砌体结构优缺点及设计要点分析

砌体结构优缺点及设计要点分析

摘要：砌体结构在世界范围内得以广泛应用，是与它的优点密不可分的。砌体

结构的优点在于：便于就地取材，耐火性、化学稳定性和大气稳定性均较好，较

钢筋砼结构节约水泥和钢材，造价低、施工周期短等等。科学技术经过长期发展，现代建筑物的结构形式多种多样，钢筋混凝土结构（框架结构、剪力墙结构、框

架-核心筒结构等）及钢结构（轻型钢结构、钢框架结构等）均已经普及运用于行业施工，相比之下砌体结构的优缺点更加显著。基于此，本文主要对砌体结构优

缺点及设计要点进行分析探讨。

关键词：砌体结构；优缺点；设计要点

1、前言

砌体结构的使用历史悠久，在中国已经有几千年。其中万里长城是两千多年

前建造的迄今为止世界上最具代表性的砌体工程；都江堰水利工程到现如今仍在

为人所用，并造福着人类；而一千多年前修建的赵县安济桥，现在已经被美国土

木工程学会选入世界第十二个土木工程里程碑，该桥是用块石砌筑的世界上最早

的敞肩式拱桥。因为砌体结构具有取材方便、施工简便、保温、隔热、隔音、抗

腐蚀等优点，所以砌体建筑至今仍占据了建筑量的百分之八十左右。

2、砌体结构的优缺点

砖、石或砌块为材料，再以砂浆为连接纽带将其组合后就形成了砌体结构。

最初是以石砌体的形式出现，逐渐发展到以砖为材料的砌体结构，近几年，砌块

砌体、配筋砖砌体、轻集料混凝土砌块发展速度极快，砌体结构的运用随处可见。

砌体结构之所以能广泛运用，其重要原因在于它的材料大多都是天然的，因

此资源来源广泛，可以就地取材，与混凝土结构或钢结构相比较，大大降低了造价，减少了成本，不仅做到了经济方便，而且有利于环境的保护；其次，钢结构

常常因为不具有耐火的性能而致使结构破坏，但是砌体结构具有较好的耐火性，

不容易受到温度变化的影响，它的使用年限也因此延长，耐久性得以体现；在混

凝土浇筑期间，需要做支模板等前期准备，不能够连续施工，要经过精心的养护

才可继续施工，相反的，砌体结构只要放线精确，施工工艺准确无误，就可以连

续的施工，还可以节省支模板的工序；砌块结构的最大特点是自重轻，减小了地

下工作。

任何事物都具有两面性，砌体结构也如此。由于砖、石、砌体等需要通过砂

浆来连接，但是它们之间的粘结力较弱，在地震作用或较大荷载的作用下，很可

能出现裂缝甚至倒塌，可以通过采用配筋砌体或者具有高粘结性的砂浆来提高砌

体结构的抗拉压、抗剪等力学性能；施工技术在砌体工程中是不可小视的，施工

人员的熟练程度、技艺精湛与否将会直接影响到结构的安全性，并且砌体结构施

工劳动量大，生产效率低。

3、砌体结构的设计

我国建筑工程涉及的结构样式越来越多，高层建筑物广泛建造之后，钢筋混

凝土结构、钢结构逐渐取代了传统的筑造方式。但是，砌体结构仍然是建筑行业

常用的结构之一，为设计人员提供了一种常见的结构方案，尤其是砌体结构发展

到与钢筋混凝土结构、钢结构配合使用，发挥各自的优势时，使用更加广泛。比

如房屋建筑中常用的砌体结构指的是墙、柱等建筑物主要受力构件采用砌体结构的，而屋面板、梁、基础一般采用钢筋混凝土结构的。砌体结构材料以砖、砌块、石、水泥混合砂浆为主，并以钢筋、混凝土、钢材等配制使用，其设计要点如下。

3.1地基基础的设计

地基基础设计人员需要仔细分析勘察报告，综合考虑建筑物所处区域的地质

条件是否有利，地基承载力是否足够，是否会产生不均匀沉降等，确定是否需要

进行地基处理，是否需要加强地圈梁等，并分析地下水、土是否具有腐蚀性，确

定是否需要对基础采取防腐蚀措施，确保基础的耐久性满足要求。

3.2上部结构的设计

设计时，要使用PKPM软件进行建模计算，要注意计算结果中墙及柱的高厚比、大梁下的局部受压、墙及柱的强度计算、稳定计算是否满足，尤其要注意抗

震验算是否满足。此外某些特殊部位还要进行必要的加强。比如多孔砖砌体结构

在过梁下至少三皮砖应采用实心砖砌筑、顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M7.5（Mb7.5、Ms7.5）、底层第一、二开间门窗洞处应设置通长钢筋混凝土窗台梁等。

4、配筋式砌体的设计

国内早些时期建成的一批建筑物，因建造条件有限，多数采用了砌体结构组成，遇到强大的外力作用会发生各种病害现象。为了让砌体结构与钢筋混凝土结

构的优点全面发挥，设计人员整合了两种结构的各自特点，由此产生了配筋砌体

结构。由于配筋砌体在砌体中配置了钢筋，其承载力和变形能力都显著增强，改

变了纯砌体结构的脆性性质。配筋砌体结构主要包括：网状配筋砖砌体、组合砖

砌体、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙体、配筋砌块砌体剪力墙等。设计环节

应重点考虑其对普通砌体结构的加强。设计时往往在砌体结构关键部位，或者受

力不满足的部位采用配筋砌体结构。

4.1配筋砌体的设置

在多层砌体结构的计算中，常常会发现某些重要墙肢的抗震验算过不去，这

时就需要通过把这些墙肢设为网状配筋砖砌体墙，这时计算就能通过了。有时为

了加强底部几层的抗震能力，要把底部几层设为组合砖砌体或者配筋砌块砌体的。这就是说配筋砌体一般设在砌体结构的关键部位，而不是整个结构都用砌体的，

这样既使结构更加坚固，能满足设计要求，也比其他结构更经济。

4.2配筋砌体的计算及构造要求

配筋砌体构件的设计计算也可使用PKPM软件完成，主要是进行承载力的计

算等。要重点注意各种配筋砌体构件的构造要求，比较繁杂。比如组合砖砌体面

层混凝土强度等级宜采用C20.面层水泥砂浆强度等级不宜低于M10。当组合砖砌

体构件一侧竖向受力钢筋多于4根时，应设置附加箍筋或拉结钢筋等。

5、构造柱的设计要点

随着社会经济的发展，砌体结构的抗震能力要求越来越高，砌体房屋需设置

构造柱以增加抗震能力。构造柱是砌体结构设计的一个关键环节，很大程度上影

响了砌体建筑的抗震能力。无论是无筋砌体结构或配筋砌体结构，其构造柱设计

的要点如下。

5.1构造柱的设置

根据《砌体结构设计规范》及《抗震设计规范》的规定，各类砖砌体结构都

应设置钢筋混凝土构造柱。构造柱的设置主要遵循以下原则：

（1）受力较大处或不均匀处设置。如砌规表10.2.4中较大洞口两侧设置构造柱。

（2）结构刚度、质量不均匀时应增加构造柱设置。

（3）砖强度较低时应增加构造柱设置。如砌规10.2.4条规定当砌体的抗剪强度仅达到普通粘土砖砌体的70%时，应根据增加一层的层数设置构造柱。