绍兴文理学院土木工程学院 浙江绍兴 312000
摘要:本研究从砌体结构的标准体系、现存问题、三维模型构建等方面对砌体结构的相关内容进行论述,以期对相关行业给予理论指导。
关键词:砌体结构;体系;BIM
1.中国砌体结构标准体系的定义
中国砌体结构标准体系都是国家标准,由政府部门编写和发布,参与编写的单位是中国建筑领域知名的大学与设计院,通过从计划、施工、施工质量验收三个阶段分别编写,若单个标准,则整体性较差。另外,对众多重要用途和原材料,将有相关单位来编写相应的行业标准。
2.砌体结构的建筑现存问题
我国的民用建筑中砌体结构是不可缺少的,但是由于使用年限的增长和任梦生活水平提高。砌体材料的抗剪强度、抗拉强度、抗弯强度都比较低,因为砌筑材料的延性低、脆性大、耗能能力比较差等一系列的特点,建筑的安全性得不到保证,即抗震性能差。砌体结构是由砂浆、砌块砌筑而成的,但是由于砂浆的粘结性能较差,从而导致砌块间的灰缝饱满度不够,所以砌体结构的整体性能比较差。在砌体结构中往往会出现一些微小的裂缝,长时间的荷载作用下使裂缝变大,会严重的影响建筑的安全性和舒适度。
3.砌体结构与BIM结合的三维模型构建
砌体结构由于造价低、施工简单方便、施工速度快等优点被广泛地使用。砌体结构的施工工艺有找平弹线、摆砖样、立皮数杆、砌筑、勾缝。随着现在技术的发展,BIM技术也在不断的发展。所以在砌体结构中可以用BIM技术的可视化、协调性、模拟性、优化化、出图性等优点给砌体工程筛选出最优方案,在施工建造阶段,通过对比砌体结构的建模方案,选出最优的墙体砌块排布方式,可提前建立砌体的三维模型,进行可视化的施工交底,从而统计出每一种规格尺寸砖块的类型和数量,生成准确的砌块数量,避免造成砌块的损失,可帮助技术人员和施工人员进行精准现场施工,提高施工的效率。
4.砌体结构房屋的拆除方法
砌体是由砌块和砂浆砌筑而成的,在我国建筑行业内砌体结构被广泛使用,但是有的建筑由于年代久远,受到人为和环境等因素,建筑外部损坏,影响美观强度降低,大大的影响了使用的安全性,等很多的安全隐患。随之时代的进步人们对建筑的外观、强度、舒适度有很大的要求,所以就会对年代久远的砌筑建筑进行拆除、改造。因此也有很多的砌体机构房屋拆除的方法,主要有以人工拆除和半人工半机械的传统方法,破碎球拆除、长臂液压剪切拆除、爆破拆除的新型拆除方法。但是当前还是以人工拆除、半人工和半机械的传统方法为主,拆除速度慢,噪音大、灰尘多、拆除的材料回收利用率低。新型拆除方法中的爆破拆除具有很大的危险性,灰尘大,噪音大,影响周边的环境,多周边的居民生活产生影响。
砌体结构的拆除,不管是传统的方法还是新型拆除方法,都会对周边的环境产生很大的噪音、灰尘的影响,影响周边居民的居住环境和舒适度。而且拆除的材料利用率低。所以我国现在需要研究噪音低、灰尘少、可以再回收利用的更新型的拆除方法。
5.薄层模压砌体
虽然薄层模压砌体具有较传统砌体结构潜在的经济效益,但由于对各种受力状态下的材料和结构特性缺乏了解,限制了它的广泛应用。迄今为止,对这种砌体结构的系统研究报道甚少。因此,为了更好地了解材料特性,有研究进行了试验程序,以表征 薄层模压砌体 粘土砌体及其组成。采用自制砂浆和专用砂浆配制的粘土砖,研究了薄层模压砌体 粘土砖砌体的拉伸粘结性能、剪切粘结性能、弯曲和压缩强度及变形特性。
结果表明,薄层模压砌体 砌体的破坏模式不同于常规砌体,但是,当粘结强度与常规砂浆相当时,薄层模压砌体 砌体与常规砂浆的区别就消失了。因此,建议选择适合设计要求的 薄层模压砌体型号。此外,研究生成的关键材料性能的数据,可能对 薄层模压砌体 砌体的非线性数值分析有用[1]。
6.老砌体房屋抗震鉴定
有研究介绍了一种用于评价旧砌体结构抗震性能的方法,该方法可以识别预期的结构倒塌机理。通过结构特定部位几个受损构件的累积,确定了倒塌机理。这种方法可以通过迭代过程模拟砌体结构的非线性行为,在每个步骤中,结构是根据前面步骤中结构构件的开裂、屈服或倒塌而改变的。这种方法被应用于里斯本市的一个老砖石建筑,包括一个三维木结构围在砖石墙内,旨在提供抗震性。
7.砌体结构的砌体软件辅助分析
在早期作品中描述的各种类型的软件,以及随后由一家意大利软件公司出版的软件中,brickwork 是目前下一代最重要的软件工具。砌体是算法计算的结果,由作者开发执行现有砌体结构的非线性分析。其潜力是在分析砌体结构的历史和文化的重要性。程序使用一个迭代过程,允许人们分析和计算,在二维和三维,砌体结构的安全程度和脆弱性水平,当它受到竖向荷载,基础沉降和水平行动的地震[2]。
8.砌体结构的发展
我国砌体结构源远流长,从古代的长城到现在的各种新型的砌体结构的建筑。
砌体结构量大面广。从新中国成立以来,由于砌体结构的外型美观、造价低,砖额产量不断地提高,所以我国出现了大量的砌体结构。
砌筑材料。由于砌体结构的大量增加,我国的砌体材料也在不断地发展。在古代,我国可以烧制大量的空心砖,随着时代的发展,人们渐渐地采用了实心黏土砖砌体结构的砌块,到最后实心黏土砖是砌体建筑的主要砌体。但是实心黏土砖砖烧制会造成大料的土地损失、而且会造成环境污染。所以现在砌体材料的发展都会注重环境、回收利用的砌体材料、保温的砌体材料、精密度高质量好的砌体材料。
砌体结构的设计规范。在新中国成立以前,我国砌体结构的设计全部考的是经验,没有可靠地依据。但是新中国成立以后我国砌体结构的设计有了专业的设计团队了,对砌体结构进行探索,建立各种强度的计算公式、构建的承压计算公式等系统的设计理论。进过不断地研究和讨论,订制了第一部属于我国的砌体结构设计规范《砖石结构设计规范》(GBJ 3—73)。后来我国的建筑行业不断地进步,对设计理论经研究、讨论、改进,建筑人才也越来越多,建筑行业也越来越强大,砌体结构设计规范也在不断地完善,使其更加的完整、详细。
参考文献:
[1]Jiyang Wang,Chenglin Wan,Qiang Zeng,Linghua Shen,Muhammad Akbar Malik,Dongming Yan.Effect of eccentricity on retrofitting efficiency of basalt textile reinforced concrete on partially damaged masonry columns[J].Composite Structures,2020,232.
[2]Nicola Giordano,Flavia De Luca,Anastasios Sextos.Out-of-plane closed-form solution for the seismic assessment of unreinforced masonry schools in Nepal[J].Engineering Structures,2020,203.
[1]作者简介:庞蕊(1997-4-7)陕西人 土木工程专业,本科生,Email:1815058060 @qq.com