對已有建筑抗震加固的首要任務(wù)是地基基礎的加固，根據地基的豎向承載力、水平承載力及不利地基因素，分別采取加強上部結構剛度、加固處理地基(注漿加固法、錨釬靜壓樁)、加大基礎底面積、加大或加鋼筋、結合灌漿等下面是小編為大家整理的砌體結構論文【五篇】,供大家參考。
砌體結構論文范文第1篇
對已有建筑抗震加固的首要任務(wù)是地基基礎的加固，根據地基的豎向承載力、水平承載力及不利地基因素，分別采取加強上部結構剛度、加固處理地基(注漿加固法、錨釬靜壓樁)、加大基礎底面積、加大或加鋼筋、結合灌漿等措施，提高基礎承載能力，延長(cháng)基礎的使用年限。
上部結構根據實(shí)際工程概況分析加固原因和目的，進(jìn)而確定結構的抗震加固方法。對抗震承載力不足或開(kāi)裂受損的房屋而言，宜采取面層或板墻加固、拆除重砌、增設砌體或鋼筋混凝土抗震墻、裂縫灌漿加固等措施。對于整體性差的砌體結構，采用增設構造柱、圈梁、鋼拉桿或錨桿等措施加強縱橫墻及其與樓屋蓋的連接;也可采取增設托梁、預制樓屋蓋增設疊合層等方法加強樓屋蓋，從而提高結構的整體性。局部薄弱部位，如無(wú)拉結筋的填充墻、“女兒墻”、懸挑構件、平面不規則處等，采取有關(guān)拉結、增強承載力、拆除或平面切割等措施。以上的加固措施均屬于傳統加固方法，其基本原理是提高砌體結構的抗震承載力或整體性，主要措施是增大材料強度、加大構件截面、增設新構件等。
適用于砌體結構的直接加固方法［3，4］1)鋼筋混凝土外加層加固法———屬于復合截面加固法。其優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單、適應性強，加固后的承載力提高明顯，技術(shù)經(jīng)驗比較成熟;常用于加固柱、帶壁墻，但其現場(chǎng)濕作業(yè)施工時(shí)間長(cháng)，加固后建筑結構的凈空有所減小。2)鋼筋水泥砂漿外加層加固法———屬于復合截面法。其原理是把欲加固墻體表面粉刷層剔除，在墻體兩側附設4mm～8mm的鋼筋網(wǎng)片，然后抹水泥砂漿面層，常用于砌體墻加固及鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時(shí)兩側穿墻箍筋的封閉。3)增設扶壁柱加固法———屬于加大截面加固法。其優(yōu)點(diǎn)與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，不易滿(mǎn)足結構的抗震要求，一般僅用于非抗震設防地區。
適用于砌體結構的間接加固方法1)包鋼加固———也稱(chēng)粘結外包型鋼加固法，以環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)灌漿等方法粘結時(shí)，稱(chēng)之為濕式包鋼加固。這種措施受力可靠，施工簡(jiǎn)便，現場(chǎng)作業(yè)量小，但用鋼量較大，加固費用高，防護措施要求較高，適用于使用上不允許顯著(zhù)增大原構件截面尺寸，但又要求大幅度提高結構承載能力的加固。2)預應力撐桿加固法———其優(yōu)點(diǎn)是最大幅度地提高砌體柱的承載能力，適用于加固高應力、高應變狀態(tài)的砌體結構;缺點(diǎn)是不能在600℃以上的高溫環(huán)境中使用。
砌體結構構造性加固與修補1)增設圈梁———這種措施可用于既有砌體結構的圈梁設置不符合抗震要求、縱橫墻交接處有明顯缺陷及房屋整體性較差等工況。2)增設梁墊———該措施可用于大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體局部產(chǎn)生豎向裂縫等工況。3)砌體局部拆砌———當房屋發(fā)生局部破裂，且未影響承重及結構性安全時(shí)，將破裂墻體局部拆除，并采用高一級強度的砂漿及整磚砌筑。4)砌體裂縫修補———可根據砌體構件的受力狀態(tài)和裂縫特征及其產(chǎn)生原因，針對性地進(jìn)行裂縫修補或加固。常采用水泥砂漿填縫修補、配筋水泥砂漿填縫修補、灌漿修復等措施。2抗震加固新技術(shù)2．1減震隔震隨著(zhù)減震技術(shù)的發(fā)展，以及對歷次強烈地震中建筑結構破壞形式的總結，我們可通過(guò)分析地震作用效應，采用減震隔震技術(shù)，減小既有砌體房屋在強震中所承受的地震作用。目前在既有建筑結構中常用的減震技術(shù)主要有基礎隔震技術(shù)、消能減震技術(shù)以及調諧減震技術(shù)等被動(dòng)減震方法。
砌體結構論文范文第2篇
關(guān)鍵詞：砌體結構裂縫
1前言
由磚、石或各種砌塊等塊體通過(guò)砂漿鋪縫砌筑而成的結構稱(chēng)為砌體結構。由于砌體結構的材料來(lái)源廣泛，施工設備和施工工藝較簡(jiǎn)單，可以不用大型機械，能較好地連續施工，還可以大量地節約木材、水泥和鋼材，相對造價(jià)低廉，因而得到廣泛應用。許多住宅、辦公樓、學(xué)校、醫院等單層或多層建筑就是采用磚、石或砌塊墻體和鋼筋混凝土樓蓋組成的混合結構體系。
但是由于砌體的抗拉、抗彎、抗剪性能較差，并且由于設計、施工以及建筑材料等多方面原因引發(fā)的砌體結構的質(zhì)量事故也較多，其中砌體出現裂縫是非常普遍的質(zhì)量事故之一。砌體中出現的裂縫不僅影響建筑物的美觀(guān)，而且還造成房屋滲漏，甚至會(huì )影響到建筑物的結構強度、剛度、穩定性和耐久性，也會(huì )給房屋使用者造成較大的心理壓力和負擔。在很多情況下，裂縫的發(fā)生與發(fā)展還是大事故的先兆，對此必須認真分析，妥善處理。
2砌體結構裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施
引起砌體結構墻體裂縫的因素很多，大體上有地基的不均勻沉降，收縮和溫度的變化，設計上對房屋的構造處理不當，施工質(zhì)量不合格、使用的建筑材料不合格等。
2.1地基不均勻沉降引起的裂縫
當地基發(fā)生不均勻沉降后，沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體會(huì )產(chǎn)生相對位移，從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力或剪力，當這種附加內力超過(guò)砌體的強度時(shí)，砌體中便產(chǎn)生相對裂縫。這中裂縫一般都是斜向的，且多發(fā)生在門(mén)窗洞口上下。這種裂縫的特點(diǎn)是：（1）裂縫一般呈傾斜狀，說(shuō)明系因砌體內主拉應力過(guò)大而使墻體開(kāi)裂；
（2）裂縫較多出現在縱墻上，較少出現在橫墻上，說(shuō)明縱墻的抗彎剛度相對較??；
（3）在房屋空間剛度被削弱的部位，裂縫比較集中。
為防止地基不均勻沉降在墻體上產(chǎn)生的各種裂縫而采取的措施有：
（1）合理設置沉降縫將房屋劃分成若干個(gè)剛度較好的單元，或將沉降不同的部分隔開(kāi)一定距離，其間可設置能自由沉降的懸挑結構。
（2）合理地布置承重墻體，應盡量將縱墻拉通，盡量做到不轉折或少轉折。避免在中間或某些部位斷開(kāi)，使它能起到調整不均勻沉降的作用，同時(shí)每隔一定距離設置一道橫墻，與內外縱墻連接，以加強房屋的空間剛度，進(jìn)一步調整沿縱向的不均勻沉降。
（3）加強上部結構的剛度和整體性，提高墻體的穩定性和整體剛度，減少建筑物端部的門(mén)、窗洞口，設置鋼筋混凝土圈梁，尤其是要加強地圈梁的剛度。
（4）加強對地基的檢測，發(fā)現有不良地基應及時(shí)妥善處理，然后才能進(jìn)行基礎施工。
（5）房屋體形應力求簡(jiǎn)單，橫墻間距不宜過(guò)大。
（6）合理安排施工順序，宜先建較重單元，后建較輕單元。
2.2收縮和溫度變化引起的裂縫
熱脹冷縮是絕大多數物體的基本物理性能，砌體也不例外。由于屋蓋系統溫度變化出會(huì )使磚墻產(chǎn)生裂縫，由于溫度變化不均勻使砌體因不均勻收縮產(chǎn)生裂縫，或由于鋼筋混凝土圈梁與磚墻伸縮量不同也會(huì )產(chǎn)生裂縫。
（1）屋蓋系統溫度變化時(shí)使墻體產(chǎn)生的裂縫：
這類(lèi)裂縫較典型和普遍的是建筑物（特別是縱向較長(cháng)的）頂層兩端內外縱墻上的斜裂縫，其形態(tài)呈“八”字或“X”型，且顯對稱(chēng)性，但有時(shí)僅一端有輕微者僅在兩端1～2個(gè)開(kāi)間內出現，嚴重者會(huì )發(fā)展重房屋兩端1/3縱長(cháng)范圍內，并由頂層向下幾層發(fā)展。此類(lèi)裂縫對那種剛性屋面的平屋頂，未設變形縫、隔熱層的房屋就更易發(fā)生。產(chǎn)生的直接原因是混凝土結構屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過(guò)其材料抗拉強度的結果。一般來(lái)說(shuō)，在陽(yáng)光照射下，屋面板溫度可高達60～70℃，而其下的砌體僅為30～35℃，溫差引起的砌體主拉應力大于砌體本身的抵抗力的50％～300％不等。又加上房屋兩端為自由端，水平約束力小，上部砌體垂直壓力較小，如無(wú)相應措施，則上述裂縫在所難免。當屋面向兩端熱脹時(shí)，會(huì )使下部砌體出現正“八”字裂縫，當冷縮時(shí)，就會(huì )出現倒“八”字縫，一脹一縮則易出現“X”型縫。
（2）由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻收縮產(chǎn)生的裂縫：
由于房屋過(guò)長(cháng)，室內外溫差過(guò)大，因鋼筋混凝土樓蓋和墻體溫度變形的差異，有可能使外縱墻在門(mén)窗洞口附近或樓梯間等薄弱部位發(fā)生向豎向貫通墻體全高的裂縫，這種裂縫有時(shí)會(huì )使樓蓋的相應部位發(fā)生斷裂，形成內外貫通的周圈裂縫。另外，當房屋空間高大時(shí)，墻體因受彎在截面薄弱處（如窗間墻）會(huì )出現水平裂縫。
（3）由于鋼筋混凝土圈梁與磚墻伸縮量不同產(chǎn)生的裂縫：
當材料隨時(shí)間發(fā)生收縮變形和自然界溫度發(fā)生變化時(shí)，由于鋼筋混凝土和墻砌體材料收縮系數和線(xiàn)膨脹系數的不同，會(huì )在房屋的墻體及樓蓋結構中引起因約束變形而產(chǎn)生的附加應力，當這種附加應力過(guò)大時(shí)會(huì )在墻體上產(chǎn)生局部豎向裂縫。
防止收縮和溫度變化引起裂縫的主要措施有：
（1）在墻體中設置伸縮縫。將過(guò)長(cháng)的房屋伸縮縫應設在因溫度和收縮變形可能引起應力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方。
（2）屋面設保溫隔熱層。屋面的保溫隔熱層或剛性面層及砂漿找平層應設分隔縫，分隔縫的間距不宜大于6m，并與女兒墻隔開(kāi)，其縫寬不小于30㎜。屋面施工宜避開(kāi)高溫季節。
（3）樓（屋）面板下設置現澆鋼筋混凝土圈梁，并沿內外墻拉通，房屋兩端圈梁下的墻體宜適當設置水平鋼筋。
（4）遇有較長(cháng)的現澆屋面混凝土挑檐、圈梁時(shí)，可分段施工，預留伸縮縫，以避免砼伸縮對墻體的不良影響。
2.3設計上對房屋的設計和構造處理不當而引起的裂縫
有一些砌體結構的房屋的設計是套用圖紙，應用時(shí)未經(jīng)校核；
有時(shí)參考了別的圖紙，但荷載增加了或截面減少了而未作計算；
有的雖然作了計算，但因少算或漏算荷載，使實(shí)際設計的砌體承載力不足；
有的雖然進(jìn)行了墻體總的承載力計算，但忽視了墻體高厚比和局部承壓的計算。如果砌體的承載力不足，則在荷載作用下將出現各種裂縫，以致出現壓碎、斷裂、倒塌等現象，這類(lèi)裂縫的出現，很可能導致結構的失效。
預防措施：
（1）細心認真地設計。對擬建砌體結構的房屋，要做到力學(xué)模型準確，傳力清楚；
荷載統計無(wú)誤；
大梁下砌體要設墊塊并進(jìn)行驗算；
加強對圈梁的布置和構造柱的設置，以提高砌體結構的整體安全性。
（2）裂縫一旦出現，要注意觀(guān)測裂縫的寬度及長(cháng)度的發(fā)展情況，并及時(shí)采取相應的有效措施，如灌縫，封閉等，必要時(shí)要進(jìn)行結構加固。
2.4施工質(zhì)量不合格、使用材料不合格而引起的裂縫
當施工質(zhì)量出現問(wèn)題，砂漿稠度過(guò)大，吸水后干縮、砂漿不飽滿(mǎn)或砂漿稠度不夠時(shí)，會(huì )在平拱磚過(guò)梁處產(chǎn)生沿磚縫斜向的裂縫。
磚的質(zhì)量不合格，砂漿強度不夠，這些都會(huì )造成整個(gè)砌體的強度不夠，而造成砂漿強度偏低的原因是使用了不合格的水泥，施工配合比不準確，施工時(shí)不潤濕磚等。當砌體質(zhì)量較差，砌體灰縫飽滿(mǎn)度不當時(shí)也會(huì )影響到砌體的強度。而這些都可能在砌體結構中產(chǎn)生裂縫。
預防措施：
提高施工質(zhì)量，保證結構所使用的材料，嚴格按照施工工藝進(jìn)行施工。
砌體結構論文范文第3篇
〔關(guān)鍵詞〕 無(wú)筋砌體 配筋砌體 綠色建材
In this paper, a brief introduction to the achievements in the field of masonry since the founding of P.R. China, which include the usage of all kinds of masonry structures, the development of new masonry materials and its structures and systems, the studies and researches on masonry theory. A recommendation to the development of masonry in future based on the authors knowledge.?
〔keywords〕 unreinforced masonry; reinforced masonry; green building material.
中國是砌體大國，在歷史上有舉世聞名的萬(wàn)里長(cháng)城，它是兩千多萬(wàn)年前用“秦磚漢瓦”建造的世界上最偉大的砌體工程之一；
有在春秋戰國時(shí)期就已興修水利，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年前由料石修建的現存河北趙縣安濟橋，這是世界上最早的敞肩式拱橋。該橋已被美國土木工程學(xué)會(huì )選入世界第12個(gè)土木工程里程碑。這些都是值得我們自豪和繼承的，也對弘揚我國文化遺產(chǎn)起到積極作用。［1］?解放后我國在砌體結構方面有了很大的發(fā)展，分三個(gè)方面加以概要介紹。
一 砌體結構量大面廣［2］?
解放以來(lái)我國磚的產(chǎn)量逐年增長(cháng)，據統計［3］?，1980年的全國年產(chǎn)量為1600億塊，1996年增至6200億塊，為世界其它各國磚每年產(chǎn)量的總和。全國基建中采用砌體作墻體材料約占90%左右。在辦公、住宅等民用建筑中大量采用磚墻承重。50年代這類(lèi)房屋一般為3-4層，現在已為5-6層，不少城市一般建到7-8層?，F在每年興建的城市住宅建筑面積多達1億m2以上。根據重慶市1980～1983年新建住宅建筑面積為503萬(wàn)m2，其中采用磚承重的占98%，7～7層以上的占50%，1972年還建成12層住宅。
? 在中小型單層工業(yè)廠(chǎng)房和多層輕工業(yè)廠(chǎng)房，以及影劇院、食堂、倉庫等建筑也廣泛采用磚墻、柱承重結構。
? 磚石結構還用于建造各種構筑物。如鎮江市建成的頂部外經(jīng)2.18m、底部外徑4.78m、高60m的磚煙囪；
用料石建成的80m排氣塔；
在湖南建造的高12.4m、直徑6.3m、壁厚240mm的磚砌糧倉群；
福建用毛石建造的橫跨云宵—東山兩縣的大型引水工程—向東渠，其中陳岱渡槽全長(cháng)4400m，高20m，槽支墩共258座，工程規模宏大。此外我國在古代建橋技術(shù)的基礎上，于1959年建成跨度60m、高52m的石拱橋，接著(zhù)又建成了敞肩式現代公路橋，最大跨度達120m——湖南烏巢河大橋。我國建成的100m以上的石拱橋有10座(包括烏巢河橋)，每座都有新發(fā)展和世界紀錄。
? 我國還積累了在地震區建造砌體結構房屋的寶貴經(jīng)驗。我國絕大多數大中城市在6度或6度以上地震設防區。地震烈度≤6度的砌體結構經(jīng)受了地震的考驗。經(jīng)過(guò)設計和構造上的改進(jìn)和處理，還在7度區和8度區建造了大量的砌體結構房屋。據不完全統計，從80年代初至今10多年間我國主要大中城市建造的多層砌體結構房屋建筑面積已達70-80億m2［4］。
二 新材料、新技術(shù)、新結構的研究與應用
60年代以來(lái)，我國粘土空心磚(多孔磚)的生產(chǎn)和應用有較大的發(fā)展，在南京建造了6-8層的空心磚承重的旅館。當時(shí)空心磚孔洞率為22%，與實(shí)心磚強度等效，但可減輕自重17%、墻厚減小20%，節省砂漿20～30%，砌筑工時(shí)少20-25%，墻體造價(jià)降低19～23%。根據節能進(jìn)一步要求，近年來(lái)我國在消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎上，制造出規格為380×240×190、孔洞率為40%的燒結保溫空心磚(塊)，這種保溫磚的密度為1012kg/m3，抗壓強度10.5Mpa，熱阻1.649m2K/W。在主要力學(xué)和熱工性能的指標接近或達到國際同類(lèi)產(chǎn)品的水平［5］?！抖嗫状u砌體設計與施工技術(shù)規程》行業(yè)標準，為這種磚的推廣創(chuàng )造了條件。
? 近10余年來(lái)，采用砼、輕骨料砼或加氣砼，以及利用河砂、各種工業(yè)廢料、粉煤灰、煤干石等制無(wú)熱料水泥煤渣砼砌塊或蒸壓灰砂磚、粉煤灰硅酸鹽磚、砌塊等在我國有較大的發(fā)展。1958年建成采用砌塊作墻體的房屋，經(jīng)過(guò)四十多年的實(shí)踐，砌塊墻體已成為我國墻體革新的有效途徑之一。砌塊種類(lèi)、規格較多，其中以中、小型砌塊較為普遍，在小型砌塊中又開(kāi)發(fā)出多種強度等級的承重砌塊和裝飾砌塊。據不完全統計［6］，1996年全國砌塊總產(chǎn)量約為2500萬(wàn)m3，各類(lèi)砌塊建筑
約5000萬(wàn)m2，近十年砼砌塊與砌塊建筑的年遞增都在20%左右，尤其以大中城市推廣迅速，以上海推廣砌塊建筑為例，1994年約50萬(wàn)m2，1995年100萬(wàn)m2，1996年約150萬(wàn)m2，到1999年一季度累計完成的砌塊建筑450萬(wàn)m2。這些砌塊建筑大多是多層的，至于中高層、高層砌塊建筑我國于80年代就著(zhù)手和進(jìn)行試點(diǎn)工作，如1982年建成的廣西區科委十層砌塊住宅試驗樓、1986年建成的廣西區建二公司十一層小砌塊試驗樓(7度設防)，［7］為我國砌塊中高層的發(fā)展作了開(kāi)創(chuàng )性的工作。從90年代初期，在總結國內外配筋砼砌塊試驗研究經(jīng)驗的基礎上，我國在配筋砌塊結構的配套材料、配套應用技術(shù)的研究上獲得了突破，在此基礎上開(kāi)展了更具代表性和針對性的試點(diǎn)工程［10］，如1997年建成的盤(pán)錦市國稅局15層砌塊住宅，1998年建成的上海砼空心磚塊配筋砌體住宅試點(diǎn)工程［8］。試點(diǎn)工程實(shí)踐表明，中高層配筋砌塊建筑具有明顯的社會(huì )經(jīng)濟效益：前者15層砌塊建筑，節省鋼材45%、土建造價(jià)降低18%；
上海18層節約鋼材25%，土建造價(jià)降低7.4%。因此，將中高層配筋砌塊結構體系納入到我國砌體結構設計規范中是理所當然的。由此可見(jiàn)，作為粘土磚的主要替代材和某些功能強于粘土磚的砌塊的發(fā)展前景是非常好的。
? 我國在50年代～70年代，采用預制大型墻板建造多層住宅，如采用振動(dòng)磚墻板、煙灰煤渣、礦渣砼墻板建造了幾十萬(wàn)m2的建筑。近10多年來(lái)北京等地采用內澆(砼)外砌的混合結構建造中高層建筑，取得了較好的經(jīng)濟效益。最近幾年清華大學(xué)開(kāi)展了多層大開(kāi)間砼核心筒、砌體外墻的混合結構的試驗研究和小規模試點(diǎn)工程，在改進(jìn)和擴展砌體結構的性能和應用范圍作了有益的探索。［12、13］
? 我國配筋砌體應用研究起步較晚，60年代衡陽(yáng)和株州一些房屋的部分墻、柱采用網(wǎng)狀配筋砌體承重，節省綱材和水泥。1958～1972年在徐州采用配筋磚柱建筑了12-24m、吊車(chē)起重量50-200t的單層廠(chǎng)房36萬(wàn)m2，使用情況良好。70年代以來(lái)，尤其是1975年海城—營(yíng)口地震和1976年唐山大地震之后，對設置構造柱和圈梁的約束砌體進(jìn)行了一系列的試驗研究，其成果引入我國抗震設計規范。在此基礎之上，通過(guò)在磚墻中加大加密構造柱形成所謂強約束砌體的中高層結構的研究取得了可喜的成果。如遼寧省沈陽(yáng)市、江蘇徐州、湖南長(cháng)沙、蘭州等地先后建造了8～9層上百萬(wàn)m2的這類(lèi)建筑，獲得了較好的經(jīng)濟效益。這些研究成果有的已納入到地方標準或國家標準［14、15、16］。這是我國科研工作者在粘土磚砌體低強材料情況下，向中高層作出的貢獻。利用如此低的砌體材料在地震區建造如此之高的建筑唯有中國!
? 和約束配筋砌體對應的是所謂均勻配筋砌體，即國外廣泛應用的配筋砼砌塊剪力墻結構，這種砌體和綱筋砼剪力墻一樣，對水平和豎向配筋有最小含鋼率要求，而且在受力模式上也類(lèi)同于砼剪力墻結構，它是利用配筋砌塊剪力墻承受結構的豎向和水平作用，是結構的承重和抗側力構件。配筋砌體具有強度高、延性好，和鋼筋砼剪力墻性能十分類(lèi)似，可以用于大開(kāi)間和高層建筑結構［6］。如美國抗震規范規定，配筋砌體的適用范圍同鋼筋砼結構。我國在80年代初期主持編制國際標準《配筋砌體設計規范》［11］起至今對其進(jìn)行了較為系統的試驗研究［7、8、9］，表明用配筋砌體可建造一定高度的既經(jīng)濟又安全的建筑結構，如廣西的10-11層、盤(pán)錦的15層、上海的18層等。目前正在籌建的配筋砌塊高層有首鋼十八層配筋砌塊住宅工程(8度設防)，遼寧撫順6棟16層砌塊住宅、哈爾濱2棟18層砌塊住宅等?？梢?jiàn)配筋砌體中高層的研究和應用具有十分廣闊的前景。
? 我國有著(zhù)用磚砌筑拱和券的豐富經(jīng)驗，解放以來(lái)，又向新的結構形式和大跨度方向發(fā)展。50-60年代修建了一大批磚拱屋蓋和樓蓋，還建成了10.5×11.3m的扁球形磚殼屋蓋，16×16m的雙曲扁球型磚薄殼和40m直徑的園形球磚殼。60年代南京用帶勾空心磚建成14×10m雙曲扁殼屋蓋倉庫，以及10m直徑的園形殼屋蓋油庫，在西安建成了24m雙曲扁殼屋蓋等。70年代我國還在閩清梅溪大橋工程中建成88m跨的(砼助)雙曲磚拱橋等。
三 砌體結構理論研究與計算方法
解放前直至1950年我國談不上有任何結構設計理論。國家建委于1956年批準在我國推廣應用蘇聯(lián)《磚石及鋼筋磚石結構設計標準和技術(shù)規范》NUTY120-55，直到60年代。60～70年代初，在我國有關(guān)部門(mén)的領(lǐng)導和組織下，在全國范圍內對磚石結構進(jìn)行了比較大規模的試驗研究和調查，總結出一套符合我國實(shí)際、比較先進(jìn)的磚石結構理論、計算方法和經(jīng)驗。在砌體強度計算公式、無(wú)筋砌體受壓構件的承載力計算、按剛彈性方案考慮房屋的空間工作，以及有關(guān)構造措施方面具有我國特色。在此基礎上于1973年頒布了國家標準《磚石結構設計規范》GBJ3-73。這是我國第一部磚石結構設計規范。從此使我國的砌體結構設計進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。70年代中期至80年代末期，為修訂GBJ3-73規范，我國對砌體結構進(jìn)行了第二次較大規模的試驗研究，其中收集我國歷年來(lái)各地試驗的砌體強度數據4023個(gè)，補充長(cháng)柱受壓試件近200個(gè)，局壓試件100多個(gè)，墻梁試件200多根及2000多個(gè)有限元分析數據和進(jìn)行了11棟多層的磚房空間性能實(shí)測和大量的理論分析工作等。這樣在砌體結構的設計方法、多層房屋的空間工作性能、墻梁的共同工作，以及砌塊的力學(xué)性能和砌塊房屋的設計方面取得了新的成績(jì)。此外對配筋砌體、構造柱和砌體房屋的抗震性能方面也進(jìn)行了許多試驗研究。相繼出版了《中型砌塊建筑設計與施工規范》JGJ5-80、《砼小型空心砌塊建筑設計與施工規程》JGJ14-82、《冶金工業(yè)廠(chǎng)房鋼筋砼墻梁設計規程》YS07-79、《多層磚房設置鋼筋砼構造柱抗震設計與施工規程》JGJ13-82等，特別是《砌體結構設計規范》GBJ3-88，使我國砌體結構設計理論和方法趨于完善。我國砌體結構可靠度的設計方法，已達到當前的國際先進(jìn)水平。對于多層砌體房屋的空間工作，在墻梁中考慮墻和梁的共同工作和局壓設計方法等專(zhuān)題的研究成果在世界上處于領(lǐng)先地位。近10余年來(lái)，特別是《砌體結構設計規范》GBJ3-88頒行后，進(jìn)入了第三次較大規模的修訂時(shí)期。如1995年頒行的《砼小型空心磚塊建筑技術(shù)規程》JGJ/T14-95，通過(guò)試驗增強抗震構造措施，使原規范(JGJ14-82)可增加一層，擴大了地震區的應用范圍。1999年6月1日頒行的《砌體工程施工及驗收規范》GB50203-98，取代了《磚石工程施工及驗收規范》GB203-83。它主要補充了近年來(lái)新型材料和配筋砌體施工技術(shù)、施工質(zhì)量控制等級方面的內容。目前正在修編的《砌體結構設計規范》GBJ3-88，主要在砌體結構可靠度方面、配筋砼砌塊砌體、墻梁的抗震方面作了調整和補充。砌體結構可靠度，根據我國當前國情，作了適當的上調。這樣作主要為促進(jìn)采用較高等級的砌體材料，提高耐久性和適當提高抗風(fēng)險能力。配筋砌體，特別是配筋砼砌塊中高層，根據我國主編的國際標準《配筋砌體結構設計規范》和我國近年來(lái)各地較大規模的試驗研究和試點(diǎn)建筑的經(jīng)驗，使我國配筋砌體的理論更完善，應用范圍和限制有了較大的擴展和突破。如其應用范圍，已達到鋼筋砼剪力墻的適用范圍。配筋灌孔砼砌塊砌體是作為一個(gè)體系納入到砌體規范中的，它的未來(lái)的實(shí)施，對促進(jìn)我國砌塊結構向高檔次發(fā)展具有重要作用。
? 另外本次修訂增補了墻梁在地震區的設計方法，進(jìn)一步擴大了這種結構形式的使用范圍。另外根據多年來(lái)砌體結構，特別是新型墻體材料結構的溫度裂縫、干燥收縮裂縫普遍比較嚴重，進(jìn)行深入研究后，增加了比較有效的抗裂構造措施。
? 我國砌體結構理論近年來(lái)有較大提高，反映在《砌體結構設計規范》GBJ3-88頒行前后，陸續出版了許多教材和著(zhù)作，如丁大鈞主編的《砌石結構》、《砌體結構學(xué)》、施楚賢主編的《砌體結構理論與設計》，以及《砌體結構論文集》、《砌體結構設計手冊》等。這些對促進(jìn)我國砌體結構的發(fā)展有一定作用。
四 展望?
砌體是包括多種材料的塊體砌筑而成的，其中磚石是最古老的建筑材料，幾千年來(lái)由于其良好的物理力學(xué)性能、易于取材、生產(chǎn)和施工，造價(jià)低廉，致今仍成為我國主導的建筑材料。但是我國的砌體材料普遍存在著(zhù)自重大、強度低、生產(chǎn)能耗高、毀田嚴重、施工機械化水平較低，和耐久性、抗震性能較差等弊病。因此我認為要針地這些問(wèn)題開(kāi)展下列方面的工作。
1、積極開(kāi)發(fā)節能環(huán)保形的新型建材［3］
? 1988年第一次國際材料研究會(huì )議上首次提出“綠色建材”的概念，1992年6月聯(lián)大巴西里約熱內盧環(huán)境和發(fā)展世界各國首腦會(huì )議，通過(guò)了“21世紀議程”宣言，確認了“可持續發(fā)展”的戰略方針，其目標是：依據環(huán)境再生、協(xié)調共生、持續自然的原則，盡量減少自然資源的消耗，盡可能對廢棄物的再利用和凈化。保護生態(tài)環(huán)境以確保人類(lèi)社會(huì )的可持續發(fā)展。
? 近年來(lái)發(fā)達國家在實(shí)施《綠色建材》計劃上取得了較大的進(jìn)展，我國以1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展首腦會(huì )議為契機，遵照同志“經(jīng)濟的發(fā)展，必須與人口、環(huán)境、資源統籌考慮，決不能走浪費資源和先污染后治理的老路，更不能吃祖宗飯、斷子孫路……?！钡闹甘揪?，迅速行動(dòng)起來(lái)，廣泛研制“綠色建材”產(chǎn)品，取得了初步成果。
?1) 加大限制高能耗、高資源消耗、高污染低效益的產(chǎn)品的生產(chǎn)力度。如對粘土磚(按1996年生產(chǎn)6000億塊的代價(jià)是毀田10萬(wàn)多畝、能耗6000萬(wàn)噸標煤)國家早就出臺了減少和限制的政策。近年的限制力度越來(lái)越大，如北京、上海等城市在建筑上不準采用粘土實(shí)心磚，這間接地促進(jìn)了其它新材的發(fā)展。
?2) 大力發(fā)展蒸壓灰砂廢渣制品。這包括鋼渣磚、粉煤灰磚、爐渣磚及其空心砌塊、粉煤灰加氣砼墻板等。這些制品我國80年代以前生產(chǎn)量曾達2.5億塊，吃掉工業(yè)廢渣幾百萬(wàn)噸，但由于種種原因大多數廠(chǎng)家已停產(chǎn)，致使粘土磚生產(chǎn)回潮。今后應加大科研投入、改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品性能和強度等級、降低成本，向多功能化發(fā)展。
?3) 利用頁(yè)巖生產(chǎn)多孔磚。我國頁(yè)巖資源豐富，分布地域較廣。燒結頁(yè)巖磚具有能耗低、強度高、外觀(guān)規則，其強度等級可達MU15～MU30，可砌清水墻和中高層建筑。頁(yè)巖磚在四川、湖北和大連等地已初步應用。如城都的“綿城苑”小區16萬(wàn)m2的建筑均采用這種磚。
?4) 大力發(fā)展廢渣輕型砼墻板。這種輕板利用粉煤灰代替部分水泥，骨料為陶粒、礦渣或爐渣等輕骨料，加入玻璃纖維或其它纖維。以及其它輕材料墻板，提高砌體施工技術(shù)的工業(yè)化水平。
?5) GRC板的改進(jìn)與提高。這種板自重輕、防火、防水、施工安裝方便。GRC空心條板是大力發(fā)展的一種墻體制品，需用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和裝配，以提高板的產(chǎn)量和質(zhì)量。
?6) 蒸壓纖維水泥板。我國是世界上第三大粉煤灰生產(chǎn)國，僅電力工業(yè)年排灰量達上億噸，目前的利用率僅為38%。其實(shí)粉煤灰經(jīng)處理后可生產(chǎn)價(jià)值更高的墻體材料。如高性能砼砌塊、蒸壓纖維增強粉煤灰墻板等。它具有容重低、導熱系數小、可加工性強、顏色白凈的特點(diǎn)，目前全國的產(chǎn)量已達700萬(wàn)m2。
?7) 大力推廣復合墻板和復合砌塊。目前國內外沒(méi)有單一材料，既滿(mǎn)足建筑節能保溫隔熱，又滿(mǎn)足外墻的防水、強度的技術(shù)要求。因此只能用復合技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足墻體的多功能要求。如鋼絲網(wǎng)水泥夾芯板。目前看來(lái)，現場(chǎng)濕作業(yè)，抹灰后難以克服龜裂現象有待改進(jìn)。
?復合砌塊墻體材料，也是今后的發(fā)展方向，如采用礦渣空心磚、灰砂砌塊、砼空心砌塊中的任一種與絕緣材料相復合都可滿(mǎn)足外墻的要求，目前已有少量生產(chǎn)。我國在復合墻體材料的應用方面已有一定基礎，宜進(jìn)一步改善和完善配套技術(shù)，大力推廣，這是墻體材料“綠色化”的主要出路。
2、發(fā)展高強砌體材料
? 目前我國的砌體材料和發(fā)達國家相比，強度低、耐久性差。如粘土磚的抗壓強度一般為7.5～15Mpa，承重空心磚的孔隙率≤25%。而發(fā)達國家的抗壓強度一般均達到30～60Mpa，且能達到100Mpa，承重空心磚的孔洞率可達到40%，容重一般為13KN/m3，最輕可達0.6KN/m3。根據國外經(jīng)驗和我國的條件，只要在配料、成型、燒結工藝上進(jìn)行改進(jìn)，是可以顯著(zhù)提高燒結磚的強度和質(zhì)量的。如我國中美合資大連太平洋磚廠(chǎng)可生產(chǎn)出20Mpa～100Mpa的頁(yè)巖磚。由于強度高、耐久性、耐磨性和獨特的色彩，可作清水墻和裝飾材料，已出口和廣泛用于高檔建筑。高強塊材具有比低強材料高得多的價(jià)格優(yōu)勢。
? 根據我國對粘土磚的限制政策，可就地取材、因地植宜，在粘土較多的地區，如西北高原，發(fā)展高強粘土制品、高空隙率的保溫磚和外墻裝飾磚、塊材等；
在少粘土的地區發(fā)展高強砼砌塊、承重裝飾砌塊和利廢材料制成的砌塊等。
? 在發(fā)展高強塊材的同時(shí)，研制高強度等級的砌筑砂漿。目前的砂漿強度等級最高為M15。當與高強塊材匹配時(shí)需開(kāi)發(fā)大于M15以上的高性能砂漿。我國正在起草的《砼小型空心砌塊砂漿和灌孔砼》行業(yè)標準中砂漿的強度等級為M5～M30，灌孔砼的強度等級為C20～C40，這是砼砌塊配套材料方面的重要進(jìn)展，對推動(dòng)高強砌體材料結構的發(fā)展有重要作用。
? 根據發(fā)展趨勢，為確保質(zhì)量，發(fā)展干拌砂漿和商品砂漿具有很好的前景。前者是把所有配料在干燥狀態(tài)下混合裝包供應現場(chǎng)按要求加水攪拌即可。天津舒布洛克水泥砌塊公司已供應這種干拌砂漿，價(jià)格約高20%左右。商品砂漿的優(yōu)點(diǎn)同商品砼。這類(lèi)砂漿的發(fā)展一旦取代傳統砂漿，將是一個(gè)多么巨大的變化!
3、繼續加強配筋砌體和預應力砌體的研究。
我國雖已初步建立了配筋砌體結構體系，但需研制和定型生產(chǎn)砌塊建筑施工用的機具，如鋪砂漿器、小直徑振搗棒(ф≤25)、小型灌孔砼澆注泵、小型鋼筋焊機、灌孔砼檢測儀等。這些機具對配筋砌塊結構的質(zhì)量至關(guān)重要。
?預應力砌體其原理同預應力砼，能明顯地改善砌體的受力性能和抗震能力。國外，特別是英國在配筋砌體和預應力砌體方面的水平很高。我國80年代初期曾有過(guò)研究，但直至最近才有少數專(zhuān)家研究，如重慶建筑大學(xué)的駱萬(wàn)康教授對預應力磚墻的抗震設計提出了建議。［17］
4、加強砌體結構理論的研究
? 進(jìn)一步研究砌體結構的破壞機理和受力性能，通過(guò)物理和數學(xué)模式，建立精確而完整的砌體結構理論，是世界各國關(guān)心的課題。我國在這方面的研究具有較好的基礎，有的題目有一定的深度，［18］繼續加強這方面的工作十分有利，對促進(jìn)砌體結構發(fā)展也有深遠意義。為此還必須加強對砌體結構的實(shí)驗技術(shù)和數據處理的研究，使測試自動(dòng)化，以得到更精確的實(shí)驗結果。
?正如一位資深砌體結構學(xué)者，E、A、James指出“砌體結構經(jīng)歷了一次中古歐洲的文藝復興，其有吸引力的功能特性和經(jīng)濟性，是它獲得新生的關(guān)鍵。我們不能停留在這里。我們正在進(jìn)一步賦予砌體結構的新的概念和用途”。我們對砌體結構的未來(lái)充滿(mǎn)信心，在黨的方針政策的正確指引下，堅持科學(xué)態(tài)度，敢于創(chuàng )新，不斷努力，為我國及世界的砌體結構的發(fā)展作出更大的貢獻。
參考文獻
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?15、江蘇省地方標準《約束磚砌體建筑技術(shù)規程》DB32/113-95
?16、甘肅省標準《中高層磚墻與砼剪力墻組合砌體結構設計與施工規程(試行)》DBJ25-56-95
砌體結構論文范文第4篇
關(guān)鍵詞 混凝土砌塊；
芯柱；
抗震；
抗剪；
the earthquake-resistance of concrete block walls by the use of core column system
LI Gen-hu 1，ZHAO Kao-zhong1，ZHANG Hong-lei 1
(1. Department of Civil Engineering, Shan dong jian zhu University , Jinan 250101，China)
Abstract In this paper, through an example in the engineering presented practice, we put forward and analysis the hollow concrete block walls with core column system.the aseismic behavior of these structures have heen studied by contrast testing.The analysis of the results show that the earthquake-resistance of concrete block walls were improved obviously by the use of core column system.
Key words: concrete block；
core column；
aseismicity；
shear;
研究的背景和目的：
2000年6月，160多個(gè)大中城市都以政府令或通告形式，明令在住宅建設中禁止使用實(shí)心粘土磚?！敖麑?shí)”帶動(dòng)了建筑墻體材料材質(zhì)、規格的多樣化發(fā)展。砌塊墻體具有自重輕，施工方便，保溫節能性能好，節省土地等經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，應用天然或人工骨料做成小型混凝土空心砌塊取代粘土磚是墻體改革的方向之一[1]。
在小型混凝土空心砌塊的發(fā)展歷程中，我們大部分都是將其作為自承重墻使用，但是很多時(shí)候要將其向承重結構轉化?，F在發(fā)展比較成熟的有無(wú)筋砌體結構、配筋砌體結構等。在無(wú)筋砌體結構中，為了充分利用小型混凝土砌塊的“空心”，提高砌體結構的抗震承載力，我們在空心中灌注混凝土，形成“芯柱”。
國家對此出臺了一系列的規范來(lái)指導我們進(jìn)行設計。但是，在現行的規范下，芯柱配制的數量對于無(wú)筋砌體的抗震承載力影響有多大呢？我們可以結合實(shí)例以《砌體結構設計規范》（GB50003-2001）為主要指導從理論上進(jìn)行分析。
實(shí)例原型：
該建筑位于山東省濟南市東部一片住宅小區內，屬于附屬的公共建筑。其采用小型混凝土砌塊作為承重墻。我們選擇了一面長(cháng)度最大的橫墻作為研究對象。此墻長(cháng)度為6.8m，截面上共有空洞34個(gè)，即最多可以設置34根芯柱。每個(gè)孔洞形成芯柱截面為120mm×120mm，插筋為一級鋼，直徑為，灌孔的混凝土強度等級為C20?；炷疗鰤K尺寸為390mm×190mm×190mm，砌塊強度等級為MU15，砌塊砂漿強度等級為Mb5。該建筑中空心混凝土砌塊樣式如下圖1所示：
圖1：混凝土砌塊分析圖及實(shí)圖
理論分析：
為了從理論上分析芯柱對于混凝土砌塊墻體抗震性能的影響，我們分別應用下列五種情況進(jìn)行分析：第一：當墻體兩端各填實(shí)2孔。第二：墻體兩端各填實(shí)3孔。第三：兩端各填實(shí)3孔條件下中間再填實(shí)10孔。第四：全部孔洞都填實(shí)。第五：墻體不進(jìn)行填實(shí)。根據現行的砌體結構設計規范進(jìn)行計算分析比較，理論上得出芯柱對抗震性能的影響。
該建筑施工質(zhì)量控制等級為B級，齡期為28d的以毛截面計算的各類(lèi)砌體的抗剪強度設計值根據砌體規范相關(guān)條文及表格可以得到，當采用Mb5砌塊砂漿時(shí)混凝土砌塊抗剪強度設計值=0.06Mpa。由《砌體結構設計規范》（GB50003-2001）給出的計算公式
（公式1）[2]
將數據帶入公式1，易得Mpa。其中根據建筑上部傳遞的荷載和自身重力產(chǎn)生的平均壓應力與砌體水平抗剪強度設計值的比例，統一采用墻體正應力影響系數取為1.25。
該橫墻截面面積為1.292，其中每一根芯柱截面面積為0.0144，由現行的《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）可以得到C20的混凝土抗拉強度設計值為[3]
每根鋼筋截面面積為113，設計的墻體兩端都有芯柱，我們根據砌體規范中抗震設計的要求，承載力抗震調整系數都取用0.9[4].
通過(guò)我們假定的四種情況，分別進(jìn)行分析，主要應用規范為《砌體結構設計規范》中無(wú)筋砌體構件中混凝土砌塊墻體的截面抗震承載力驗算公式，抗震剪力設計值具體為：
（公式2）[2]
其中：―灌孔混凝土的軸心抗拉強度設計值，應按現行國家標準《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）采用：
―灌孔混凝土或芯柱截面總面積；
―芯柱鋼筋的抗拉強度設計值；
―芯柱鋼筋截面總面積；
―芯柱參與工作系數，根據《砌體結構設計規范》（GB50003-2001）提供的資料采用，表格一如下：
表一：芯柱參與工作系數
注：灌孔率指芯柱根數（含構造柱和填實(shí)孔洞數量）與孔洞總數之比
當兩端各填實(shí)2孔時(shí)：
灌孔率=4/34=0.12
當兩端各填實(shí)3孔時(shí)：
灌孔率=6/34=0.18，此時(shí)，由表一可以得出=1，但是通過(guò)簡(jiǎn)單計算可以知道兩端芯柱之間最大凈距約為5.6m，不符合《砌體結構設計規范》（GB50003-2001）中抗震要求的最大凈距不大于2.0m的規定，所以在計算式我們不能考慮芯柱抗剪作用[5]。因此其抗震承載力計算式為
當兩端各填實(shí)3孔條件下再在中間填實(shí)10孔時(shí)：
灌孔率=16/34=0.47，此時(shí)，由上表可以得出=1.1，芯柱之間凈距的要求符合規定，考慮芯柱的抗剪作用，其抗震承載力計算式為
當全部孔洞填滿(mǎn)時(shí)：
灌孔率=1，此時(shí)，由表一可以得出=1.15，其抗震承載力為
作為一個(gè)參照，當不進(jìn)行灌孔填實(shí)時(shí)：
此時(shí)其抗震承載力全部由小型空心砌塊承擔。其大小同工況一相同。
綜上分析，繪制成表格二如下：
表二：灌孔率對砌塊墻體抗震承載力的影響
根據上述理論計算表明，每增加一根普通芯柱，大約增加6～7kN左右的抗剪承載力。當兩端填實(shí)孔洞很少時(shí)，芯柱在計算中不起作用，但芯柱填實(shí)量加大后，對砂漿等級較低且正應力影響系數不大的小型混凝土砌塊墻體，芯柱可以起到重要作用，甚至可以達到純砌體抗剪承載力的兩倍還要多。
結論：
在現行規范下，對灌孔砌塊的研究深度還不夠，因為構件的抗震承載力與很多無(wú)法量化的因素有關(guān)，數量存在“越級”現象，我們只能偏于保守的確定基本承載力。本文通過(guò)工程中的實(shí)例提煉進(jìn)行理論分析，可以得出在工程實(shí)踐中采用小型混凝土砌塊墻體承重時(shí)，短墻將芯柱數量比例增加到25%以上，長(cháng)墻芯柱數量比例增加到50%以上時(shí)，可以有效的提高混凝土砌塊的抗震性能。
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[4] 傅傳國 砌體結構 科學(xué)出版社 2005.7
砌體結構論文范文第5篇
[摘要]本文介紹了十八層配筋砌塊住宅的工程概況、結構整體內力分析、構件的承載力計算公式、計算結果，并與砼剪力墻結構比較作了經(jīng)濟分析，最后針對砌塊建筑的計算特點(diǎn)及墻體構造的特殊性作了小結。本文按《砌體結構設計規范》GB50003（征求意見(jiàn)稿）進(jìn)行設計。[關(guān)鍵詞]配筋砌體，復合夾心保溫墻，最小配筋率為進(jìn)一步推動(dòng)北京市高層配筋砌體結構的發(fā)展，經(jīng)北京市建委、墻改辦及首規委同意，北京首鋼設計院在中國工程建設標準化協(xié)會(huì )砌體結構技術(shù)委員會(huì )、清華大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院高層建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)部的大力協(xié)助下，將在石景山金頂街地區建一座18層的高塔住宅，該建筑擬采用北京地區高強砼小型空心砌塊，結合北京市墻改節能的要求和住宅建筑的具體特點(diǎn)，在設計、施工中將有多項新技術(shù)、新材料的應用，它將是北京地區利用配筋砌體建造的第一座高層建筑。下面將該十八層配筋砌體住宅分以下幾個(gè)部分進(jìn)行介紹：一.工程概況本工程為十八層配筋小砌塊高層住宅建筑，地處石景山金頂街地區，屬8°抗震設防區，場(chǎng)地土為Ⅱ類(lèi)，此高塔住宅一梯八戶(hù)，總建筑面積13350m2，地下兩層，地上18層，局部20層，建筑平面圖見(jiàn)圖1。建筑設計在滿(mǎn)足使用功能的同時(shí)，還考慮了結構專(zhuān)業(yè)的需要，故在平面設計中盡量減少小墻肢數量，做到外墻無(wú)小墻肢，且使多條軸線(xiàn)上的墻體貫通。墻體平面布置沿中心基本對稱(chēng)，使建筑物的質(zhì)量中心與剛度中心基本重合，將結構扭轉效應的影響減到最低，對建筑物抗震十分有利。結合砌塊建筑的特殊性，本工程的建筑軸線(xiàn)間距、層高、洞口寬度均為200mm的倍數，水平及豎向灰縫均為10mm，這樣排塊簡(jiǎn)單，砌塊型號少。本工程共需四種形式八種塊型，詳見(jiàn)圖2，其中，K1、K2、K3用于有水平配筋的墻體，K4、K5、K6用于無(wú)水平配筋的墻體，K7、K8為清灰塊，凡豎向灌實(shí)的孔洞最下一皮砌塊均放清灰塊，以清除墻體砌筑時(shí)掉入孔洞的多余的砂漿或雜物，因清灰塊處無(wú)法放水平鋼筋，故水平鋼筋從第二皮砌塊起設置。為保證結構的整體剛度，樓、屋面均采用現澆鋼筋砼板，每層樓、屋面標高處沿所有承重墻體均設置400mm高現澆圈梁。圖1標準層平面圖2塊形示意圖墻體形式包括以下三種：(1)承重外墻：外墻采用復合夾心保溫墻，即在190mm承重墻和90mm裝飾墻之間填充保溫材料，且每二皮砌塊高度設一道fb4鍍鋅鋼絲網(wǎng)片，作法詳見(jiàn)圖3。保溫材料采用core-Fill500氮尿素發(fā)泡劑，這是一種集節能、隔音、防火為一體的建筑材料，施工非常簡(jiǎn)便，可在墻體砌筑完一層后填充保溫層，完全不受鋼筋、管道等障礙物的影響[5]。圖3復合夾心保溫墻(2)承重內墻：采用190mm系列單排通孔砌塊砌筑，雙面抹灰。(3)非承重內墻：采用90mm系列單排通孔砌塊砌筑，雙面抹灰。墻體砌筑砂漿要求使用強度高，粘結性、和易性好，保水性強的專(zhuān)用砂漿，而不是普通砂漿，這種專(zhuān)用砂漿適應砼小型砌塊布漿面窄、砌塊吸水率小、砌塊豎縫高度大的特點(diǎn)，同時(shí)又能滿(mǎn)足工程所需的強度要求。為了幫助工程監督、檢測從業(yè)人員不斷提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，二.內力計算分析配筋混凝土小砌塊剪力墻與鋼筋混凝土剪力墻受力性能相似[2],可以采用普通鋼筋混凝土剪力墻結構計算程序進(jìn)行內力分析。本工程計算理論及公式均以《砌體結構設計規范》(征求意見(jiàn)稿)GB50003-XX和《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》JGJ3-91為依據。2.1本工程采用中國建筑科學(xué)研究院編制的多層及高層建筑結構空間分析程序TBWE進(jìn)行結構計算，并請程序編制者根據本工程的具體要求修改了相關(guān)的計算公式及荷載分項系數等內容。2.2根據建設部關(guān)于適度提高建筑工程可靠度的指示精神及《砌體結構設計規范》GB50003-XX（征求意見(jiàn)稿）的規定，將樓面活荷載及荷載分項系數適當提高，樓面活荷載采用2.0kN/m2，分項系數?、俸爿d1.2，活載1.4②恒載1.35，活載1.0二組中不利組合。2.3砌體彈性模量按《砌體結構設計規范》（征求意見(jiàn)稿）第3.2.5條取E=1600fG（砂漿強度等級≥M10），fG為單排對孔砌筑混凝土小型空心砌塊灌實(shí)砌體抗壓強度設計值。2.4計算結果：自振周期X向：T1=0.87秒，T2=0.27秒，T3=0.15秒，Y向：T1=0.90秒，T2=0.26秒，T3=0.14秒。地震作用下層間位移及頂點(diǎn)位移列于表1。表1地震作用下層間位移及頂點(diǎn)位移(u/h)maxu/HX向1/25571/2888Y向1/24441/2916表中：u—樓層層間位移；
h—層高；
u—頂點(diǎn)位移；
H—建筑物總高度。層間位移及結構頂點(diǎn)位移均滿(mǎn)足《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》JGJ3-91的要求：u/H<1/1100,u/h<1/1000（較高裝修標準）。三.承載力計算3.1單排對孔砌筑混凝土小型空心砌塊灌孔砌體抗壓強度設計值：fG=f+0.6αfc，且同時(shí)滿(mǎn)足fG/f≤2。式中f—空心砌塊砌體的抗壓強度設計值；
fc—灌孔混凝土軸心抗壓強度設計值；
α—砌塊墻體中灌孔混凝土面積和墻體毛截面面積的比值。3.2配筋砌塊墻體偏心受壓正截面承載力3.2.1大偏心受壓按下列公式計算N≤(fGbx+fyAs-fyAs-ΣfsiAsi)NeN≤[fGbx(h0-)+fyAs(h0-as)-ΣfsiSsi式中：N—軸向力設計值；
fy,fy—豎向受拉、壓主筋強度設計值；
b—截面寬度；
fsi—豎向分布鋼筋抗拉強度設計值；
As、As，—豎向受拉、壓主筋截面面積；
Asi—單根豎向分布鋼筋的截面面積；
Ssi—第i根豎向分布鋼筋對受拉主筋的面積矩；
eN—軸向力作用點(diǎn)到豎向受拉主筋合力點(diǎn)之間的距離；
—承載力抗震調整系數。3.2.2小偏心受壓時(shí)按下列公式計算（不考慮豎向分布筋的作用）N≤（fGbx+fyAs-σsAs）NeN≤[fGbx(h0-)+fyAs(h0-as)]T形及I形墻體計算理論與砼構件相同，墻受壓翼緣寬度取值詳見(jiàn)GB50003-XX表9.2.5。3.3配筋砌塊墻體斜截面抗剪承載力配筋砌塊墻體承載力計算時(shí)，考慮抗震等級的剪力設計值VW在底部加強區范圍內取VW=1.5V（一級抗震等級），其它部位取VW=V，式中V—考慮地震作用組合的剪力墻計算截面的剪力設計值。3.3.1截面限制條件VW≤式中b—剪力墻截面寬度或T形、倒L形截面腹板寬度；
h—剪力墻的截面高度。3.3.2偏心受壓時(shí)斜截面受剪承載力計算公式VW≤M、N、VW—考慮地震作用組合的剪力墻計算截面的彎矩、軸力、剪力設計值，當N>時(shí)，取N=；
A—剪力墻的截面面積；
AW—T形或I形截面剪力墻腹板的截面面積；
λ—計算截面的剪跨比，當λ≤1.0時(shí)，取λ=1.0，當λ≥2.2時(shí)，取λ=2.2；
h0—剪力墻截面的有效高度；
S—剪力墻水平分布鋼筋的豎向間距；
fyh—水平鋼筋的抗拉強度設計值；
Ash—配置在同一截面內的水平分布鋼筋的全部截面面積之和。3.3.3偏心受拉時(shí)斜截面受剪承載力計算公式VW≤注：當<0時(shí)，取=0。3.4剪力墻連梁承載力計算在地震荷載作用下，連梁抗剪鋼筋較大，采用砌塊連梁施工困難，故采用現澆砼連梁。連梁承載力按《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》JGJ3-91中的公式計算。3.5根據承載力計算典型墻片的配筋和墻體配筋率列于表2和表3（P7）。表2計算配筋層數砌塊砂漿注芯砼暗柱鋼筋縱向水平鋼筋灌孔率縱筋箍筋鋼筋1-5MU20M20C40每孔一根φ22每孔一個(gè)φ8,豎向間距200φ18@4002φ14@400全部灌實(shí)6-9MU20M20C40每孔一根φ20每孔一個(gè)φ8,豎向間距200φ18@4002φ12@400全部灌實(shí)10-14MU15M15C30每孔一根φ20每孔一個(gè)φ8,豎向間距200φ16@4002φ12@600豎向孔洞每灌實(shí)一孔空一孔，水平方向每灌實(shí)一皮空一皮15-17MU10M10C20每孔一根φ18每孔一個(gè)φ8,豎向間距200φ16@4002φ12@600豎向孔洞每灌實(shí)一孔空一孔，水平方向每灌實(shí)一皮空二皮18MU10M10C20每孔一根φ20每孔一個(gè)φ8,豎向間距2002φ12@400全部灌實(shí)19-20MU10M10C20每孔一根φ18每孔一個(gè)φ8,豎向間距200φ16@4002φ12@400全部灌實(shí)所有墻體交接處及端部均設暗柱及端柱，墻體水平及縱向分布鋼筋均滿(mǎn)足《砌體結構設計規范》（征求意見(jiàn)稿）最小配筋率0.13%，暗柱配筋滿(mǎn)足加強部位0.8%，其它部位≥3φ18的配筋率要求。四.非線(xiàn)性地震反應分析作為試點(diǎn)性建筑，基于慎重的考慮，我們請湖南大學(xué)作了非線(xiàn)性地震反應分析，計算采用質(zhì)量串模型，分別按層剪切模型和層彎剪模型進(jìn)行分析計算，其恢復力模型均取有下降段的三折線(xiàn)形式，各段剛度及折點(diǎn)荷載值均取單層墻片試驗得到的數據，層間恢復力模型中的各值由各墻片相應值疊加而成。計算時(shí)輸入兩條地震波,1.TAF波，適用于Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地，Tg=0.44(s)；
2.ELCENTRO波，適用于Ⅱ、Ⅲ類(lèi)場(chǎng)地，Tg=0.55(s)。最大加速度峰值按8度區調整為70gal，220gal和400gal。計算結果表明，當輸入地面最大加速度峰值為70gal時(shí)，結構處于彈性階段，按兩種模型所計算出的頂點(diǎn)位移u及層間位移u均滿(mǎn)足u/H<1/1100,u/h<1/1000的規定要求。當輸入地面最大加速度峰值為220gal和400gal時(shí)，結構處于彈塑性階段。當輸入加速度峰值為400gal時(shí)，其層間彈塑性位移角u/h=1/186(X方向)、1/211(Y方向)。由計算結果可知：19層由于層高較大，剪力墻布置較少，抗側剛度較小，因而層間位移較大，為一薄弱層。施工圖設計時(shí)，考慮適當增加剪力墻的數量。五.經(jīng)濟分析高層砼砌塊配筋砌體除地面以上承重墻體以外的其他結構構件及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的做法均與砼現澆剪力墻結構相同，故只進(jìn)行砌塊墻體經(jīng)濟比較，墻體直接費的計算以北京榮建建材有限公司與三個(gè)施工單位對八棟多層砌塊住宅測算的經(jīng)濟指標為基礎，結合《建設工程概算定額》，針對本工程具體材料的不同進(jìn)行了鋼筋、砼的調增，對比對象為正在施工中的蘋(píng)果園四區9#樓（十八層全現澆剪力墻結構）。以1m2面積的墻體為標準，配筋砌塊墻體的直接費是119.8元，而砼結構是159.7元，1m2墻體可節省直接費39.9元，地上十八層墻體總面積約18100m2，僅直接費一項就可節約71.8萬(wàn)元，加上其他直接費、現場(chǎng)經(jīng)費、利潤等預計能節省投資102萬(wàn)元。此外，砌塊墻體比現澆墻體的施工速度快，整體施工周期短，由此可見(jiàn)，在經(jīng)濟效益上，配筋砌體結構比砼結構有著(zhù)明顯的優(yōu)勢。六.工程設計小結和混凝土結構相比，高層配筋砌體結構的建筑布置、結構整體分析、構件強度計算、構造要求、建筑材料性能及施工工藝等均有自己的特殊性。下面重點(diǎn)從計算理論和控制墻體裂縫兩方面將工程設計作一小結。6.1配筋砌體和砼剪力墻結構的計算比較高層砼結構的內力與位移按彈性方法計算，并考慮各抗側力結構的共同工作，連梁可按有關(guān)規定考慮局部塑性變形引起的內力重分布[4]，一般二十層以下的砼剪力墻結構墻體厚度從首層至頂層是一樣的，故墻體因砼強度等級不同而引起的彈性模量和剛度的變化很小，計算表明除個(gè)別小墻肢按柱要求配筋外，絕大多數墻體配筋均為構造配筋。砼剪力墻的最小配筋率，除延性要求外，主要考慮在塑性狀態(tài)澆注，為限制在水化過(guò)程中產(chǎn)生顯著(zhù)收縮的需要[1]?！朵摻罨炷粮邔咏ㄔO結構設計與施工規程》JGJ3-91對墻體水平、豎向分布筋的最小配筋率作了要求。配筋砌體通過(guò)鋼筋和砼的共同工作，使鋼筋在受力過(guò)程中強度達到流限，而徹底改變了傳統的砌體結構脆性破壞的剪切特性，具有和鋼筋砼結構同樣的性能[2]，故可用砼結構的計算理論對配筋砌體進(jìn)行結構的整體分析。因在水平地震荷載作用下，連梁的抗剪鋼筋較多，施工困難，故將連梁現澆，且對其按砼構件的有關(guān)規定進(jìn)行剛度折減。配筋砌體由砌塊、砂漿、注芯砼、鋼筋組成，由材料強度等級特別是由灌孔率不同而引起的墻體彈性模量及剛度的變化比砼結構顯得更為突出，這點(diǎn)由本文前面所介紹的計算公式中可以看出，而從下至上灌孔率逐漸減小，可減輕結構自重，從而減少水平地震作用，對建筑抗震十分有利。另外，由于砌體結構中存在許多豎向灰縫，地震時(shí)能吸收更多的能量，增加了結構的變形和耗能能力，是一種又剛又柔的性能良好的抗震建筑材料[1]。在試驗過(guò)程中，配筋砌體結構的延性表現十分突出，優(yōu)于砼剪力墻結構[2]。所以在抗震結構的體系選擇上配筋砌體結構優(yōu)于砼剪力墻結構。另外，由于配筋砌體施工時(shí)，作為主要材料的砌塊塊體尺寸穩定，僅在其孔洞中加入了塑性的砂漿和注芯混凝土，因此砌體墻可收縮的材料要比砼少得多，這就決定了同樣考慮了結構延性要求的配筋砌體的水平及豎向鋼筋最小配筋率比砼結構小[1]，這正是配筋砌體比砼剪力墻能節省大量鋼筋的原因所在。6.2控制墻體裂縫的措施及復合夾心保溫墻砌塊建筑最突出的問(wèn)題就是墻體裂縫及滲漏問(wèn)題，主要由溫度應力與砌塊塊體干縮及砌塊質(zhì)量造成，控制砌塊干縮對砌體的影響，必須保證砌塊的相對含水率[3]。為防止由溫度應力引起的墻體開(kāi)裂，多層砌塊房屋的常規作法是在頂層設保溫隔熱層，門(mén)、窗洞口邊設芯柱，在墻體適當位置的灰縫中設水平鍍鋅鋼絲網(wǎng)片,首層窗臺下墻體灌實(shí)等。本工程根據計算及構造要求，1～9層、18～20層全部灌實(shí)，為墻體溫度應力敏感區提供了抗裂保證，另外，墻體內部配置的水平鋼筋取代了鍍鋅鋼絲網(wǎng)片，能更有效地保證墻體抗裂。傳統的墻體保溫作法不管是內保溫還是外保溫，多采用保溫板或保溫磚，但這種作法有一個(gè)通病，就是在板縫或磚縫部位易出現裂縫，影響美觀(guān)，對墻體抗滲造成隱患。而本工程采用的復合夾心保溫墻作法，既能滿(mǎn)足保溫、抗滲要求，外裝飾墻的清水墻面又能充分體現出砌塊建筑的特點(diǎn)，美觀(guān)大方，經(jīng)濟實(shí)用。經(jīng)測算，夾心墻僅保溫費用比砼剪力墻采用舒樂(lè )舍板外保溫加抹灰和防水涂料每平方米墻面可節省19元，所以說(shuō)復合夾心保溫墻的抗裂保溫性能和經(jīng)濟效益均優(yōu)于傳統作法。本工程作為我國在8°抗震設防區采用高強砼小砌塊的高層配筋砌體建筑，對于北京市乃至全國發(fā)展新型墻體材料、推廣和使用砼小型空心砌塊將起著(zhù)推動(dòng)和示范作用，高層配筋砌體體系的研究，是一項涉及到建筑材料、實(shí)驗、結構設計、計算及施工等多方面的系統工程，本工程的建成、使用將會(huì )為該體系的研究提供大量數據、指標，并填補我國在高地震設防區建造高層配筋砌體建筑的空白。參考文獻[1]苑振芳，高連玉，混凝土砌塊建筑發(fā)展現狀及展望，′99全國砌體結構學(xué)術(shù)會(huì )議論文集，全國砌塊結構標準技術(shù)委員會(huì )，浙江大學(xué)建筑設計研究院，浙江大學(xué)土木工程學(xué)會(huì )，1999.9[2]錢(qián)義良等，高層配筋砌塊砌體房屋的設計,′97全國砌塊建筑設計施工技術(shù)研討會(huì )論文集，中國建筑砌塊協(xié)會(huì )，1997.4[3]于本英，小型空心砌塊墻體構造設計圖集的編制和研究，′97全國砌塊建筑設計施工技術(shù)研討會(huì )論文集，中國建筑砌塊協(xié)會(huì )，1997.4[4]鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程JGJ3-91，中國建筑工業(yè)出版社，1991[5]Core—Fill500絕緣保溫材料產(chǎn)品介紹（SureBlock公司）表3墻體的配筋率層墻肢計算所需鋼配筋砌體最小配筋率（一級抗震）砼結構最小配筋率（二級抗震）筋的配筋率端部暗柱水平及豎向分布筋端部暗柱水平及豎向分布筋數編號V(kN)N(kN)M(kNm)端部暗柱水平鋼筋底部加強區一般部位加強部位一般部位底部加強區一般部位加強部位一般部位1708.03575.32853.70.6%0.15%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%121058.94651.83018.10.6%0.15%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%3835.33906.85199.40.6%0.15%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%1583.83772.71269.30.6%0.11%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%52968.13806.71453.50.6%0.22%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%3694.04241.11706.50.6%0.11%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%1###0.6%0.10%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%92840.82769.0661.40.6%0.18%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%3###0.6%0.10%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%1###0.6%0.10%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%142575.61537.0518.70.6%0.14%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%3###0.6%0.10%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%1###0.6%0.14%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%182###0.6%0.10%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%3###0.6%0.10%0.8%且33φ203φ180.13%0.13%1.2%1.0%0.25%0.20%注：#所示控制內力表示墻肢配筋按最小配筋率控制即可。
