結構

1我國砌體結構的歷史

由磚砌體、石砌體或是砌塊砌體建造的結構，稱為砌體結構。

磚和石材兩種古老的土木工程建筑材料，因為石結構和磚結構歷史悠久，如我國早在5000年前就建造有石砌祭壇和石砌圍墻，我國隋代開皇15年至大業元年，即公元595-605年由李春建造的河北趙縣安濟橋即趙州橋是世界最早建造的空腹式單孔圓弧石拱橋，并保留至今。建于公元523年（北魏時期）的河南登封嵩岳寺塔，平面為十二邊形，總高43.5M，共15層，為磚砌單筒結構，是中國最古密檐式磚塔。據記載我國長城始建于公元前7世紀春秋時期的楚國，在秦代用亂石和土將趙、燕、秦北面的城墻連成一體并新增砌筑城墻，建成聞名于世的萬里長城。我國在戰國時期（公元前475年-前221年）已能燒制大尺寸的空心磚，南北朝以后磚的應用則更為普遍。追述歷史人們生產和使用燒結磚也有3000年以上。

砌塊中以混凝土砌塊的應用較早，混凝土砌塊于1882年問世，此時砌塊的生產和應用僅有百余年的歷史，而混凝土小型空心砌塊起源于美國，我國在20世紀上半葉砌體結構的發展緩慢，而建國以來，砌體結構得到迅速的發展，并取得了顯著的成就。近幾年，磚的年產量達到世界其他各國磚年產量的總和，90%以上的墻體均采用砌體材料，20世紀60年代以來，我國小型空心磚砌塊和多孔磚的生產應用有較大發展，近十年來砌塊與砌體建筑的年遞增量均在20%左右。我國已從過去用磚石建造的低矮民房，發展到現在建造多層住宅、辦公樓等民用建筑和中小型工業廠房、多層輕工業廠房以及影劇院、食堂、拱橋、擋土墻等建筑物跟構筑物。20世紀60年代末，我國已提出將墻體材料進行革新，1988年至今我國墻體材料革新已經邁入第三個重要發展階段。新型墻體材料產量達到2100億塊標準磚，共完成新型墻體材料建筑面積3.3億元m2，完成節能建筑7470萬m2，累計節約耕地4萬hm2節約燃煤6000t標準煤，利用工業廢渣3.2億t，減少了二氧化硫和氮氧化物等有害氣體排放，并淘汰了一批小型轉瓦企業。20世紀90年代以來，在吸收和消化國外配筋砌體結構成果的基礎上，我國建立了具有自己特點的配筋混凝土砌塊砌體剪力墻結構體系，大大拓展了砌體結構在高層房屋及其在抗震設防地區的應用?，F已建成許多配筋混凝土砌塊砌體剪力墻結構的高層房屋，在有關部門的領導和組織下，在全國范圍內對砌體結構作了較為系統的試驗研究和理論探討，總結一些具有我國特色、比較先進的砌體結構理論、計算方法和應用經驗?？v觀歷史尤其是在20世紀60年代以來，砌體結構在不斷的發展，成為世界上最為重要的一種建筑結構體系。

2現代砌體結構的特點及展望

砌體生產的材料如黏土、砂和石是天然材料，分布廣，容易就地取材，且較水泥、鋼材和木材的價格便宜。此外，砌體結構的施工設備和方法較簡單，能較好的連續施工，還可以大量節約木材、鋼材以及水泥，造價較低。砌體還具有良好的耐火性和較好的耐久性能，使用期限較長。砌體中特別是磚砌體結構的保溫、隔熱性能好，節能效果明顯。同時，采用磚、石建造的房屋既美觀又舒適。正因為上述的優點，國外不少學者認為“古老的磚結構是在其他材料相競爭中重新出世的承重墻體結構”并預計“黏土磚、灰砂磚、混凝土砌塊砌體是高層建筑中受壓構件的一種競爭力的材料”。但一般砌體的強度低，在建筑中墻、柱的截面尺寸都較大、材料用量較多，因而結構自重大。此外砌體基本采用手工方式砌筑，勞動量大，生產效率低。砌體的抗拉、彎、剪的強度又較其抗壓強度低，抗震性能差，砌體結構的應用受到限制。還值得注意的事黏土是制造黏土磚的主要原材料，要增加磚的產量，勢必要多占用農田，不但嚴重影響農業生產，對保持生態環境平衡也是很不利的。而我國恰好是一個土地資源非常緊缺的國家，人均耕地占有量只有1006.7m2僅為世界人均水平的45%。我國實心黏土磚的年產量增高達到7000億塊，不僅嚴重毀田，且每年生產能耗7000多萬噸標煤，與此同時年排放2億多噸粉煤灰，不僅占用大量土地而且嚴重污染環境。

今后應加強對現代砌體結構的研究和應用，現代砌體結構得到特點在于：采用節能、環保、輕質、高強且品種多樣的砌體材料；工程上有較廣的應用領域，在高層建筑尤其是中高層建筑結構中較之其他結構有較強的競爭力；具有先進、高效的建造技術，為舒適的居住和使用環境提供良好的條件。

發展砌體結構今后首先要積極發展新材料。全國實心黏土磚控制在4500億塊以內，節約土地7.33萬hm2節能8000萬t標煤，利用工業廢渣3億t，新型墻體材料占墻體材料總量的比重達40%。墻體材料革新不僅是改善建筑功能、提高住房建設質量和施工效率，滿足住宅現代化的需要，還能達到節約能源、保護土地、有效利用資源、綜合治理環境污染的目的。促進我國社會、經濟、資源、環境協調發展的大事，是實施可持續發展戰略的一項重大舉措。

要深化對配筋砌體結構的研究，擴大其應用范圍。尤其是要進一步研究配筋混凝土砌塊砌體剪力墻結構的抗震性能，使該結構體系在我國抗震設防地區有更大的適用高度，并對框支配筋混凝土砌塊砌體剪力墻結構進行系統研究，將我國配筋砌體結構的研究和應用提高一個新的水平。進一步研究砌體結構的受力性能和破壞機理，通過物理或數學模式，建立精確而完整的砌體結構理論，是世界各國所關注的課題。我國的研究有較好的基礎，繼而加強這方面的工作十分有利，對促進砌體結構的發展有深遠的意義。

3結束語

我國富源遼闊，資源豐富，在社會主義初級階段，以及今后一個相當長的時間內無疑在許多建筑乃至其他土木工程中砌體和砌體結構仍然是一種主要的材料和承重結構體系。

參考文獻

[1] 施楚賢.砌體結構理論與設計.北京：中國建筑工業出版社，1992.

[2] 施楚賢，徐建，劉桂秋.砌體結構設計與計算.北京：中國建筑工業出版社，2003.

[3] 中國工程建設標準化協會砌體結構委員會編.現代砌體結構.北京：中國建筑工業出版社，2000.

[4] 砌體結構設計規范GB50003-2001.北京：中國建筑工業出版社，2002.

作者簡介

雷鐳（1983-），女，助教，研究方向為建筑工程。

（作者單位：四川職業技術學院）