建筑砌体结构的发展历史及优越性体现

来源 :世界华商经济年鉴·城乡建设版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuehaoyou123
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  摘要:本文介绍砌体结构的古代悠久历史和解放以来我国砌体结构的发展,以及现代新材料、新技术、新结构的研究与应用。并详细阐述砌体结构的优越性。最后通过实例来分析多层砌体建筑的经济价格。
  关键词:砌体结构、发展历史、优越性
  一、砌体结构的古代发展历史
  砌体结构是最古老的一种建筑结构。砌体结构是指用砖、石或砌块为块材,用砂浆砌筑的结构。砌体按照所采用的块材不同,可分为砖砌体、石砌体、和砌块砌体三大类。砌体结构有着悠久的历史和辉煌的记录。人类自巢居、穴居进化到室居以后,最早发现的建筑材料就是块材,如土块、石块等。人类利用这些原始材料垒筑洞穴和房屋,并在此基础上逐步从乱石块发展为加工成块石,从土坯发展为烧结砖瓦,出现了最早的砌体结构。如我国早在5000年前就建造有石砌祭坛和石砌围墙,在历史上有举世闻名的万里长城,它是两千多年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一。
  我国在新石器时代末期(距今约6000~4500年)已有地面木架建筑和木骨泥墙建筑;在公元前约2000年的夏代已有夯土的城墙,商代(公元前1783年~前1135年)以后逐渐采用粘土做成的版筑墙。人们生产和使用烧结砖瓦也有3000多年的历史,在西周时期(公元前1134年~前771年)已有烧制的瓦,在战国时期(公元前475年~前221年)已能烧制成大尺寸空心砖,南北朝时砖的使用已很普遍。北魏(公元386年~534年)孝文帝建于河南登封的嵩岳寺塔,是一座平面为12边形的密檐式砖塔,共15层,总高43.5m,为单筒体结构,塔底直径8.4m、墙厚2.1m、高3.4m,塔内建有真、假门504个,是我国保存最古的砖塔,在世界上也是独一无二的;始建于北齐(公元550年~577年)天保十年的河南开封铁塔,大量采用异型琉璃砖砌成(因琉璃砖呈褐色,清代时百姓称为铁塔,流传至今),该塔平面为八角形,共13层,塔高55.08m,地下尚有5~6m,该塔已经受地震38次,冰雹19次,河患17次,至今仍然耸立。
  二、解放后我国砌体结构发展概况
  砌体结构是我国建筑中使用最广泛和应用数量最大的一种结构形式。解放以来,我国砖的产量逐年增长,据统计,1980年的全国年产量为1600亿块,1996年砖产量增长到6200亿块,是世界其它各国年产量的总和。全国基本建设中,将砌体作为墙体已占90%左右。在办公室、住宅等民用建筑中大量采用砌体结构,50年代砌体结构的房屋一般只能建到4~5层,而现在很多城市已可建到7~8层。在许多中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房,以及影剧院、食堂等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。砌体结构还用于建造各种构筑物,如烟囱、排气塔、粮仓、水渠等。砖石结构还用于建造各种构筑物。如福建用毛石建造的横跨云宵-东山两县的大型引水工程-向东渠,其中陈岱渡全长4400M,高20M,槽支墩共258座,工程规模宏大。
  三.现代新材料、新技术、新结构的研究与应用
  混凝土砌块属于非烧结性的块材。它是由胶凝材料、骨料按一定比例经机械成型、养护而成的块材。在材料组成上有以砂石作骨料的混凝土承重空心砌块;以浮石、火山渣、天然煤矸石为骨料的轻骨料混土砌块、保温砌块、装饰砌块、铺路混凝土砌块,近年来又研制出大掺量粉煤灰砼承重砌块等。由此而组砌成各种各样的建筑物。可见把砌块叫作一种类似“魔方”的建筑材料或“万能型”的建筑材料并不过分。因为它为建筑师提供了建筑设计所需的最广泛的可能性和选择。砌块结构是在砖结构基础上发展起来,由混凝土取代粘土,它既保留了传统材料砖结构取材广泛、施工方便、造价低廉的特点,又具有强度高延性好的钢筋混凝土结构的特性,它是唯一融砌体和混凝土性能于一体的一种新型材料。国内外的实践,特别是美国的实践已经证明,砌块已成为一种最具竞争力的建筑材料之一。
  三、 砌块结构的优越性
  3.1 多层砌块建筑对比粘土砖
  和粘土砖相比,砌块建筑的最大优势在于其生产不毁坏耕地和能耗较低,符合国家技术发展政策。这是砌块结构得以发展的根本前提。
  3.2 生产不用土,能耗低
  粘土砖采用优质粘土烧结而成,经计算每万块粘土砖需取土毁田0.0007~0.01亩,每块小砖仅烧结需900kcal,混凝土砌块包括水泥、成型和蒸气养护的总耗能,折合成标准砖为429kcal,其能耗不足粘土砖的一半。如以沈阳为例,现有粘土砖厂322个,年产约20亿块粘土砖,每年仅烧砖能耗约30万吨标准煤,毁田1480亩。如由砌块取代粘土砖,每年可省15万吨标煤,省田1480亩。据资料,北京市1996年生产粘土砖62亿块,全国有上千亿块粘土砖,年毁田达10万余亩。
  3.3 自重轻、有利于地基处理和抗震
  混凝土砌块标准块尺寸为390×190×190,空心率46%,重18kg,相当9.6块标准砖,砌块墙体自重比240和370粘土砖墙分别减轻30%和50%,不仅减轻了基础的负载,易于地基处理,减少了施工中的材料运输量,也增大了结构的地震可靠度。
  3.4 施工速度快
  由于砌筑1㎡的小砌块墙需标准块12.5块,而1㎡240厚砖墙需用128块砖,工人砌筑同面积的小砌块墙时弯腰取块挂灰的次数将可减少90%,不仅降低了砌筑的劳动强度,而且可提高砌筑速度30%~100%。
  3.5 节省砂浆
  小型砌块的砌筑工作量小,砂浆用量也少。每平方米190厚小型砌块墙 的砂浆用量,仅为粘土砖的20%~30%,即可节省砌筑砂浆70%以上。另外由于小型砌块外型比粘土砖做得更规整,外型尺寸误差更小,墙面抹灰可减薄或作成清水墙,简化了抹面工序,使墙面抹灰厚度也较粘砖墙减少25%以上,也使墙的重量有所减轻。
  3.6 增加使用面积
  小型砌块,对多层及中高层房屋均可采用190厚墙,在同等建筑面积条件下,可增加有效使用面积3%~5%。
  四、关于多层砌块建筑实例经济分析
  如何客观和较为确切地评价砌块建筑的造价,是一项比较复杂和带有很强政策性的问题,现只能选择已有砌块建筑进行分析。总的说来,因地域、气候的差异较大,造价差异会有一定出入。下面列出一些砌块工程的造价分析数据。
  上海真南小区6层砌块住宅的经济分析结果是:因砌块较轻基础费用每平方米建筑造价下降6.86元,墙体砌筑费下降19.11%,节省水泥36.04%,减少建筑面积0.8%,增加使用面积221.76m2,为粘土砖使用面积的105.85%,每平米建筑造价可降低20.85元,下降幅度为3.55%。
  辽宁省本溪8~10层混凝土小砌块住宅,建于1988年,约计12万m2,外墙采用290.3排孔煤矸石混凝土小砌块,内墙采用190普通混凝土砌块。该砌块住宅与相同层数的框架结构相比,每平方米造价低60元,施工速度快一倍,与砖混结构相比每个双室房增加使用面积3 ㎡,施工速度快50%。
  大庆油田96-1型北入口单元6层混凝土小砌块节能住宅,原为砖混结构标准住宅,后由中国建筑东北设计研究院设计改为砌块节能住宅,作为试点工程,单体建筑面积4287.84㎡,共建4栋计17151.36㎡,按节能50%考虑,外墙采用190混凝土砌块,80厚聚苯和90厚混凝土饰面砌块夹芯墙,内承重均为190厚砌块,据该工程的概算指标,较砖混节能型住宅增加使用面积4.4%,造价高出39.5元/ ㎡。
  参考文献
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