什么是砌体结构?

[拼音]：qiti jiegou

[外文]：masonry structure

用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构，又称砖石结构。由于砌体的抗压强度较高而抗拉强度很低，因此，砌体结构构件主要承受轴心或小偏心压力，而很少受拉或受弯，一般民用和工业建筑的墙、柱和基础都可采用砌体结构。在采用钢筋混凝土框架和其他结构的建筑中，常用砖墙做围护结构，如框架结构的填充墙。烟囱、隧道、涵洞、挡土墙、坝、桥和渡槽等，也常采用砖、石或砌块砌体建造。

砌体结构的主要优点是：

（1）容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料──矿渣制作，来源方便，价格低廉。

（2）砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。

（3）砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备。在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑，不需特殊的保温措施。

（4）砖墙和砌块墙体能够隔热和保温，所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。

砌体结构的缺点是：

（1）与钢和混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大。

（2）砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。

（3）砌体的抗拉和抗剪强度都很低，因而抗震性能较差，在使用上受到一定限制；砖、石的抗压强度也不能充分发挥。

（4）粘土砖需用粘土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产。

砌体结构的历史悠久，天然石是最原始的建筑材料之一。古代大量具有纪念性的建筑物用砖、石建造。如用加工的巨大石块建成的金字塔一直保存到现代。其中在尼罗河三角洲的吉萨建造的三座大金字塔（公元前2723～前2563年），是精确的正方锥体，其中最大的胡夫金字塔，塔高146.6米，底边长230.60米，约用230万块重2.5吨的石块建成。 又如公元70～82年建造的罗马大斗兽场（科洛西姆圆形竞技场）平面为椭圆形，长轴189米，短轴156.4米，高48.5米，分四层，可以容纳5～8万观众，也用块石砌成。（见彩图）

中世纪在欧洲用加工的天然石和砖砌筑的拱、券、穹窿和圆顶等结构型式得到很大发展。如公元532～537年在君士坦丁堡建造的圣索菲亚教堂，东西长77米，南北长71.7米，正中是直径32.6米，高15米的穹顶，墙和穹顶都是砖砌。12～15世纪西欧以法国为中心的哥特式建筑集中了十字拱、骨架券、二圆心尖拱、尖券等结构形式。

中国封建时期采用砖木建造的寺院、庙宇、宫殿和宝塔等，体现了中国古代砌体结构的成就。其中砖塔是一种高层建筑，如河南登封嵩岳寺塔(见彩图)为砖砌单筒体结构;西安大雁塔（图1）也为砖砌单筒体结构，高60多米，1200多年来，历经数次地震，仍巍然屹立。河北定县料敌塔高约84米，为砖砌双筒体结构。著名的长城，其中一部分用烧制砖砌筑。（见彩图）

在桥梁建筑方面，中国隋朝李春建造的赵州桥是中国最古和当时跨径最大的单孔空腹式石拱桥（见彩图）。又如北宋时期建造的福建漳州虎渡桥，石梁最大跨径达23米，梁宽1.9米、厚约1.7米，重达200吨，三根石梁并列为桥面，是中国古代最重的简支石梁桥。

1949年中华人民共和国成立后，砌体结构得到很大的发展和广泛应用，住宅建筑、多层民用建筑大量采用砖墙承重（图2）。中小型单层工业建筑和多层轻工业建筑也常采用砖墙承重。中国传统的空斗砖墙，经过改进已经用作2～4层建筑的承重墙。20世纪50年代末开始，采用振动砖墙板建造五层住宅，承重墙厚度仅为12厘米。在地震区，采取在承重砖墙转角和内外纵横墙交接处设置钢筋混凝土抗震柱也称构造柱，及在空心砖或空心砌块孔内配置纵向钢筋和浇灌混凝土等措施，提高砌体结构的抗震性能（见墙板结构）。传统的石拱桥的跨度已大大增加而厚度相对减薄。用于公路的变截面空腹式石拱桥的跨度已达100多米。此外，还采用石砌拱坝和渡槽。如在福建省建造的横跨云霄、东山两县的大型引水工程中的陈岱渡槽，全长4400多米，高20米。在新结构方面，研究和建造了各种型式的砖薄壳。在新材料方面，研制了粉煤灰和煤矸石烧结砖，蒸汽养护粉煤灰砖和煤渣砖，以及灰砂砖等；采用和改进硅酸盐砌块及各种承重和非承重空心砖。在新技术方面，采用各种配筋砌体，包括预应力空心砖楼板。砖砌的特种结构如烟囱等也较广泛应用。

70年代以来，在试验研究的基础上，对砌体结构的设计方法做了某些改进。如砌体结构房屋的静力计算，根据房屋的空间刚度，分别按刚性、刚d性和d性三种方案进行(见砌体结构房屋的静力分析)，使墙体在竖向和水平荷载共同作用下的内力计算更加接近实际情况。无筋砌体受压构件的强度计算，改变了将构件区分为大、小偏心受压的计算方法（见砖墙和砖柱），使计算更为简便。

采用高强度砖石和砂浆，用较薄的承重墙建造较高的建筑物是现代砌体结构的主要特点。如瑞士在16层高的公寓建筑中以15厘米厚的砖墙承重；并采用抗压强度达40兆帕的特种BS砖建成18层高的公寓；采用抗压强度达60兆帕、孔洞率为28％的多孔砖建成19层和24层高的塔式住宅建筑，砖墙仅厚38厘米。英国用卡尔柯龙（Calculon)多孔砖，抗压强度达35、49和70兆帕建成 11～19层高的公寓。美国用两片9厘米厚的单砖墙中间夹7厘米厚的配筋灌浆层建成21层高的公寓;用灌浆配筋混凝土砌块墙建成18层高的旅馆。

预制砖墙板提高了施工机械化的程度，施工速度快，质量也易保证。预制粘士砖墙板的形式随各国气候和地理条件以及建筑传统不同而异，大多数用夹心式构造，少数用空心砖；有些用带孔砖在孔内配筋灌浆；有些在内侧用轻混凝土兼作保温材料。墙板的大小和房间墙面的大小相同。预制砖墙板多用于低层居住建筑，也用于高层公寓做承重墙或非承重墙。

砌体结构发展的主要趋向是要求砖及砌块材料具有轻质高强的性能，砂浆具有高强度，特别是高粘结强度，尤其是采用高强度空心砖或空心砌块砌体时。在墙体内适当配置纵向钢筋，对克服砌体结构的缺点，减小构件截面尺寸，减轻自重和加快建造速度，具有重要意义。相应地研究设计理论，改进构件强度计算方法，提高施工机械化程度等，也是进一步发展砌体结构的重要课题。