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5.1 砌体结构概述
5.1.1 砌体结构的定义和优缺点
砌体结构的定义:主要受力构件采用砖、石或砌块等块材,用砂浆砌筑而成的结构。根据所用的块材不同分为三类:砖砌体、石砌体和砌块砌体。
砌体结构的受力特点:抗压强度高,抗拉强度低。因此,砌体结构主要用于受压构件(如基础、柱、墙等),较少用作受拉或受弯构件。


砌体结构主要的应用领域:建筑、交通、水利工程等。目前,住宅、办公楼等部分民用建筑中的基础、内外墙、柱等采用砌体建造;工业厂房建筑及钢筋混凝土框架结构的围护墙也往往采用砌体来砌筑。此外,砌体结构还用于建造其它各种构筑物,如拱桥、挡土墙、地沟、小型水池等。
5.1.2砌体结构的现状及发展趋向
砌体结构所用块体材料最早为砖,是用黏土制成坯子,干燥后经过高温烧制而成的一种建筑材料。砖的历史最早可以追溯到6000多年前的古代西亚欧贝德文化时期。在我国,制造和使用砖的时代是在距今3000年前的西周中晚期。伴随着建筑工业化而产生的砌块,具有比砖规格更大、品种更多、质量更有保证以及更优的力学性能,此外砌块还是一种节能、节地、节材、环保的建筑材料。近年来,随着科技的发展、社会的进步以及功能要求的改变,我国的砌体结构理论和应用得到了迅速的发展,已经由单一的砖石结构发展到以烧结和非烧结、实心和空心、无筋和配筋、多层和高层等多种材和多种结构体系并存的格局。
1. 新型砌体材料涌现
随着我国节能减排、墙材革新工作的推进,以及低碳、绿色建筑的发展,已有很多轻质高强、节能利废的新型砌块产品出现。目前,新型蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、混凝土普通砖与混凝土多孔砖等新型墙体材料逐渐取代原有的烧结砖,得到较大范围的推广与应用。与其性能相适应的专用砌筑砂浆和专用抹灰砂浆配套使用,极大地提高了砌体结构的受力性能和抗震性能。块体之间的连接也得到新的发展,如以特殊砂浆为胶凝材料的,也有以块体本身的榫头连接、免砂浆的;块体的用途也有突破,出现了装饰砌块、集保温、装饰与承重一体的节能复合砌块等。
2. 设计理论发展
砖石是一种古老的建筑材料,早期的设计主要采用弹性理论为基础的许可应力设计法。
20世纪30年代后期,前苏联已注意到按弹性理论的计算结果和试验结果不符的问题,1955年颁布前苏联规范(HNTY120-55),首次提出极限状态设计法,采用三个系数考虑荷载、材料、工作条件对承载力的影响。我国1973年颁布的《砖石结构设计规范》(GBJ 3-73)采用单一安全系数综合考虑其影响。二者均属半经验半概率的极限状态设计法。
20世纪80年底开始,我国逐步采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法,对砌体规范先后进行了三次修订。现行的《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)是2011年颁布执行的(以下简称砌体规范)。随着科学技术的进步,古老的砌体结构将逐步被现代砌体结构所替代,砌体结构的设计方法也将得到不断的创新与发展。
3. 砌体的工业化技术得到发展
在砌体结构的预制、装配化方面,也有一定的应用与发展。无砂浆砌体体系是直接将混凝土砌块垒砌在一起,通过铺到墙上或灌入墙内的材料粘结成一体,将大大减少建造时间。北京、唐山等地住宅建筑采用的“内浇外挂”结构,即外墙采用悬挂的大型墙板,内墙采用浇筑的钢筋混凝土墙,这种承重的结构形式对加快现场施工进度,促进建筑工业化和提高施工质量起了很大的推动作用。

