高 冉 許雯倩 葉北進(jìn) 陳 一

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

砌體結(jié)構(gòu)新規(guī)范與新材料研究

高 冉1許雯倩1葉北進(jìn)2陳 一2

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

對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展、功能、作用進(jìn)行了分析，研究了在新形勢(shì)下砌體結(jié)構(gòu)的新的使用要求，并對(duì)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的調(diào)整方向進(jìn)行了闡述，以擴(kuò)大砌體施工的范圍，完善相關(guān)結(jié)構(gòu)理論。

砌體結(jié)構(gòu)，規(guī)劃，材料，強(qiáng)度

磚石結(jié)構(gòu)的定義是以砌塊砌體、石砌體或者磚砌體建造的結(jié)構(gòu)。對(duì)于砌體而言，其抗拉強(qiáng)度不高但是卻有較高的抗壓強(qiáng)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(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承受，砌體可以用于普通的工業(yè)或民用建筑的基礎(chǔ)、柱和墻。在采用鋼筋混凝土框架和其他結(jié)構(gòu)的建筑中，常用磚墻做圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如框架結(jié)構(gòu)的填充墻。

砌體結(jié)構(gòu)在世界各地都有著廣泛的應(yīng)用歷史，即使在框架結(jié)構(gòu)成為主流的今天，承擔(dān)著填充及保溫隔熱功能的依然是砌體墻。但這種應(yīng)用廣泛的砌體墻在發(fā)生事故時(shí)卻成為人民生命安全的威脅，它們倒下時(shí)沒(méi)有任何前兆，卻會(huì)造成相當(dāng)大的傷害。有統(tǒng)計(jì)表明，砌體結(jié)構(gòu)在地震中的破壞率是最高的。解放以來(lái)我國(guó)磚的產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，1996 年增至6 200億塊,為世界其他各國(guó)磚每年產(chǎn)量的總和。全國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中約有九成采用砌體結(jié)構(gòu)。在公民建筑中大量的采用砌體作為承重墻結(jié)構(gòu)。在地震區(qū)的我國(guó)也積累了磚混結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)。在我國(guó)有很多城市處于不小于6度的地震預(yù)警區(qū)。地震中砌體結(jié)構(gòu)能夠承受地震烈度不大于6度的破壞，在地震強(qiáng)度可達(dá)7度甚至8度的地區(qū)，只要加以改良，砌體結(jié)構(gòu)房屋也能夠滿足對(duì)應(yīng)的抗震要求。研究砌體墻的質(zhì)量保證，著實(shí)是一件十分必要的工作。

以前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差,經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展制約著建筑裝修和設(shè)備的發(fā)展,建筑物以結(jié)構(gòu)造價(jià)為主要成本。20世紀(jì)60年代以來(lái),我國(guó)粘土空心磚(多孔磚)的生產(chǎn)取得了技術(shù)上的突破,近年來(lái)我國(guó)進(jìn)一步借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，順應(yīng)新的發(fā)展要求，使得我國(guó)的砌體材料質(zhì)量與國(guó)際同類產(chǎn)品相接近。經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，以常見(jiàn)集料以及各類的工業(yè)廢料實(shí)現(xiàn)了用于混凝土骨料，如已經(jīng)投入市場(chǎng)使用的加氣混凝土或輕骨料混凝土，都為現(xiàn)在的砌體建筑出了大力。不僅結(jié)構(gòu)方面需要砌塊的新功能，在建筑節(jié)能方面砌塊的作用也很大，以此為契機(jī)產(chǎn)生了大量具有隔音、保溫隔熱等功能的新技術(shù)砌塊，并且在最新的規(guī)范中得到國(guó)家部門的大力推廣。

自1990年以來(lái)，在研究配筋砌塊結(jié)構(gòu)的配套應(yīng)用技術(shù)和配套材料方面，我國(guó)的研究工作者對(duì)世界各地的配筋混凝土砌塊研究成果進(jìn)行了分析總結(jié)并取得了一些突破性進(jìn)展，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益方面中高層配筋砌塊表現(xiàn)良好。在部分功能上砌塊比粘土磚優(yōu)越并使其前者已經(jīng)逐步地成了代替粘土磚的產(chǎn)品，具有廣泛的市場(chǎng)空間。我國(guó)在研究應(yīng)用配筋砌體方面較落后于西方國(guó)家，從1970年后，特別是我國(guó)多地經(jīng)歷的破壞性較大，影響面積較廣的多次地震后，我國(guó)開(kāi)始著手于研究分析圈梁的約束砌體和設(shè)置構(gòu)造柱，并且最終在抗震設(shè)計(jì)規(guī)范引入該成果。改革開(kāi)放大潮興起后，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展，技術(shù)水平上我國(guó)都以更快的速度開(kāi)始追趕西方發(fā)達(dá)國(guó)家。將過(guò)去的空斗墻從砌體結(jié)構(gòu)的規(guī)范上除去，并不再采用設(shè)計(jì)單位與建設(shè)單位。過(guò)去的《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的使用要求。國(guó)家面對(duì)新的需求，提出了新的要求：

1)最近幾年，我國(guó)發(fā)展出許多新的砌體制備材料。研究開(kāi)發(fā)得出了一系列施工新方法諸如混凝土空心墻板、振動(dòng)磚墻板和砌塊等，它們都利于工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)。新式的結(jié)構(gòu)中，還保留的有預(yù)應(yīng)力砌體、配筋砌塊剪力墻結(jié)構(gòu)和配筋砌體等結(jié)構(gòu)。 2)經(jīng)濟(jì)水平的提高使人們對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)使用提出了新要求，建筑造價(jià)中結(jié)構(gòu)所占費(fèi)用也就相應(yīng)下降了。人們考慮建設(shè)費(fèi)用不僅是第一次完成建筑主體所花費(fèi)用，也包括全壽命周期中所需運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用。3)隨著20世紀(jì)末中國(guó)房改制度的執(zhí)行,房子已經(jīng)被人們認(rèn)為是一個(gè)商品。安全度代表著商品的質(zhì)量。砌體填充墻在商品房的結(jié)構(gòu)中占有很大的一部分。但是相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家我國(guó)在砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范方面仍然處于落后，可靠度低。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)制定更具可行性的制度規(guī)范。在造價(jià)增長(zhǎng)可接受的范圍內(nèi)，適當(dāng)提高砌體結(jié)構(gòu)的可靠性，與國(guó)家發(fā)展或是用戶生命安全都是極好的。

在此背景下，我國(guó)的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范作出相應(yīng)調(diào)整，具體有如下幾個(gè)方面：

1)提高砌體的強(qiáng)度要求，提高砂漿的最低強(qiáng)度等級(jí)。同國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)相比，我國(guó)無(wú)論是砌體強(qiáng)度要求還是砂漿強(qiáng)度要求都有所降低。在新規(guī)范中，就提出要提高砌體和砂漿強(qiáng)度等級(jí)：a.將承重粘土空心磚改為燒結(jié)多孔磚。b.推進(jìn)新材料在人口密集區(qū)、耕地緊張的地方使用。c.新增加MU20的強(qiáng)度等級(jí)的混凝土砌塊。d.取消石材MU15和MU10的強(qiáng)度等級(jí)。e.取消低強(qiáng)度等級(jí)的砂漿，將砂漿最低強(qiáng)度等級(jí)提高到M2.5。結(jié)構(gòu)安全性明顯增強(qiáng)。2)引進(jìn)了砌體施工質(zhì)量控制等級(jí)。由于長(zhǎng)期以來(lái)砌體由手工將砌塊與砂漿堆砌而成，質(zhì)量均勻度難以保持一致，引進(jìn)施工質(zhì)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(guī)范中將施工質(zhì)量控制等級(jí)分為A，B，C三個(gè)檔次。通常B級(jí)足夠控制多層房屋的配筋砌體剪力墻，在施工時(shí)砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)雖為B級(jí)，但是施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)若以A級(jí)進(jìn)行，還能夠?qū)踩忍嵘粮叩膶哟巍?)將砌體結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值降低，材料性能分項(xiàng)系數(shù)提升。提高砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度,不僅順應(yīng)了我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì),還活躍了房地產(chǎn)市場(chǎng)，滿足建設(shè)單位和消費(fèi)者的需求,提升了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度，改善了人們的居住條件。通過(guò)擴(kuò)大砌體新材料的使用，減少了對(duì)資源的需求與浪費(fèi)。通過(guò)新結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)，也降低了對(duì)墻體材料的需求程度，順應(yīng)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針。

新規(guī)范通過(guò)組合磚墻、無(wú)筋和配筋砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等方法內(nèi)容，擴(kuò)大了我國(guó)的砌體施工方法范圍，同時(shí)完善了結(jié)構(gòu)的理論。

[1] GB 50003—2001,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB J3—88,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 李永梅.適當(dāng)提高砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度[J].建筑科學(xué)，2004(8)：69-70.

[4] 金陵紅.淺析建筑砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r[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(jìn)(1994- )，男，在讀本科生； 陳 一(1995- )，男，在讀本科生

1009-6825(2015)13-0046-02

TU364

A