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摘要：建筑结构设计的合理与否关系到整个建筑的安全可靠性。建筑砌体结构可以就地取材及耐久性较好等优点被广泛应用。本文根据多年工作实践，对砌体结构的布置及优缺点进行阐述，并提出优化措施。
关键词：建筑工程；砌体结构；优缺点；优化设计
一、砌体结构概述
（一）砌体结构的结构布置
根据荷载的传递路线不同，砌体结构的房屋结构布置可分为横墙承重、纵墙承重、纵横墙承重以及框架承重四种形式。
（1）横墙
承重结构的特点，横墙数量较多、间距较小，因此房屋的横向刚度较大，整体性能较好，抵抗风荷载、地震作用以及调整地基不均匀沉降的能力较强；屋盖、楼盖结构通常采用钢筋混凝土板，因此屋盖、楼盖结构较简单，施工方便；外纵墙属自承重墙，建筑立面易处理，门窗大小及位置较灵活；横墙较密，建筑平面布局不灵活，今后欲改变房屋的使用条件，拆除横墙较困难。横墙承重结构主要用于房间大小固定、横墙间距较密的住宅、宿舍、学生公寓、旅馆以及招待所等房屋中。
（2）纵墙承重结构的特点：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小。纵墙承重结构主要用于开间较大的教学楼、医院、食堂、仓库等房屋中。
（3）纵横墙承重结构的特点：房屋沿纵、横向刚度均较大，砌体应力而且抗风能力较强，在占地面积相同的条件下，外墙面积较小。纵横墙承重结构主要用于多层塔式住宅等房屋中。
（4）内框架承重结构的特点：内部可形成空间大，平面布局灵活，容易满足使用要求；与全框架结构相比，由于利用外墙承重可节约钢材、水泥，降低了房屋的工程造价；横墙较少，因此房屋空间刚度较差；砌体和钢筋混凝土时两种力学性能不同的材料，因此这种承重结构在荷载作用下将产生不同的压缩变形而引起较大的附加内力，抵抗地基不均匀沉降和抗震的能力均较差。
二、砌体结构的优点
（一）砌体结构的优点主要包括：a.容易就地取材。砖主要用黏土烧制；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。b.砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性，显著改善了建筑结构的牢固性能，延长了传统建筑物的使用寿命。c.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。d.砖墙何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。
（二）砌体结构的缺点主要包括：a.与钢和混凝土相比，砌体的强度较低。这种特点使得砌体构件的截面尺寸较大，材料应用量偏大而增加了砌体结构的自重力。b.砌体的砌筑基本上市手工方式，施工劳动量大，施工单位完成某项工程需要消耗较多的人力，成本造价资金投入较多。c.砌体的抗拉。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；过多消耗土地资源也给农业种植带来破坏。
三、单一式砌体结构的优化设计
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，为施工单位的现场作业提供了先进的工艺方案。单一式砌体结构以传统材料为主，单纯采用了水泥、沙、石、黏合剂等配制使用，以筑造成工程图纸设计的样式。
（一）环境因素
单一式砌体结构虽能筑造成形，但使用期间易发生干旱裂缝、雨水渗漏等问题，一旦受到震动冲击易发生坍塌事故。为了避免建筑结构病害的发生，设计人员需综合考虑建筑物所处区域的地质条件是否异常，分析地下水文运动的冲蚀作用，准确判断地质环境是否对砌体结构造成性能上的损坏，改善砌体结构的牢固性。
（二）材料因素
砌体结构主要是依靠建筑结构组合，建造成与图纸方案一致的建筑体。由于早期砌体结构未配置钢筋材料，其承受压力的能力完全取决于混合料的性能，设计人员则要对建筑材料的配制方法进行综合设计。如严格控制水泥、沙、石、黏合剂的混合比例，详细计算后确定各原材料的用量，检查配制材料合格后才能正常使用。
四、配筋式砌体结构的加固设计
国内早些时期建成的一批建筑物因建造条件有限，多数采用看砌体结构组成，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，设计单位整合了两种结构的各自特点，由此产生了配筋砌体构造（见图1）。对于这种组合式的建筑结构，基本上能够满足普通建筑的使用要求，设计环节应重点考虑其结构加固的设计要点。
图1配筋砌体结构
（一）抗拉设计
原则上来说，砌体结构可详细分为无筋砌体结构、配筋砌体结构等两种，两者的最大区别在于是否添加了钢筋材料作为支撑。配筋混凝土很好地承担了建筑物的重力荷载，防止拉应力在震动条件下造成构件受损，引起裂缝、沉降等问题。考虑到全面提升建筑物的抗拉性能，设计时应在配筋砌体结构中设计小型伸缩缝，为震动产生的拉应力变化提供变形空间，这样可以有效防范震动造成的危害。
（二）减重设计
设计单位应详细分析无筋砌体及配筋砌体结构的特点，抓住结构设计的重点内容。砌体结构完全由常规建材构造，使得建筑体自身重力荷载较大，现场施工埋下诸多质量与安全隐患。设计轻型钢结构，通过降低钢结构自重改善变形的延伸性，产生振幅后抵消拉应力，维持了建筑物体的稳定性。如配筋砌体结构与轻型钢筋网综合应用，既改善了结构的稳定性，也降低了其自身的重力荷载。
五、构造柱结构设计的基本原则
为了满足业主的居住使用要求，砌体结构建筑层面数量不断增多，多层砌体房屋需设置构造柱以支撑建筑物的承重荷载。构造柱是砌体结构设计的关键点，很大程度上影响了砌体建筑的综合性能。无论是单一式或配筋式砌体结构，其构造柱设计的基本原则如下：
（一）统一性原则
建筑标准规定，构造柱是根据配筋配置方案以及浇灌工艺流程，经过详细工艺方案制作的一种混凝土柱。构造柱必须设置于整个砌体建筑结构中才能发挥应有的作用，设计人员应遵循统一性原则的要求，使其与砌体结构体系相互融合。混凝土柱的尺寸标准需符合整个砌体结构的组合条件，高度、间距、厚度等应与建筑物保持一致，优化支模方案以方便后期施工（见图2）。
图2构造柱支模设计图示
（二）标准性原则
构造柱虽然具备良好的荷载承受能力，但并不是可以随意添加。设计人员需要严格按照工程标准进行改造设计，如一般在8层以上，可以根据方案进行添加构造柱。
六、结语
砌体结构是我们常见的传统结构形式，在设计砌体结构时必须清楚砌体结构的工程特征，才能编制出可行的结构设计方案，并且可以为施工单位后续施工提供合理的指导。
参考文献：
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