砖混结构论文

砖混结构论文内容提要在当今社会，随着科技的日益发展，人们对房屋建筑的要求逐渐提高，建筑结构越来越多样化，而砖混结构作为混合结构的一种，是采用砖墙来承重，钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。它适合开间进深较小，房间面积小，多层或低层的建筑，对于承重墙体不能改动，因为稳定性差、浪费资源等原因，我国目前新建的多层、高层建筑已开始逐步淘汰砖混结构，多采用钢筋混凝土结构。所以钢筋混凝土结构逐渐取代砖混结构成为了建筑房屋的主要结构，但就发展趋势而言，砖混结构仍是不可取代的一种建筑结构。因此我们从其结构的建筑结构特点、设计要求、墙体材料、施工方案、抗震设计、墙面开裂、工程造价、发展方向等方面进行了分析。关键词：砖混结构抗震设计施工方案目录一、砖混结构的发展历史…………………………………………………………1二、砖混结构的建筑结构特点及设计要求………………………………………1三、砖混结构的墙体设计…………………………………………………………13.1墙体设计要求……………………………………………………………13.2墙体材料…………………………………………………………………23.3墙面装修…………………………………………………………………2四、墙体裂缝的成因及防治………………………………………………………2五、砖混结构的抗震设计…………………………………………………………3六、砖混机构的施工方案…………………………………………………………七、砖混结构的前景分析及发展方向……………………………………………八、结论……………………………………………………………………………一、砖混结构的发展历史从砖混结构的历史上来看，古代砖混结构建筑的成就是辉煌的。古代砖混结构建筑的典型做法可以从古希腊的巴台农神殿和古罗马的万神庙的构造中看出，这种构造做法直至公元5世纪一直在雅典普遍采用，并流传至今。近代20世纪以前世界上最高的现代砌体结构办公用楼房是1891年在美国芝加哥建成的，莫纳德•洛克大楼。上世纪50年代以来，我国的砖混建筑结构经历了一个由砖砌体到配筋砖砌体到大型振动砖壁板材到配筋混凝土砌块砌体的发展过程。二、砖混结构的建筑结构特点及设计要求砖混结构的优点是取材方便、刚度大、楼盖节省钢筋混凝土、造价便宜、施工难度低。其缺点是砌筑复杂、不环保、强度低、抗震性能差所以只能盖多层建筑，层高受限。砖混结构承重方式主要分为横墙承重、纵墙承重、纵横墙混合承重、内框架承重、底部框架承重。横墙承重即用平行于山墙的横墙来支承楼层，其由于横墙间距密、房间大小固定适用于宿舍、住宅等居住建筑。纵墙承重即用檐墙和平行于檐墙的纵墙支承楼层，在此结构中开间可以灵活布置，但是建筑物刚度较差，适宜于使用上要求有较大空间的房屋或隔断墙位置可以变化的房间，如教学楼、办公楼、医院等。纵横墙混合承重即部分用横墙、部分用纵墙支承楼层，其经常用于平面复杂、内部空间划分多样化的建筑。内框架承重即内部以梁柱代替墙承重，外围护墙兼起承重作用。这种布置方式可获得较大的内部空间，平面布局灵活，但建筑物的刚度不够，一般用于食堂、旅馆、商店等建筑。底部框架承重即在底层或底部两层用钢筋混凝土框架结构同时取代内外承重墙体，相关部位形成结构转换层。此承重方案一般用于建筑功能底部与上部不同的房屋。在设计砖混结构房屋时除进行承载力计算和高厚比验算外还需满足墙柱的一般构造要求，使房屋中的墙柱和楼盖、屋盖之间互相拉结可靠，以保证房屋的整体性和空间刚度，另外还要满足耐久性、耐火性及其他特殊功能要求。在设计其墙体时我们要注意横墙间距的大小，纵墙尽可能贯通，适当加设壁柱、构造柱，适当设置伸缩缝及沉降缝。三、砖混结构的墙体设计（一）墙体设计要求设计砖混结构的墙体时应满足足够的强度、足够的稳定性、建筑热工要求、隔声要求、防火要求及其他要求。墙体强度大小与墙体所用的材料有关，如砖的强度等级、砂浆的强度等级、混凝土的厚度、墙体的厚度等，在设计时可按照需要进行选择与配合。墙体的稳定性与墙体的长度、高度、厚度以及纵、横墙墙体间的距离有关，在结构设计中往往采用墙体的高厚比指标来控制。建筑热工要求是指墙体的保温和隔热要求。在我国严寒地区、寒冷地区以及冬冷夏热地区，冬季外墙保温是建筑节能的主要手段之一；在我国夏热冬冷地区、夏热冬暖地区及部分寒冷地区，夏季的隔热降温是非常重要。建筑隔声是为了将通过围护结构传入室内的噪声限制在一个不影响人们正常工作、学习和生活的水平之内，减轻噪声对人们的危害。按照建筑物耐火等级不同和墙体是否承重，对墙体的耐火极限和燃烧性能有着不同的要求。墙体还应满足防潮、防水要求。墙体的材料和尺寸标准应考虑经济要求和建筑工业化的要求。（二）墙体材料在砖混结构中墙体材料常用砖、砌块和砂浆。砖的种类有很多，按材料分有粘土砖、炉渣砖、灰砂砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、页岩砖；按外形分有实心砖、多孔砖、空心砖；按制作方法分有烧结砖、蒸压养护砖。以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料经焙烧而成标准尺寸的实心砖称为烧结普通砖，其主要用于砌筑建筑的内外墙、柱、拱、烟囱和窑炉等。在采用烧结普通砖砌筑砌体时，在砌筑前，必须预先将砖进行吸水润湿，方可使用。烧结多孔砖与烧结空心砖的原料及生产工艺与烧结普通砖基本相同，所不同的是对原料的可塑性要求较高。烧结多孔砖具有较高的强度，可用于砌筑六层以下建筑物的承重墙。烧结空心砖强度较低，主要适用于非承重隔墙和框架的填充墙。砌块是一种新型墙体材料，其生产工艺简单，原料来源广泛，适应性强，制作和使用方便灵活，还可以改善墙体功能。按砌块的用途可以分为承重砌块和非承重砌块；按砌块的特征可以分为实心砌块和空心砌块；按砌块的材质又可以分为硅酸盐砌块、混凝土砌块、加气混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块等。砌块除用于砌筑墙体外还可用于砌筑挡土墙、高速公路音障及其他砌块构成物。建筑砂浆是由无极胶凝材料、砂和水拌合而成。建筑砂浆按材料不同分为水泥砂浆、石灰砂浆和水泥石灰砂浆；按功能不同又可分为砌筑砂浆和抹面砂浆。（三）墙面装修我们进行墙面装修是为了保护建筑构件，提高墙体的耐候性，加强隔离作用，提供耐久性延长墙体的使用寿命；改善环境条件、满足房屋的使用功能要求；美化建筑、提高建筑物的艺术效果。按照材料和施工方式的不同，外墙装修分为抹灰类、涂料类、贴面类三类；内墙装修分为抹灰类、涂料类、贴面类、裱糊类四类。抹灰装修是由水泥、石灰膏为胶结料，加入砂或石渣，与水泥拌和成砂浆或石渣浆，然后抹到墙面上的一种操作工艺。涂料装修是在抹灰面或木质基层上喷刷涂料形成粘结牢固、坚韧、完整的保护薄膜，对基层起保护和装饰作用。在贴面类装修中，陶瓷贴面装修应用最广泛。陶瓷贴面装修是指利用各种陶瓷面砖对墙面进行装修处理。四、墙体裂缝的成因及防治在我们到武汉江夏、广东韶关对砖混结构进行调研时发现在砖混结构中墙体易产生裂缝，因此我们对裂缝产生的原因及防治方法做了研究分析。我们观察发现房屋墙体裂缝常发生在房屋的高度、重量、刚度有较大变化处；地质条件巨变处；基础底面或埋深变化处；房屋平面形状复杂的转角处；整体式屋盖或装配整体式屋盖房屋顶层的墙体和平屋顶的女儿墙根部，其中尤以纵、横墙的两端和楼梯间为甚；房屋底层两端部的纵墙；老房屋中邻近与新建房屋的墙体等。产生裂缝的根本原因有地基不均匀沉降作用、温度应力及外荷载破坏，通常工程中遇到裂缝大部分为沉降裂缝和温度裂缝。1、沉降裂缝由于地基不均匀沉降引起的墙体裂缝分为斜裂缝、水平缝、竖向裂缝。主要防治措施有：（1）根据地基土质情况，合理选择基础类型。（2）在适当部位设置沉降缝。当房屋相邻部位的高度、荷载等有显著差别时宜用沉降缝将其划分为若干个刚度较好的单元。（3）设置圈梁，加强墙体的稳定性和整体刚度。（4）加强防水，增加散水宽度。2、温度裂缝由于结构构件随温度变化而引起的热胀冷缩变形会产生温度裂缝，建筑物长度、温差及线膨胀系数的不同均是引起裂缝的原因。主要防治措施有：（1）设置温度伸缩缝。（2）设置有效保温层、隔热层，用来减小温度变形的影响。（3）改善挑檐设计。五、砖混结构的抗震设计我们查阅各种资料发现砖混结构的抗震性能普遍不好，例如在唐山大地震中，砖混结构房屋倒塌率为63.2%。又如震惊全国的汶川大地震，砖混结构房屋在此次地震中震害严重，是受灾最严重的房屋类型之一，“上柔下刚”或“上刚下柔”都导致结构严重破坏，如图1，图2楼层刚度不同产生的破坏程度不同，如图3。在砖混结构房屋的墙体中，墙体底层破坏严重，砖块被剪断、破碎，墙体发生较大位移和错位甚至倒塌，见图四。震害形态主要为砖墙剪切破坏，裂缝形态有“X”形裂缝，斜裂缝和水平裂缝，见图5、图6因此我们对砖混结构的抗震性能进行了研究。砖混结构的震害类型及原因有：1、房屋整体倒塌。其原因是底层承重墙体抗剪能力不足，底层倒塌导致房屋整体倒塌，或由于上部承重墙大量减少造成刚度突变，或因上部砌体强度过低，地震时上部首先倒塌而砸坏下部结构，是房屋整体倒塌。2、房屋局部倒塌。（1）墙角破坏。墙角为纵横墙的交汇点，地震作用下其应力状态及其复杂，且墙角位于房屋尽端，房屋整体作用对它约束较弱，同时地震引起的扭转作用在墙角处影响较大。（2）纵横墙连接破坏。在双向地震作用下，纵横墙交接处受力复杂，应力集中严重，因受拉出现竖向裂缝，严重时纵横墙脱开，外纵墙倒塌。（3）楼梯间破坏。主要是楼梯间墙体破坏，而楼梯本身很少破坏，楼梯间墙体由于楼板对其约束减弱，空间刚度差，特别是在顶层，墙体高度大，稳定性差，较易发生破坏。（4）楼盖与屋盖的破坏。主要是由于楼板搁置长度不够，或板墙之间缺乏足够的拉结，引起局部倒塌，或是其下部的支承墙体倒塌引起的楼、屋盖倒塌。（5）房屋附属构件的破坏。由于与建筑物连接薄弱，且“鞭梢效应”加大了其动力反应，地震时引起大量的倒塌。（6）墙体开裂砖混结构的抗震构造措施有：1、控制房屋的总层数及总高度。砌体房屋的层数越高，砖混结构房屋的层数越多，高度越高，它的地震破坏程度越大，所以我们要控制房屋的总层数及总高度。减少自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。2、采用简单规整的平面立面布局。尽量采用横墙承重体系或纵横墙共同承重体系。纵横墙的布置应该均匀对称，最好为矩形，这样可以避免水平地震作用下的扭转影响，然而对于避免水平地震作用下的扭转仅房屋平面布置规则还是不够的，还要做到纵横墙的布置均匀对称。纵横墙在各自的平面内应该对齐，沿竖向应上下连续。3、圈梁的设置。圈梁将房屋的纵横墙体连接起来，增强了房屋的整体性，提高了房屋抵抗水平地震作用的能力。因此，，每层都应该设置圈梁，基础、外墙和屋面处圈梁截面和配筋应加大，圈梁应拉通。圈梁对屋盖、楼盖有一定的约束作用，增大了屋盖、楼盖的水平刚度，提高了墙体在平面外方向的稳定性。4、构造柱的设置。构造柱的主要作用是能够较大幅度的增大墙体的变形能力，特别是对墙段塑性变形后的约束作用，在房屋中设置构造柱或芯柱是改善和提高房屋抗震性能的有效措施。约束墙体的构造柱截面不宜过大，配筋不宜过多。且必须是先于墙后浇构造柱混凝土，是柱与墙体能够紧密结合共同工作。5、过梁的设置。尽量采用过梁与圈梁整浇方式，此方法便于施工并对抗震有利。6、抗震缝的设置。实践证明。抗震缝是减轻地震队房屋破坏的有效措施。六、砖混结构的施工方案七、砖混结构的前景分析及发展方向在砖混结构今后的发展中，我们应注意克服其缺点，发扬其优点。所以，首先我们应该采用轻质高强材料，研制出高强度高粘聚力的砂浆，不仅可以降低工程成本，而且可以改进施工工艺，加快施工速度。其次我们要利用废渣制砖和发展水泥制品，此方法能进一步降低成本且对保护土地资源、保护环境有利。第三，提高机械化施工水平。第四，研究合理的结构设计和构造类型，以适应多、高层建筑及抗震要求。最后，我们要同现代化的建筑设备和技术相结合，使砖混结构能得到更好发展。八、结论在此次对砖混结构的调查研究中，我们进一步了解了砖混结构的建筑结构特点，知道了砖混结构的优缺点，明白了砖混结构房屋墙体易开裂的原因，以及我们应该如何防治，同时也弄清了砖混结构房屋抗震性能较