浙江长征职业技术学院
毕业设计（论文）
论文题目： 砌体结构现状与前景 系 别： 建筑工程管理系 专业班级： 10建筑工程管理 学生姓名： 张 勇 超 指导教师： 朱 小 艳
二○一三年五月二十五日
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目 录
摘 要 ………………………………………………………………………………………1 引 言 ………………………………………………………………………………………2 1 砌体结构的发展 ……………………………………………………………………….2 1.1 我国古代砌体结构的发展 …………………………………………………….2 1.2 我国近现代砌体结构的发展 ………………………………………………….3 2 砌体结构的现状 ……………………………………………………………………….4
2.1 砌体结构的优点 ……………………………………………………………….4 2.2 砌体结构的缺点 ……………………………………………………………….4 2.3 新材料、新技术、新结构的研究与砌体结构应用范围 …………………….5 3 砌体结构的前景 ……………………………………………………………………….5
3.1 积极开发环保节能型的新建筑砌体 ………………………………………….5 2.2 发展高强砌体材料 …………………………………………………………….6 3.3 加强配筋砌体和预应力砌体的研究……………………………………………7 总 结……………………………………….………………………………………………7 参考文献…………………………………………………………………………………….8 致 谢……………………………………………………………………………………….9
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砌体结构的现状与前景
【摘 要】砌体结构在我国有着悠久的历史, 经过近几十年我国砌体结构已具有了自身的特性和理论，在我国大部分的建筑结构中应用的都是砌体结构,从过去用砖石建造低矮的民房，发展到现在建造大量的多层住宅，办公楼等民用建筑和许多领域的工业建筑。60年代以来，我国的空心砖和砌块的生产和应用得到了一定的发展，近20年来，采用混凝土、轻骨料混凝土和加气混凝土，以及利用各种工业废渣、粉煤灰、煤矸石等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块和粉煤灰硅酸盐砌块等在我国也有了较大发展，近几年来我国的砌体结构已经得到了不断的更新和改善,并向着绿色材料的砌体结构的方向发展。本文叙述了我国砌体结构的优缺点，现状，发展历程,同时也指出了未来我国砌体结构的发展方向。 【关键词】砌体结构 砌块 前景 现状
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引 言
砌体结构就是用砖砌体，石砌体和砌块砌体建造的结构，在我国已有相当长的应用历史，特别是建国以来，砌体结构得到了迅速的发展，取得了显著的成绩。我国已从过去用砖石建造低矮的民房，发展到现在建造大量的多层住宅，办公楼等民用建筑和许多领域的工业建筑。在历史上有举世闻名的万里长城，它是两千多万年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一；有在春秋战国时期就已兴修水利，如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程；有在1400年前由料石修建的现存河北赵县安济桥，这是世界上最早的敞肩式拱桥。该桥已被美国土木工程学会选入世界第12个土木工程里程碑。这些都是值得我们自豪和继承的，也对弘扬我国文化遗产起到积极作用。60年代以来，我国的空心砖和砌块的生产和应用得到了一定的发展，近20年来，采用混凝土、轻骨料混凝土和加气混凝土，以及利用各种工业废渣、粉煤灰、煤矸石等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块和粉煤灰硅酸盐砌块等在我国也有了较大发展，此外，我国在砌体结构理论方面也有了长足的进步，新修订颁发的《砌体结构设计规范》在采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，多层砌体房屋中考虑空间工作，以及考虑墙和梁的共同工作设计墙梁等方面已达国际先进水平，丰富了我国砌体结构理论和设计方法。
在国外，砌体结构的发展也有很长的历史，并得到了广泛的使用。砌体结构不仅应用于低层、多层建筑，也用于高层建筑；不仅用于非地震区，也用于地震区，并经受了20多年的地震考验，表现出良好的抗震性能。在设计理论方面，许多国家改变了长期沿用按弹性理论的容许应力设计方法的传统，积极采用极限状态设计方法。目前国际标准化组织砌体结构技术委员会（ISO/TC179）正在编制国际砌体结构设计规范，采用以近似概率理论为基础的安全度法则，这将使砌体结构的设计方法提高到一个新的水平。
1 砌体结构的发展
1.1 我国古代砌体结构的发展
石材和砖是两种古老的土木工程材料，因而石结构的历史悠久。如我国早在5000年前就建造有石砌体祭坛和石砌围墙。我国隋代开皇十五年至大业元年，即公元595-605年由李春建造的河北赵县安济桥，是世界上最早建造的空腹式单孔圆弧石拱桥。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
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石和土将秦、燕、赵北面的城墙连成一体并增筑新的城墙，建成闻名于世的万里长城。人们生产和使用烧结砖也有3000年以上的历史。我国在战国时期已能烧制大尺寸空心砖。南北朝以后砖的应用更为普遍。 1.2 我国近现代砌体结构的发展
新中国成立以来，砌体结构得到迅速发展。目前砌体结构是我国建筑工程中量大而面广的最常用的结构形式，砌体结构中砖石砌体约占95%以上。据了解，目前我国实心黏土砖的年产量已达6000亿块，破坏土地资源数10万亩，十分惊人。砌体材料方面的发展必然应考虑“节土”、“节能”、“利废”的基本国策。
作为“节土”、减轻自重的重要措施，20世纪80年代以来，砖已从过去单一的烧结普通砖发展到采用多孔砖和空心砖、混凝土空心砌块、轻骨料混凝土或加气混凝土砌块、非烧结硅酸盐砖、硅酸盐砖、粉煤灰砌块、灰砂砖以及其他工业废渣或煤矿石等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块等。同时，国家制定了适应各种块体的砂浆的强度等级，高强度砂浆也得到了较快的发展。实际上早在六七十年代，我国南方广大城乡已经开展了混凝土小型空心砌块的推广应用，取得了显著的社会经济效益。根据中国建筑砌块协会统计，我国混凝土小砌块1992年产量为600万m2，1993年达到2000万m2（约140亿块），1998年统计年产量达3500万m2，各类砌块建筑的总面积达到8000万m2，以后产量稳中有升。建筑砌块与砌块建筑不仅具有较好的技术经济效益，而且在节土、节能、利废等方面具有巨大的社会效益和环境效益。1995年颁布实行《混凝土小型空心砌块建筑技术规程》（JGJ/14—95）对全国砌块建筑推广应用起到了推动作用。
为适应城市建设的需要，结构形式也从过去单一的墙砌体承重结构发展为大型墙板、内框架结构、内浇外砌、挂板等不同类型。砌体结构的应用范围也在不断地扩大，出现了以砖砌体建造屋面、楼面结构的情况。各地也在积极研究论证砌体用于高层建筑结构中的可行性。
在应用新技术方面，我国曾采用过振动砖墙板技术、预应力空心砖楼板技术与配筋砌体等。配筋砌体结构的试验与研究在我国虽然起步较晚，但进步显著。20世纪60年代起在一些房屋的部分砖砌体承重墙、柱中尝试采用管网配筋，结果墙、柱的承载力得到了很大的提高且材料利用率也提高了很多，取得了显著的经济效果。70年代以来，尤其是经历了1975年海城地震及1976年唐山大地震之后，我国加强了对配筋砌体结构的试验和研究，且于1983年和1986年，在广
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西南宁修建了10层配筋砌块的住宅楼和11层办公楼试点房屋。当时采用MU20高强砌块是两次人工投料振捣而成。辽宁盘锦市建成了一栋15层配筋砌块剪力墙点式住宅楼，所用砌块是美国引进的砌块成型机生产的，砌块强度等级达到MU20。1998年上海建成一栋配筋砌块剪力墙18层塔楼，所用砌块也是用美国设备生产MU20的砌块，这是我国最高的18层砌块高层房屋，而且建在7度设防的上海市，其影响和作用都是比较大的。2000年抚顺也建成一栋6.6m大开间12层配筋砌块剪力墙板式住宅楼。这些实践说明，在倡导节约式社会的今天，砌体结构仍有很大的发展空间。
2 砌体结构的现状
2.1 砌体结构的优点
（1）砌体材料是天然材料，分布广，容易就地取材，且较水泥、钢材和木材的价格便宜。
（2）砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。 （3）砌体结构的保温、隔热性能好，节能效果明显。 （4）砌体结构的施工设备和方法较简单。
（5）可大量节约木材、钢材以及水泥，造价较低。 2.2 砌体结构的缺点
（1）砌体的强度较低，建筑物中墙柱截面尺寸教大，材料用量较多，因而结构自重大。
（3）砌体基本采用手工方式砌筑，劳动量大，生产效率低。
（3）粘土是制造粘土砖的主要原料，制造粘土砖势必过多占用农田，不但影响农业生产，对保持生态环境平衡也是很不利的。 2.3 新材料、新技术、新结构的研究与砌体结构的应用范围
解放以来我国砖的产量逐年增长，1980年的全国年产量为1600亿块，1996年增至6200亿块，为世界其它各国砖每年产量的总和。全国基建中采用砌体作墙体材料约占90%左右。在办公、住宅等民用建筑中大量采用砖墙承重。50年代这类房屋一般为3-4层，现在已为5-6层，不少城市一般建到7-8层。现在每年兴建的城市住宅建筑面积多达1亿m2以上。在中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房，以及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。
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60年代以来，我国粘土空心砖（多孔砖）的生产和应用有较大的发展，在南京建造了6-8层的空心砖承重的旅馆。当时空心砖孔洞率为22%，与实心砖强度等效，但可减轻自重17%、墙厚减小20%，节省砂浆20～30%，砌筑工时少20-25%，墙体造价降低19～23%.根据节能进一步要求，近年来我国在消化吸收国外先进技术的基础上，制造出规格为380×240×190、孔洞率为40%的烧结保温空心砖（块），这种保温砖的密度为1012kg/m3，抗压强度10.5Mpa，热阻1.649m2K/W.在主要力学和热工性能的指标接近或达到国际同类产品的水平。《多孔砖砌体设计与施工技术规程》行业标准，为这种砖的推广创造了条件。
近10余年来，采用砼、轻骨料砼或加气砼，以及利用河砂、各种工业废料、粉煤灰、煤干石等制无热料水泥煤渣砼砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展。砌块种类、规格较多，其中以中、小型砌块较为普遍，在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。从90年代初期，在总结国内外配筋砼砌块试验研究经验的基础上，我国在配筋砌块结构的配套材料、配套应用技术的研究上获得了突破，在此基础上开展了更具代表性和针对性的试点工程，试点工程实践表明，中高层配筋砌块建筑具有明显的社会经济效益.因此，将中高层配筋砌块结构体系纳入到我国砌体结构设计规范中是理所当然的。由此可见，作为粘土砖的主要替代材和某些功能强于粘土砖的砌块的发展的现状还是非常好的。
3 砌体结构的前景
3.1 积极开发环保节能型的新建筑砌体
（1）加大限制高能耗、高资源消耗、高污染低效益的产品的生产力度。 加大科研投入、改进工艺、提高产品性能和强度等级、降低成本，向多功能化发展。
（2）利用页岩生产多孔砖。我国页岩资源丰富，分布地域较广。烧结页岩砖具有能耗低、强度高、外观规则，其强度等级可达MU15～MU30，可砌清水墙和中高层建筑。
（3）大力发展废渣轻型砼墙板。这种轻板利用粉煤灰代替部分水泥，骨料为陶粒、矿渣或炉渣等轻骨料，加入玻璃纤维或其它纤维。以及其它轻材料墙板，提高砌体施工技术的工业化水平。
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（4）GRC板的改进与提高。这种板自重轻、防火、防水、施工安装方便。GRC空心条板是大力发展的一种墙体制品，需用先进的生产工艺和装配，以提高板的产量和质量。
（5）蒸压纤维水泥板。我国是世界上第三大粉煤灰生产国，仅电力工业年排灰量达上亿吨，目前的利用率仅为38%.其实粉煤灰经处理后可生产价值更高的墙体材料。
（6）大力推广复合墙板和复合砌块。目前国内外没有单一材料，既满足建筑节能保温隔热，又满足外墙的防水、强度的技术要求。因此只能用复合技术来满足墙体的多功能要求。 3.2 发展高强砌体材料
目前我国的砌体材料和发达国家相比，强度低、耐久性差。如粘土砖的抗压强度一般为7.5～15Mpa，承重空心砖的孔隙率≤25%.而发达国家的抗压强度一般均达到30～60Mpa，且能达到100Mpa，承重空心砖的孔洞率可达到40%，容重一般为13KN/m3，最轻可达0.6KN/m3.根据国外经验和我国的条件，只要在配料、成型、烧结工艺上进行改进，是可以显著提高烧结砖的强度和质量的。如我国中美合资大连太平洋砖厂可生产出20Mpa～100Mpa的页岩砖。由于强度高、耐久性、耐磨性和独特的色彩，可作清水墙和装饰材料，已出口和广泛用于高档建筑。高强块材具有比低强材料高得多的价格优势。
根据我国对粘土砖的限制政策，可就地取材、因地植宜，在粘土较多的地区，如西北高原，发展高强粘土制品、高空隙率的保温砖和外墙装饰砖、块材等；在少粘土的地区发展高强砼砌块、承重装饰砌块和利废材料制成的砌块等。
根据发展趋势，为确保质量，发展干拌砂浆和商品砂浆具有很好的前景。前者是把所有配料在干燥状态下混合装包供应现场按要求加水搅拌即可,这类砂浆的发展一旦取代传统砂浆，将是一个多么巨大的变化。 3.3 加强配筋砌体和预应力砌体的研究。
我国虽已初步建立了配筋砌体结构体系，但需研制和定型生产砌块建筑施工用的机具，如铺砂浆器、小直径振捣棒（ф≤25）、小型灌孔砼浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔砼检测仪等。目前正在修编的《砌体结构设计规》GBJ3-88，主要在砌体结构可靠度方面、配筋砼砌块砌体、加强配筋砌体和预应力砌体方面作了
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调整和补充。砌体结构可靠度，根据我国当前国情，作了适当的上调。这样作主要为促进采用较高等级的砌体材料，提高耐久性和适当提高抗风险能力。配筋砌体，特别是配筋砼砌块中高层，根据我国主编的国际标准《配筋砌体结构设计规范》和我国近年来各地较大规模的试验研究和试点建筑的经验，使我国配筋砌体的理论更完善，应用范围和限制有了较大的扩展和突破。如其应用范围，已达到钢筋砼剪力墙的适用范围。配筋灌孔砼砌块砌体是作为一个体系纳入到砌体规范中的，它的未来的实施，对促进我国砌块结构向高档次发展具有重要作用。
结 论
进一步研究砌体结构的破坏机理和受力性能，通过物理和数学模式，建立精确而完整的砌体结构理论，是世界各国关心的课题。我国在这方面的研究具有较好的基础，有的题目有一定的深度，继续加强这方面的工作十分有利，对促进砌体结构发展也有深远意义。为此还必须加强对砌体结构的实验技术和数据处理的研究，使测试自动化，以得到更精确的实验结果。
正如一位资深砌体结构学者，E、A、James指出“砌体结构经历了一次中古欧洲的文艺复兴，其有吸引力的功能特性和经济性，是它获得新生的关键。我们不能停留在这里。我们正在进一步赋予砌体结构的新的概念和用途”。我们对砌体结构的未来充满信心，在党的方针政策的正确指引下，坚持科学态度，敢于创新，不断努力，为我国及世界的砌体结构的发展作出更大的贡献。
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参考文献
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[4]苑振芳.砼砌块建筑发展现状及展望[J].工程建设标准化研究，1999，（5)：140-148 [5]建筑结构设计统一标准修订组.我国建筑结构设计可靠度设定水平分析与改进意见[J].建筑结构标准研究，1999,（7）：258-266
[6]施楚贤.砌体结构理论与设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.35
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致 谢
三年的大学生涯在这个季节即将划上一个圆满的句号，而于我的人生却只是刚刚开始。三年的学习生涯，在老师、亲友、同学和朋友的支持与帮助下，虽然辛苦却也收获颇多。
这次毕业论文能够得以顺利完成，是所有曾经指导过我的老师，帮助过我的同学，一直支持着我的家人对我的教诲、帮助和鼓励的结果。
首先感谢我的指导老师朱小艳老师，从课题的选择到论文的最终完成，朱老师始终都给予了细心的指导和不懈的支持。
其次感谢中地集团的施工员，在实习期间给我的帮助与指导。
最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。
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