砌体结构惠大版01绪论.ppt

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1、第第1 1章章 绪论绪论 1.1砌体结构第1章主讲教师 邓寿昌 绪 论 返回总目录返回总目录返回总目录返回总目录 第第1 1章章 绪论绪论 1.2概概 述述 砌体结构的特点及应用范围砌体结构的特点及应用范围 砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史 砌体结构的发展现状砌体结构的发展现状 砌体结构的发展展望砌体结构的发展展望 本章小结本章小结 思考题与习题思考题与习题 本章内容本章内容第第1 1章章 绪论绪论 1.3概概 述述砌体结构砌体结构:由由天天然然的的或或人人工工合合成成的的石石材材、粘粘土土、混混凝凝土土、工工业业废废料料等等材材料料制制成成的的块块体体和和水水泥泥、石石灰灰膏膏等等胶胶凝

2、凝材材料料与与砂砂、水水拌拌和和而而成成的的砂砂浆浆砌砌筑筑而而成成的的墙墙、柱柱等等作作为为建筑物主要受力构件的结构。建筑物主要受力构件的结构。由由烧烧结结普普通通砖砖、烧烧结结多多孔孔砖砖、蒸蒸压压灰灰砂砂砖砖、蒸蒸压压粉粉煤煤灰灰砖砖作作为为块块体体与与砂砂浆浆砌砌筑筑而而成成的的结结构构称称为为砖砖砌砌体体结构。结构。第第1 1章章 绪论绪论 1.4概概 述述由由天天然然毛毛石石或或经经加加工工的的料料石石与与砂砂浆浆砌砌筑筑而而成成的的结构称为石砌体结构。结构称为石砌体结构。由由普普通通混混凝凝土土、轻轻骨骨料料混混凝凝土土等等材材料料制制成成的的空空心心砌砌块块作作为为块块体体与与

3、砂砂浆浆砌砌筑筑而而成成的的结结构构称称为为砌砌块块砌体结构。砌体结构。根根据据需需要要在在砌砌体体的的适适当当部部位位配配置置水水平平钢钢筋筋、竖竖向向钢钢筋筋或或钢钢筋筋网网作作为为建建筑筑物物主主要要受受力力构构件件的的结结构构则则总总称称为为配配筋筋砌砌体体结结构构。砖砖砌砌体体结结构构、石石砌砌体体结结构构和和砌砌块块砌砌体体结结构构以以及及配配筋筋砌砌体体结结构构统统称称砌砌体体结结构。构。第第1 1章章 绪论绪论 1.5砌体结构的特点及应用范围砌体结构的特点及应用范围 砌砌体体结结构构有有着着与与其其他他结结构构迥迥然然独独到到的的特特点点。主要优点有：主要优点有：(1)砌砌体体

4、结结构构所所用用的的主主要要材材料料来来源源方方便便，易易就就地地取取材材。天天然然石石材材易易于于开开采采加加工工；粘粘土土、砂砂等等几几乎乎到到处处都都有有，且且块块材材易易于于生生产产；利利用用工工业业固固体体废废弃弃物物生生产产的的新新型型砌砌体体材材料料既既有有利利于于节节约约天天然然资源，又有利于保护环境。资源，又有利于保护环境。(2)砌砌体体结结构构造造价价低低。不不仅仅比比钢钢结结构构节节约约钢钢材材，较较钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构可可以以节节约约水水泥泥和和钢钢材材，而而且且砌砌筑筑砌砌体体时时不不需需模模板板及及特特殊殊的的技术设备，可以节约木材。技术设备，可以节约木材。

5、第第1 1章章 绪论绪论 1.6砌体结构的特点及应用范围砌体结构的特点及应用范围(3)砌砌体体结结构构比比钢钢结结构构甚甚至至较较钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构有有更更好好的的耐耐火火 性，且具有良好的保温、隔热性能，节能效果明显。性，且具有良好的保温、隔热性能，节能效果明显。(4)砌砌体体结结构构施施工工操操作作简简单单快快捷捷。一一般般新新铺铺砌砌体体上上即即可可承承受受一一定定荷荷载载，因因而而可可以以连连续续施施工工；在在寒寒冷冷地地区区，必必要要时时还还可可以以用冻结法施工。用冻结法施工。(5)当当采采用用砌砌块块或或大大型型板板材材作作墙墙体体时时，可可以以减减轻轻结结构构自自重重，

6、加加快快施施工工进进度度，进进行行工工业业化化生生产产和和施施工工。采采用用配配筋筋混混凝凝土土砌砌块块的的高高层层建建筑筑较较现现浇浇钢钢筋筋混混凝凝土土高高层层建建筑筑可可节节省省模模板板，加加快快施工进度。施工进度。第第1 1章章 绪论绪论 1.7(6)目目前前，随随着着高高强强度度混混凝凝土土砌砌块块等等块块体体的的开开发发和和利利用用，专专用用砌砌筑筑砂砂浆浆和和专专用用灌灌孔孔混混凝凝土土材材料料的的配配套套使使用用以以及及对对芯芯柱柱内内放放置置钢钢筋筋的的砌砌体体受受力力性性能能的的研研究究和和理理论论分分析析，配配筋筋砌砌块块砌砌体体剪剪力力墙墙结结构构由由于于其其具具有有造

7、造价价低低、材材料料省省、施施工工周周期期短短，在在等等厚厚度度墙墙体体内内可可随随平平面面和和高高度度方方向向改改变变重重量量、刚刚度度、配配筋筋，砌砌块块竖竖缝缝的的存存在在一一定定程程度度上上可可以以吸吸收收能能量量，增增加加延延性性，有有利利于于抗抗震震，总总体体收收缩缩量量比比混混凝凝土土小小等等优优点点，因因此此在在地地震震区区、高高层层民民用用建建筑筑应应用用中中取得了较大的进展。取得了较大的进展。砌体结构的特点及应用范围砌体结构的特点及应用范围第第1 1章章 绪论绪论 1.8 砌体结构除上述优点外也存在下列一些点砌体结构除上述优点外也存在下列一些点:(1)砌砌体体结结构构的的自

8、自重重大大。因因为为砖砖石石砌砌体体的的抗抗弯弯、抗抗拉拉性性能能很很差差，强强度度较较低低，故故必必须须采采用用较较大大截截面面尺尺寸寸的的构构件件，致致使使其其体体积积大大，自自重重也也大大(在在一一般般砖砖砌砌体体结结构构居居住住建建筑筑中中，砖砖墙墙重重约约占占建建筑筑物物总总重重的的一一半半)，材材料料用用量量多多，运运输输量量也也随随之之增增加加。因因此此，应应加加强强轻轻质高强材料的研究，以减小截面尺寸并减轻自重。质高强材料的研究，以减小截面尺寸并减轻自重。(2)由由于于砌砌体体结结构构工工程程多多为为小小型型块块材材经经人人工工砌砌筑筑而而成成，砌砌筑筑工工作作相相当当繁繁重重

9、(在在一一般般砖砖砌砌体体结结构构居居住住建建筑筑中中，砌砌砖砖用用工工量量占占1/4以以上上)。因因此此在在砌砌筑筑时时，应应充充分分利利用用各各种种机机具具来来搬搬运运块块材材和和砂砂浆浆，以以减减轻轻劳劳动动量量；但但目目前前的的砌砌筑筑操操作作基基本本上上还还是是采采用用手手工工方方式式，因因此此必必须须进进一一步步推推广广砌砌块块和和墙墙板板等等工工业业化化施施工工方方法法，以以逐逐步步克克服这一缺点。服这一缺点。砌体结构的特点及应用范围砌体结构的特点及应用范围第第1 1章章 绪论绪论 1.9砌体结构的特点及应用范围砌体结构的特点及应用范围(3)现现场场的的手手工工操操作作，不不仅仅

10、工工期期缓缓慢慢，而而且且施施工工质质量量得得不不到到保保 证证。应应十十分分注注意意在在设设计计时时提提出出对对块块材材和和砂砂浆浆的的质质量量要要求求，在在施施工工时时对对块块材材和和砂砂浆浆等等材材料料质质量量以以及及砌砌体体的的砌砌筑筑质质量量进进行行严严格格的的检查。检查。(4)砂砂浆浆和和块块材材间间的的粘粘结结力力较较弱弱，使使无无筋筋砌砌体体的的抗抗拉拉、抗抗弯弯及及抗抗剪强度都很低，造成砌体抗震能力较差，有时需采用配筋砌体。剪强度都很低，造成砌体抗震能力较差，有时需采用配筋砌体。(5)采采用用烧烧结结普普通通粘粘土土砖砖建建造造砌砌体体结结构构，不不仅仅毁毁坏坏大大量量的的农

11、农田田，严严重重影影响响农农业业生生产产，而而且且对对环环境境造造成成污污染染。所所以以，应应加加强强采采用用工工业业废废料料和和地地方方性性材材料料代代替替粘粘土土实实心心砖砖的的研研究究，以以解解决决上上述述矛矛盾。现在我国一些大城市已禁止使用实心粘土砖。盾。现在我国一些大城市已禁止使用实心粘土砖。第第1 1章章 绪论绪论 1.10砌砌体体结结构构迥迥异异的的特特点点，使使得得它它具具有有广广泛泛的的应应用用范范围围。在在我我国国大大约约90%的的民民用用建建筑筑采采用用砌砌体体结结构构，在在美美国国、英英国国、德德国国分分别别约约为为60%、70%、80%。目目前前，一一般般民民用用建建

12、筑筑中中的的基基础础、内内外外墙墙、柱柱和和过过梁梁等等构构件件都都可可用用砌砌体体建建造造。由由于于砖砖砌砌体体质质量量的的提提高高和和计计算算理理论论的的进进一一步步发发展展，国国内内住住宅宅、办办公公楼楼等等5层层或或6层层的的房房屋屋，采采用用以以砖砖砌砌体体承承重重的的砌砌体体结结构构非非常常普普遍遍，不不少少城城市市已已建建到到7层层或或8层层。重重庆庆市市20世世纪纪70年年代代建建成成了了高高达达12层层的的以以砌砌体体承承重重的的住住宅宅。在在国国外外有有建建成成20层层以以上上的的砖砖墙墙承承重重房房屋屋。在在我我国国某某些些产产石石地地区区，建建成成不不少少以以毛毛石石或

13、或料料石石作作承承重重墙墙的的房房屋屋。毛毛石石砌砌体体作作承承重重墙墙的的房房屋屋高高达达6层层。对对中中、小小型型单单层层厂厂房房和和多多层层轻轻工工业业厂厂房房，以以及及影影剧剧院院、食食堂堂、仓仓库库等等建建筑筑，也也较较广广泛泛地地采采用用砌砌体体作作墙墙身身或或立立柱柱的的承承重重结结构构。在在交交通通运运输输方方面面，砌砌体体可可用用于于建建造造桥桥梁梁、隧隧道道、涵涵洞洞、挡挡土土墙墙等等。在在水水利利建建设设方方面面，可可以以用用石石料料砌砌筑筑坝坝、堰堰和和渡渡槽槽等等。此此外外砌砌体体还还用用于于建建造造各各种种构构筑筑物物，如烟囱、水池、管道支架、料仓等。如烟囱、水池、

14、管道支架、料仓等。砌体结构的特点及应用范围砌体结构的特点及应用范围第第1 1章章 绪论绪论 1.11由于砌体结构所存在的缺点，因此限制了它在某些场合下的应用。由于砌体结构所存在的缺点，因此限制了它在某些场合下的应用。为有效地提高砌体结构房屋的抗震性能，在地震设防区建造砌体结为有效地提高砌体结构房屋的抗震性能，在地震设防区建造砌体结构房屋，除保证施工质量外，还需采取适当的构造措施，如设置钢构房屋，除保证施工质量外，还需采取适当的构造措施，如设置钢筋混凝土构造柱和圈梁。经震害调查和抗震研究表明，地震设防烈筋混凝土构造柱和圈梁。经震害调查和抗震研究表明，地震设防烈度在六度以下地区，一般的砌体结构房屋

15、能经受地震的考验；如按度在六度以下地区，一般的砌体结构房屋能经受地震的考验；如按抗震设计要求进行改进和处理，完全可在七度或八度设防区建造砌抗震设计要求进行改进和处理，完全可在七度或八度设防区建造砌体结构房屋。电磁吸力与反力特性体结构房屋。电磁吸力与反力特性 砌体结构的特点及应用范围砌体结构的特点及应用范围第第1 1章章 绪论绪论 1.12 砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史 砌砌体体结结构构在在我我国国有有着着悠悠久久的的历历史史。在在约约6000年年前前，就就已已有有木木构构架架和和木木骨骨泥泥墙墙。公公元元前前20世世纪纪，有有土土夯夯实实的的城城墙墙。公公元元前前1783年年公公元元前

16、前1122年年，已已逐逐渐渐开开始始采采用用粘粘土土做做成成的的版版筑筑墙墙。公公元元前前1388年年公公元元前前1122年年，逐逐步步采采用用晒晒干干的的土土坯坯砌砌筑筑墙墙。公公元元前前1134年年至至公公元元前前771年年已已有有烧烧制制的的瓦瓦。公公元元前前475年年公公元元前前221年年已已有有烧烧制制的的大大尺尺寸寸空空心心砖砖。公公元元317年年558年年已已有有实实心心砖砖的的使使用用。石石料料也也由由最最初初的的装装饰饰浮浮雕雕、台台基和制作栏杆，到后来用于砌筑建筑物。基和制作栏杆，到后来用于砌筑建筑物。在在国国外外，大大约约在在8000年年前前已已开开始始采采用用晒晒干干的

17、的土土坯坯。50006000年年前前左左右经凿琢的天然石材已广泛使用；采用烧制的砖也有约右经凿琢的天然石材已广泛使用；采用烧制的砖也有约3000年的历史。年的历史。第第1 1章章 绪论绪论 1.13砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史古古代代砌砌体体结结构构的的成成就就是是辉辉煌煌的的。享享有有悠悠久久历历史史声声誉誉的的埃埃及及胡胡夫夫金金字字塔塔(如如图图1.1所所示示)，是是现现存存世世界界最最古古老老的的石石结结构构。系系约约公公元元前前3000年年埃埃及及第第三三王王朝朝第第二二个个国国王王乔乔赛赛尔尔为为自自己己所所修修建建的的陵陵墓墓，是是一一座座用用230余余万万块块巨巨石石砌

18、垒起来的高砌垒起来的高146.6m的伟大建筑。的伟大建筑。图1.1 金字塔第第1 1章章 绪论绪论 1.14砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史从从现现存存最最古古老老的的石石建建筑筑古古希希腊腊的的巴巴特特农农神神庙庙(The Partheon，如如图图1.2所所示示)的的构构造造中中可可以以看看出出，它它是是先先在在地地下下深深处处设设置置用用石石灰灰岩岩块块石石做做成成的的基基础础，在在基基础础上上砌砌3或或4层层大大理理石石平平台台，在在平平台台上上用用石石块块叠叠成成长长立立柱柱，在在柱柱顶顶安安放放石石过过梁梁、石石腰腰带带和和飞飞檐檐，形形成成人人字字形形屋屋顶顶图图。立立柱柱通

19、通常常由由几几个个像像鼓鼓一一样样的的单单元元构构件件连连接接而而成成，它它们们用用埋埋置置在在铅铅内内的的销销钉钉对对中中，其其间间灌灌有有砂砂浆浆。在在将将单单元元构构件件仔仔细细连连接接后后，才才由由熟熟练练雕雕工工雕雕刻成凹槽刻成凹槽(如图如图1.3所示所示)。图1.2 巴特农神庙图1.3 巴特农神庙构造示意图(a)柱身做法 (b)柱身单元构件间的连接 (c)石块间连接第第1 1章章 绪论绪论 1.15砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史古古罗罗马马万万神神殿殿外外观观很很平平凡凡(The Pantheon，如如图图1.4所所示示)，内内部部装装饰饰却却金金碧碧辉辉煌煌，十十分分豪豪华

20、华。圆圆顶顶外外表表原原来来是是用用青青铜铜饰饰面面层层覆覆盖盖的的，至至17世世纪纪后后改改为为铅铅饰饰面面覆覆盖盖。万万神神殿殿的的前前厅厅与与巴巴特特农农神神殿殿相相似似，后后面面用用砌砌体体结结构构做做成成有有圆圆屋屋顶顶的的圆圆形形祭祭祀祀殿殿堂堂。该该圆圆球球形形顶顶部部直直径径约约43.6m，顶顶端端为为一一8.2m直直径径的的孔孔洞洞，洞洞口口至至地地平平面面也也为为43.6m高高，球球面面用用方方形形的的下下厚厚上上薄薄、下下大大上上小小的的平平顶顶砖砖镶镶板板叠叠合合砌砌成成，并并在在木木支支架架上上成成型型。圆圆球球形形屋屋顶顶在在自自重重作作用用下下有有向向四四周周推推

21、出出的的外外推推力力，因因而而，需需要要在在圆圆周周边边上上砌砌筑筑约约6m厚厚的的圆圆筒筒形形墙墙体体加加以以支支承承。虽虽然然该该圆圆筒筒形形墙墙很很厚厚，但但是是内内部部是是空空的的，用用双双层层筒筒拱拱将将两两侧侧边边墙墙连连接接起来，形成一个刚度和强度都很大的圆桶。起来，形成一个刚度和强度都很大的圆桶。图1.4 万神殿示意图(a)外形概貌 (b)圆顶施工示意 (c)圆筒形外墙断面第第1 1章章 绪论绪论 1.16砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史建建成成于于公公元元537年年的的位位于于伊伊斯斯坦坦布布尔尔的的索索菲菲亚亚大大教教堂堂(Hagia Sophia，如如图图1.5所所示

22、示)，是是一一座座用用砖砖砌砌球球壳壳(直直径径约约30 m，壳壳顶顶离离地地约约50 m)、石石砌砌半半圆圆拱拱和和巨巨型型石石柱柱组组成成的的宏宏伟伟砖砖石石建建筑筑。它它们们至至今今仍仍完完整整地地矗矗立立在原址，供世人观赏。在原址，供世人观赏。(a)索非亚大教堂外观(b)索非亚大教堂内部(c)索非亚大教堂的结构体系 图1.5 索非亚大教堂第第1 1章章 绪论绪论 1.17砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史 巴巴黎黎圣圣母母院院(Notre Damede Paris，如如图图1.6所所示示)是是世世界界著著名名歌歌德德式式教教堂堂建建筑筑，始始建建于于1163年年，约约建建成成于于11

23、80年年，建建筑筑平平面面宽宽47m，深深125m，可可容容纳纳万万人人。它它是是12世世纪纪西西方方典典型型的的有有划划时时代代创创造造性性的的砌砌体体结结构构建建筑筑。采采用用的的是是以以柱柱墩墩骨骨架架、券券拱拱和和飞飞扶扶壁壁等等组组成成的的砖砖石石框框架架结结构构，墙墙体体不不承承重重(如如图图1.7所所示示)。由由于于在在始始建建时时就就决决定定它它的的中中厅厅(也也称称中中殿殿)要要比比同同期期其其他他教教堂堂的的中中厅厅高高1/41/3的的高高度度，使使得得中中厅厅两两侧侧的的墙墙体体要要承承受受更更大大的的风风力力；为为了了迎迎接接这这个个挑挑战战，建建造造者者开开发发设设计

24、计了了飞飞扶扶壁壁的的结结构构做做法法。飞飞扶扶壁壁是是外外墙墙外外侧侧的的既既高高又又薄薄的的扶扶壁壁，顶顶部部呈呈弧弧形形拱拱状状，它它越越过过侧侧廊廊屋屋顶顶，抵抵住住中中厅厅骨骨架架拱拱脚脚，可可以以承承受受通通过过四四方方肋肋形形穹穹顶顶砖砖券券拱拱传传来来的的外外推推力力以以及及施施加加于于中中厅厅侧侧墙墙的的风风力力；同同时时，它它还还能能解解脱脱两两侧侧墙墙体体的的承承重重功功能能，使使墙墙上上可可以以开开设设各各种种形形状状的的大大玻玻璃璃窗窗。飞飞扶扶壁壁不不仅仅受受力力合合理理，而而且且建建筑筑造造型型美美观观，又又有有利利于于室室内内采采光光，在在结结构构上上是是一一个

25、个了了不不起起的的创创造造。在在巴巴黎黎圣圣母母院院建建成成后后，很很快它就被后来建造的歌德式教堂所仿造，在西方曾风靡一时。快它就被后来建造的歌德式教堂所仿造，在西方曾风靡一时。第第1 1章章 绪论绪论 1.18砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史 图1.6 巴黎圣母院 图1.7 巴黎圣母院结构特征 第第1 1章章 绪论绪论 1.19砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史中中国国是是砌砌体体大大国国，在在历历史史上上有有举举世世闻闻名名的的万万里里长长城城(如如图图1.8所所示示)，它它是是两两千千多多万万年年前前用用“秦秦砖砖汉汉瓦瓦”建建造造的的世世界界上上最最伟伟大大的的砌砌体体工工程程之

26、之一一；有有在在春春秋秋战战国国时时期期就就已已兴兴修修水水利利，如如今今仍仍然然起起灌灌溉溉作作用用的的秦秦代代李李冰冰父父子子修修建建的的都都江江堰堰水水利利工工程程(如如图图1.9所所示示)；有有在在1400年年前前由由料料石石修修建建的的现现存存河河北北赵赵县县的的安安济济桥桥(如如图图1.10所所示示)，这这是是世世界界上上最最早早的的单单孔孔敞敞肩肩式式石石拱拱桥桥，净净跨跨为为37.02m，宽宽约约9m，为为拱拱上上开开洞洞，既既可可节节约约石石材材，且且可可减减轻轻洪洪水水期期的的水水压压力力，它它无无论论在在材材料料使使用用、结结构构受受力力、艺艺术术造造型型和和经经济济上上

27、，都都达达到到了了相相当当高高的的成成就就，该该桥桥已被美国土木工程学会选入世界第已被美国土木工程学会选入世界第12个土木工程里程碑。个土木工程里程碑。几种几种:图1.8 万里长城 图1.9 都江堰 图1.10 安济桥 第第1 1章章 绪论绪论 1.20砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史 明明代代建建造造的的南南京京灵灵谷谷寺寺无无梁梁殿殿以以砖砖拱拱券券为为主主体体结结构构，室室内内空空间间为为一一大大型型砖砖拱拱，总总长长53.5m，总总宽宽37.35m，纵纵横横两两个个方方向向均均为为砖砖砌砌穹穹拱拱，无无一一根根梁梁(如如图图1.11所所示示)。中中列列最最大大跨跨度度11.25m，

28、净净高高11.4m；前前后后列列跨跨度度5m，净净高高7.4m；与与列列正正交交的的小小洞洞跨跨度度3.85m，净净高高5.9m；外外部部出出檐檐、斗斗拱拱、檩檩、枋枋等等均均以以砖砖石石仿仿造造木木构构件件制制作。作。图1.11 灵谷寺无梁殿 第第1 1章章 绪论绪论 1.21砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史河河北北定定县县开开元元寺寺塔塔(又又称称料料敌敌塔塔，如如图图1.12所所示示)于于公公元元1055年年建建成成，是是当当时时世世界界上上最最高高的的砌砌体体结结构构。它它高高84.2m，共共11层层，平平面面为为八八边边形形，底底部部边边长长9.8m，采采用用砖砖砌双层筒体结构体

29、系。砌双层筒体结构体系。图1.12 开元寺塔第第1 1章章 绪论绪论 1.22砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史 20世世纪纪以以前前，世世界界上上最最高高的的砌砌体体结结构构办办公公用用楼楼房房是是1891年年在在美美国国芝芝加加哥哥建建成成的的莫莫纳纳德德洛洛克克大大楼楼(Monadnock Building，如如图图1.13所所示示)，它它长长62m，宽宽21m，高高16层层。但但由由于于当当时时的的技技术术条条件件限限制制，其其底底层层承承重重墙墙厚厚1.8m；瑞瑞士士在在50年年代代后后期期用用抗抗压压强强度度达达60MPa、孔孔洞洞率率为为28%的的多多孔孔砖砖建建成成19层层和

30、和24层层高高的的塔塔式式住住宅宅建建筑筑，砖砖墙墙仅仅380mm厚厚。由由此此加加强强了了各各国国对对砌砌体体结结构构材材料料的的研研究究，使使砌砌体体结结构构在在理论研究和设计方法上取得了众多成果，推动了砌体结构的发展。理论研究和设计方法上取得了众多成果，推动了砌体结构的发展。图1.13 莫纳德洛克大楼第第1 1章章 绪论绪论 1.23砌体结构的发展现状砌体结构的发展现状从国外近些年来的发展情况看，由于高强砖和高强、高粘结砂浆的使用，使砌体的强度大大提高。在20世纪70年代初期，砌体抗压强度可达20MPa以上；至1975年，有达45MPa的，因而可采用薄墙，大大地减轻了自重。当采用掺入有机

31、化合物(聚氯乙烯乳胶)的高粘结砂浆时，砌体抗压强度可提高37%，抗弯强度提高两倍，抗剪强度和整体性能都有相应提高，因而有效地改善了砖砌体的抗震性能，这对在地震区采用砖结构具有十分重要的作用。若将实心砖改为空心砖，特别是高孔洞率、高强度的大块空心砖，对于减轻建筑物自重、提高砌筑效率、节约材料、减少运输量和降低工程造价都有重要作用。第第1 1章章 绪论绪论 1.24砌体结构的发展现状砌体结构的发展现状1979年意大利粘土砖的强度一般达3060MPa，空心砖空心率高达60%；英国砖的抗压强度达140MPa；美国商品砖的强度为17.2140MPa，最高达230MPa。砂浆的强度也很高。美国ASTMC2

32、70规定的M、S、N三种水泥石灰混合砂浆的抗压强度分别是25.5MPa、20MPa、13.9MPa，德国是13.714.1MPa。在美国生产的高粘结强度的砂浆抗压强度超过55MPa，用41MPa砂浆砌筑的砌体强度可达34MPa。砌块的生产与发展非常迅猛，德国1970年生产普通砖75亿块，生产砌块相当砖74亿块；英国1976年生产砖60亿块，生产砌块相当砖67亿块；美国1974年生产普通砖73亿块，生产砌块相当砖370亿块。1932年，前苏联聂克拉索夫提出在砌体砂浆层中配置钢筋做成配筋砌体，使砌体结构的应用得到大面积推广。第第1 1章章 绪论绪论 1.25美国用两片90mm厚单砖墙中间夹70mm

33、的配筋灌浆层建成2l层高的公寓。当前，高强砖砌体、配筋砖或空心砖砌体、配筋混凝土块材、配筋混凝土空心砖以及混凝土和砖组合砌体，已成为不少国家常用的砌体结构材料。前苏联是世界上最先建立砌体结构理论和设计方法的国家。从20世纪40年代就开始进行大量系统的理论研究和试验，50年代提出了砌体结构极限状态设计法。欧美各国在60年代以来，逐渐改变长期沿用的按弹性理论的容许应力设计法。国际建筑研究与文献委员会承重墙工作委员会(CIB.W23)于1980年颁布砌体结构设计与施工的国际建议(CIBJ58)、国际标准化协会砌体结构委员会ISO/TC179编制的砌体结构设计规范均采用了以近似概率理论为基础的安全度准

34、则。砌体结构的发展现状砌体结构的发展现状第第1 1章章 绪论绪论 1.26砌体结构的发展现状砌体结构的发展现状近半个世纪以来，我国的砌体结构得到了空前的发展，经历了一个由砖砌体(含承重多孔空心砖砌体)配筋砖砌体大型振动砖壁板材配筋混凝土砌块砌体的发展过程(如 图1.13所示)。在1952年我国统一了粘土砖的规格，使之标准化、模数化。建筑砌块也从功能停留在墙用砌块范畴的5、6种规格的单调形式，发展有结合节能在孔形上稍做变化的单孔、双排孔、三排孔、方孔、圆孔、条孔的空心砌块。国外还专门生产专用的门窗洞砌块、转角砌块、端墙砌块、过梁砌块、壁柱砌块、管道砌块、控制缝砌块等。在砌筑施工方面，创造了多种合

35、理、快速的施工方法，既加快了工程进度，又保证了砌筑质量。目前我国承重空心砖孔洞率一般在30以内，抗压强度一般在10MPa左右，少数可达30MPa。第第1 1章章 绪论绪论 1.27砌体结构的发展现状砌体结构的发展现状在材料上由过去单一的烧结普通砖发展到采用承重粘土多孔砖和空心砖、混凝土空心砌块、轻骨料混凝土或加气混凝土砌块，到非烧结硅酸盐砖、硅酸盐砖、粉煤灰砌块、灰砂砖以及其他工业废渣，如粉煤灰、炉渣、矿渣、煤矿石、多种冶金渣、尾矿等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块和石膏、脱硫石膏、浮石、蛭石、淤泥等制成的砌块，其中某些种类的砌块具有强度高、隔热、隔声、防水、环保、健康舒适、施工安装快捷，无污染

36、、无放射性等特点。同时，还发展高强度砂浆。在新技术应用方面，振动砖墙板技术、预应力空心砖楼板技术与配筋砌体等都得到了应用。20世纪50年代用振动墙板建成5层住宅，70年代用空心砖做成振动砖墙板建成4层住宅。20世纪60年代开始在一些房屋的部分砖砌体承重墙、柱中采用网状配筋，提高了墙、柱的承载力，节约了材料；70年代以来，尤其是经历了1975年海城地震和1976年唐山大地震之后，加强了对配筋砌体结构的试验和研究。为了提高砖墙的抗震性能，我国西北建筑设计院曾研制以240mm240mm90mm为模数的抗震空心砖，在砖的孔洞中可放置竖向钢筋浇筑混凝土，形成构造柱体，对砌体结构的研究和实践取得了相当丰富

37、的成果。1998年，在上海曾采用190mm厚的混凝土空心砌块配筋砌体，建成了18层的住宅楼。它属于以配筋砌块剪力墙结构体系的高层建筑，是目前我国最高的砌体结构建筑。第第1 1章章 绪论绪论 1.28砌体结构的发展现状砌体结构的发展现状在新型结构形式上我国也有了较大发展。砌体承重结构已发展为大型墙板、内框架结构、底层框架结构、内浇外砌、挂板等。在大跨度的砌体结构方面，用砖砌体建造屋面、楼面结构。如双曲扁球形砖壳屋盖、双曲砖扁壳楼盖、空心砖建成的双曲扁壳屋盖(跨度达16ml6m)。解放前直至1950年我国谈不上有任何结构设计理论。国家建委于1956年批准在我国推广应用苏联砖石及钢筋砖石结构设计标准

38、和技术规范(NUTY120-55)，直到60年代。6070年代初，在我国有关部门的领导和组织下，在全国范围内对砖石结构进行了比较大规模的试验研究和调查，总结出一套符合我国实际、比较先进的砖石结构理论、计算方法和经验。在砌体强度计算公式、无筋砌体受压构件的承载力计算、按刚弹性方案考虑房屋的空间工作，以及有关构造措施方面具有我国特色。在此基础上于1973年颁布了国家标准砖石结构设计规范(GBJ3-73)。这是我国第一部砖石结构设计规范。从此使我国的砌体结构设计进入了一个崭新的阶段。70年代中期至80年代末期，为修订(GBJ3-73)规范，我国对砌体结第第1 1章章 绪论绪论 1.29砌体结构的发展

39、现状砌体结构的发展现状构进行了第二次较大规模的试验研究，其中收集我国历年来各地试验的砌体强度数据4023个，补充长柱受压试件近200个，局压试件100多个，墙梁试件200多根及2000多个有限元分析数据和进行了11栋多层的砖房空间性能实测和大量的理论分析工作等。这样在砌体结构的设计方法、多层房屋的空间工作性能、墙梁的共同工作，以及砌块的力学性能和砌块房屋的设计方面取得了新的成绩。此外对配筋砌体、构造柱和砌体房屋的抗震性能方面也进行了许多试验研究。相继出版了中型砌块建筑设计与施工规范JGJ5-80、砼小型空心砌块建筑设计与施工规程(JGJ14-82)、冶金工业厂房钢筋砼墙梁设计规程(YS07-7

40、9)、多层砖房设置钢筋砼构造柱抗震设计与施工规程(JGJ13-82)等，特别是砌体结构设计规范(GBJ3-88)，使我国砌体结构设计理论和方法趋于完善。我国砌体结构可靠度的设计方法，已达到当前的国际先进水平。对于多层砌体房屋的空间工作，在墙梁中考虑墙和梁的共同工作和局压设计方法等专题的研究成果在世界上处于领先地位。近10余年来，特别是砌体结构设计规范(GBJ3-88)颁行后，进入了第三次较大规模的修订时期。如1995年颁行的砼小型空心砖块建筑技术规程(JGJ/T14-95)，通过试验增强抗震构造措施，使原规范第第1 1章章 绪论绪论 1.30砌体结构的发展现状砌体结构的发展现状(JGJ14-8

41、2)可增加一层，扩大了地震区的应用范围。1999年6月1日颁行的砌体工程施工及验收规范(GB50203-98)，取代了砖石工程施工及验收规范(GB203-83)。它主要补充了近年来新型材料和配筋砌体施工技术、施工质量控制等级方面的内容。砌体结构设计规范(GBJ3-88)，主要在砌体结构可靠度方面、配筋混凝土砌块砌体、墙梁的抗震方面作了调整和补充。另外根据多年来砌体结构，特别是新型墙体材料结构的温度裂缝、干燥收缩裂缝普遍比较严重，进行深入研究后，增加了比较有效的抗裂构造措施。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。

42、配筋砌体，特别是配筋混凝土砌块中高层，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。如今应用范围，已达到钢筋混凝土剪力墙的适用范围。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。第第1 1章章 绪论绪论 1.31砌体结构的发展现状砌体结构的发展现状此外，我国对于砌体结构抗震的理论研究与试验也取得了显著的成绩。对地震作用、抗震设计、变形验算、建筑结构的抗震鉴定与加固等都取得了丰硕的成果。制订出了多层砖房设置钢筋混凝土构造

43、柱抗震设计与施工规程(JGJ 1382)等设计与施工的规定，并于1989年颁布了建筑抗震设计规范(GBJ 1189)。我国于2002年1月颁布的砌体结构设计规范(GB 500032001)是经过长期的工程实践和大量的科学研究，建立起的一套较完整的计算理论和设计方法，是符合我国特点的设计和施工规范。全面对(GBJ 388)砌体结构设计规范进行了修订，内容涉及砌体材料，砌体的可靠度调整、砌体施工质量控制等级、无筋砌体受压构件计算以及构造措施、设计方法等。一系列计算理论和计算方法的建立、设计与施工规范的制定，使我国的砌体结构理论和设计方法更趋于完善。国际标准化组织砌体结构技术委员会(ISO/TCl7

44、9)于1981年成立，下设无筋砌体(SCL)、配筋砌体(SC2)和试验方法(SC3)三个分技术委员会。我国在该学科交流与合作上与国际标准化组织(International Organization for Standardization，简称ISO)建立了友好密切的工作关系。我国为该技术委员会中配筋砌体分技术委员会(1SO/TCl79/SC3)的秘书国，并出任该分技术委员会的常任主席，这对推动我国砌体结构的发展有着重大的意义。第第1 1章章 绪论绪论 1.32砌体结构的发展砌体结构的发展砌砌体体是是包包括括多多种种材材料料的的块块体体砌砌筑筑而而成成的的，其其中中砖砖石石是是最最古古老老的的建

45、建筑筑材材料料，几几千千年年来来由由于于其其良良好好的的物物理理力力学学性性能能、易易于于取取材材、生生产产和和施施工工，造造价价低低廉廉，今今仍仍成成为为我我国国主主导导的的建建筑筑材材料料。“绿绿色色建建材材”的的提提出出，确确认认了了“可可持持续续发发展展”的的战战略略方方针针，其其目目标标是是：依依据据环环境境再再生生、协协调调共共生生、持持续续自自然然的的原原则则，尽尽量量减减少少自自然然资资源源的的消消耗耗，尽尽可可能能对对废废弃弃物物的的再再利利用用和和净净化化。保保护护生生态态环环境以确保人类社会的可持续发展。境以确保人类社会的可持续发展。第第1 1章章 绪论绪论 1.33砌体

46、结构的发展继砌体结构的发展继 1.积极开发节能环保型的新型建材积极开发节能环保型的新型建材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限制高能耗、高资源消耗、高污染低效益的产品的生产力度如对粘土砖如对粘土砖(按按1996年生产年生产6000亿块的代价是毁田亿块的代价是毁田10万多亩、能耗万多亩、能耗6000万万吨标煤吨标煤)国家早就出台了减少和限制的政策。近年的限制力度越来越大，国家早就出台了减少和限制的政策。近年的限制力度越来越大，如北京、上海等城市在建筑上不准采用粘土实心砖，这间接地促进了其如北京、上海等城市在建筑上不准采用粘土实心砖，这间接地促进了其他新材的发展。他新

47、材的发展。2)大力发展蒸压灰砂废渣制品大力发展蒸压灰砂废渣制品这包括钢渣砖、粉煤灰砖、炉渣砖及其空心砌块、粉煤灰加气混凝土墙这包括钢渣砖、粉煤灰砖、炉渣砖及其空心砌块、粉煤灰加气混凝土墙板等。这些制品我国板等。这些制品我国80年代以前生产量曾达年代以前生产量曾达2.5亿块，吃掉工业废渣几百亿块，吃掉工业废渣几百万吨，但由于种种原因大多数厂家已停产，致使粘土砖生产回潮。今后万吨，但由于种种原因大多数厂家已停产，致使粘土砖生产回潮。今后应加大科研投入、改进工艺、提高产品性能和强度等级、降低成本，向应加大科研投入、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。多功能化发展。3)利用页岩

48、生产多孔砖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、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，其强度等级可达外观规则，其强度等级可达MU15MU30，可砌清水墙和中高层建筑。，可砌清水墙和中高层建筑。第第1 1章章 绪论绪论 1.34砌体结构的发展砌体结构的发展4)大力发展废渣轻型混凝土墙板大力发展废渣轻型混凝土墙板这这种种轻轻板板利利用用粉粉煤煤灰灰代代替替部部分分水水泥泥，骨骨料料为为陶陶粒粒、矿矿渣渣或或炉炉渣渣等等轻轻骨骨料料，加加入入玻璃纤维或其他纤维。以及其他轻材料墙板，提高砌体施工技术的工业化水平。玻璃纤维或其他

49、纤维。以及其他轻材料墙板，提高砌体施工技术的工业化水平。5)GRC板的改进与提高板的改进与提高这这种种板板自自重重轻轻、防防火火、防防水水、施施工工安安装装方方便便。GRC空空心心条条板板是是大大力力发发展展的的一一种种墙体制品，需用先进的生产工艺和装配，以提高板的产量和质量。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。6)蒸压纤维水泥板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。如高性能砼。其实粉煤灰经处理

50、后可生产价值更高的墙体材料。如高性能砼砌块、蒸压纤维增强粉煤灰墙板等。它具有容重低、导热系数小、可加工性强、砌块、蒸压纤维增强粉煤灰墙板等。它具有容重低、导热系数小、可加工性强、颜色白净的特点，目前全国的产量已达颜色白净的特点，目前全国的产量已达700万万m2。7)大力推广复合墙板和复合砌块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。如钢丝网水泥度的技术要求。因此只能用复合技术来满足墙体的多功能要求。如钢丝网水泥夹芯板。目