La estructura de mampostería tiene una larga historia y la piedra natural es uno de los materiales de construcción más primitivos. Gran parte de la antigüedad es monumental.
La mampostería es la estructura constructiva más antigua. Las estructuras de mampostería de China tienen una larga historia y logros gloriosos. En la historia, hay una Gran Muralla de fama mundial, que fue uno de los mayores proyectos de mampostería de "Ladrillos Qin y Tejas Han" del mundo hace más de 2.000 años. La Torre del Templo Songyue en Dengfeng, provincia de Henan, fue construida durante la dinastía Wei del Norte. Es una torre de ladrillo de 40 metros de altura con densos aleros. El puente Anji en el condado de Zhaoxian, provincia de Hebei, fue construido durante el período Daye de la dinastía Sui. Tiene una luz libre de 37,37 metros, una longitud total de 50,82 metros, un ancho de aproximadamente 9 metros y una altura de arco de 7,2 metros. Es el puente de arco de piedra hueco más antiguo del mundo y fue seleccionado como el duodécimo hito de ingeniería civil del mundo por la Sociedad Estadounidense de Ingeniería Civil. También está el Proyecto de Conservación del Agua de Dujiangyan construido por Li Bing y sus hijos en la dinastía Qin, que todavía desempeña un papel en el riego en la actualidad. Estos son dignos de nuestro orgullo y herencia. La Gran Muralla, el Puente Zhaozhou y la Gran Pagoda del Ganso Salvaje.
Las estructuras de mampostería son numerosas y de amplio alcance.
Desde la liberación, la producción de ladrillos de mi país ha aumentado año tras año, desde 1996 a 620 mil millones de ladrillos, que es la producción anual combinada de ladrillos de otros países del mundo. La mampostería se utiliza como material de pared en la construcción de infraestructura nacional y representa alrededor del 90%. Las paredes de ladrillo se utilizan ampliamente en edificios civiles como oficinas y residencias. Además, China ha acumulado una valiosa experiencia en la construcción de edificios de mampostería en zonas sísmicas. La mayoría de las ciudades grandes y medianas de mi país se encuentran en zonas de fortificación sísmica por encima de los 6 grados centígrados. Las estructuras de mampostería con intensidad sísmica ≤ 6 han resistido la prueba de los terremotos. Luego del diseño y mejoras y tratamientos estructurales, se construyó una gran cantidad de casas de mampostería en las zonas 7 y 8.
Investigación y aplicación de nuevos materiales, nuevas tecnologías y nuevas estructuras
Desde la década de 1960, la producción y aplicación de ladrillos huecos de arcilla (ladrillos porosos) en mi país ha logrado grandes avances. . De acuerdo con los requisitos adicionales para la conservación de energía, en los últimos años, nuestro país ha asimilado y absorbido tecnologías extranjeras avanzadas, y sus principales indicadores de rendimiento mecánico y térmico se acercan o alcanzan el nivel de productos internacionales similares.
En los últimos 10 años, para fabricar bloques de hormigón de cemento se han utilizado hormigón, hormigón de áridos ligeros u hormigón celular, así como arena de río, diversos desechos industriales, cenizas volantes, piedra seca de carbón y otros materiales. o bloques de hormigón esterilizados en autoclave, ladrillos de cal y arena, ladrillos y bloques de silicato de cenizas volantes han logrado grandes avances en nuestro país.
Desde principios de la década de 1990, basándose en el resumen de la experiencia de investigación experimental de bloques de hormigón armado en el país y en el extranjero, mi país ha logrado avances en la investigación sobre materiales de soporte y tecnologías de aplicación de soporte para estructuras de bloques de hormigón armado de alta calidad. El aumento de edificios de bloques de hormigón armado tiene evidentes beneficios sociales y económicos. Como principal material alternativo para los ladrillos de arcilla y algunos bloques con funciones más fuertes que los ladrillos de arcilla, tiene buenas perspectivas de desarrollo.
La investigación aplicada en mi país sobre albañilería armada comenzó relativamente tarde. Desde la década de 1970, especialmente después del terremoto de Haicheng-Yingkou de 1975 y el terremoto de Tangshan de 1976, se han llevado a cabo una serie de estudios experimentales sobre mampostería confinada con columnas estructurales y vigas anulares, y los resultados se introdujeron en los códigos de diseño sísmico de mi país.
Investigación teórica y métodos de cálculo de estructuras de mampostería
En 1956 se aprobaron las normas de diseño para estructuras de mampostería de la antigua Unión Soviética para su promoción y aplicación en nuestro país. Desde finales de los años 1960 hasta los años 1980, se llevaron a cabo investigaciones y estudios experimentales a gran escala sobre estructuras de mampostería en todo el país, y se resumió un conjunto de teorías avanzadas de estructuras de mampostería, métodos de cálculo y experiencias que estaban en línea con la realidad de China. Por ejemplo, la norma nacional "Código para el diseño de estructuras de mampostería" GBJ 3-73 promulgada en 1973 es el primer código de mi país para el diseño de estructuras de mampostería. El "Código de diseño para estructuras de mampostería" GBJ 3-88 promulgado en 1988 ha mejorado la teoría y los métodos de diseño de estructuras de mampostería en mi país. El último "Código de diseño para estructuras de mampostería" (GB50003-2001) publicado el 65438 de junio y el 10 de octubre de 2002 mejora aún más la base teórica y práctica para el diseño de estructuras de mampostería. El último "Código de diseño para estructuras de mampostería" (GB50003-2011) se implementó desde agosto de 2012. Los edificios de mampostería se construyen con ladrillos y piedra. Por ejemplo, las pirámides construidas con enormes piedras trabajadas han sobrevivido hasta los tiempos modernos.
Entre ellas, las tres Grandes Pirámides (2723-2563 a. C.) construidas en Giza, en el delta del Nilo, son pirámides cuadradas precisas. La pirámide más grande de Keops, con una altura de 146,6 metros y una base de 230,60 metros de longitud, fue construida con alrededor de 2,3 millones de piedras y pesaba 2,5 toneladas. Otro ejemplo es el Coliseo Romano (Colossim Colosseum) construido entre el 70 y el 82 d.C. Su plano es ovalado, con un eje mayor de 189 metros, un eje corto de 156,4 metros y una altura de 48,5 metros. Está dividido en cuatro plantas, tiene capacidad para entre 50.000 y 80.000 espectadores y también está construido en piedra. Durante la Edad Media, en Europa se desarrollaron enormemente tipos estructurales como arcos, bóvedas, cúpulas y cúpulas construidas con piedra natural procesada y ladrillos. Por ejemplo, la iglesia de Santa Sofía, construida en Constantinopla entre 532 y 537, tiene 77 metros de largo de este a oeste y 71,7 metros de largo de norte a sur. En el medio hay una cúpula con un diámetro de 32,6 metros y una altura de 2,5 metros. 15 metros. Las paredes y la cúpula están hechas de ladrillos. Desde el siglo XII al XV, la arquitectura gótica en Europa occidental, centrada en Francia, se concentró en arcos transversales, arcos esqueléticos, arcos de doble punta y arcos apuntados.
Los monasterios, templos, palacios y pagodas construidos con estructuras de ladrillo y madera durante el período feudal de China reflejan los logros de las estructuras de ladrillo y piedra de la antigua China. Entre ellos, las pagodas de ladrillo son edificios de gran altura, como la Pagoda del Templo Songyue en Dengfeng, Henan (ver imagen en color), que es una estructura de ladrillo de un solo tubo; la Pagoda del Gran Ganso Salvaje en Xi'an (Figura 1); también una estructura monotubo de ladrillo, de más de 60 metros de altura y 1.200 años de antigüedad. Después de varios terremotos, todavía se mantiene en pie. La Torre Material Enemy en el condado de Ding, provincia de Hebei, tiene unos 84 metros de altura y una estructura de ladrillos de doble tubo. La famosa Gran Muralla, parte de la cual está construida con ladrillos cocidos.
En términos de construcción de puentes, el puente Zhaozhou construido por Li Chun en la dinastía Sui de China es el puente de arco hueco de piedra de un solo orificio más antiguo de China y también tenía el tramo más grande en ese momento (ver color imagen). Otro ejemplo es el puente Hudu en Zhangzhou, Fujian, que fue construido durante la dinastía Song del Norte. La luz máxima de la viga de piedra es de 23 metros, la viga tiene 1,9 metros de ancho, aproximadamente 1,7 metros de espesor y pesa 200 toneladas. Tres puentes de vigas de piedra se yuxtaponen como cubierta del puente. Son los puentes de vigas de piedra simples más pesados de la antigua China.
Después de la fundación de la República Popular China en 1949, las estructuras de mampostería se han desarrollado y utilizado ampliamente. Las paredes de ladrillo se utilizan ampliamente en edificios residenciales y edificios civiles de varios pisos (Figura 2). Las paredes de ladrillo también se utilizan a menudo para soportar cargas en edificios industriales pequeños y medianos de un solo piso y en edificios industriales ligeros de varios pisos. Los tradicionales muros de ladrillo hueco de mi país han sido mejorados y utilizados como muros de carga para edificios de 2 a 4 pisos. A partir de finales de la década de 1950, se construyó una casa de cinco pisos utilizando paredes de ladrillos vibrantes, con muros de carga de sólo 12 cm de espesor. En zonas sísmicas, medidas como la instalación de columnas antisísmicas de hormigón armado en las esquinas de los muros de ladrillos de carga y en la intersección de los muros verticales y horizontales internos y externos, la instalación de barras longitudinales de acero en ladrillos huecos o agujeros de bloques huecos y El vertido de hormigón se utiliza para mejorar el comportamiento sísmico de las estructuras de mampostería (ver Estructura de placa de pared).
La luz de los puentes de arco de piedra tradicionales ha aumentado considerablemente y el espesor se ha reducido relativamente. La luz del puente de arco hueco de piedra de sección variable para carreteras ha superado los 100 metros. Además, se utilizaron presas de arcos de piedra y acueductos. Por ejemplo, el Acueducto Chendai, un proyecto de desvío de agua a gran escala construido en Fujian a través de los condados de Xiaoyun y Dongshan, tiene más de 4.400 metros de largo y 20 metros de alto. En cuanto a nuevas estructuras, se estudiaron y construyeron varios tipos de cáscaras de ladrillo fino. En términos de nuevos materiales, se han desarrollado ladrillos sinterizados de cenizas volantes y ganga de carbón, ladrillos de cenizas volantes y ladrillos de cemento curados con vapor y ladrillos de arena y cal. Adoptar y mejorar bloques de silicato y diversos ladrillos huecos portantes y no portantes. En cuanto a las nuevas tecnologías, se utilizaron varios tipos de mampostería armada, incluidos pavimentos de ladrillo hueco pretensado. También se utilizan ampliamente estructuras especiales hechas de ladrillo, como las chimeneas. Desde la década de 1970, se han realizado algunas mejoras en los métodos de diseño de estructuras de mampostería basadas en investigaciones experimentales. Por ejemplo, basándose en la rigidez espacial del edificio, se realizan cálculos estáticos en el edificio con estructura de mampostería de acuerdo con los tres esquemas de rigidez, rigidez y elasticidad (consulte el análisis estático de edificios con estructura de mampostería para obtener más detalles), de modo que la pared pueda Se puede utilizar bajo la acción combinada de cargas verticales y horizontales. El cálculo de la fuerza interna está más cerca de la situación real. El cálculo de la resistencia de los miembros comprimidos de mampostería no reforzada ha cambiado el método de cálculo de dividir los miembros en compresión excéntrica grande y compresión excéntrica pequeña (ver muros de ladrillo y columnas de ladrillo), simplificando el cálculo.
El uso de mampostería y mortero de alta resistencia para construir edificios de gran altura con delgados muros de carga es la característica principal de las estructuras de mampostería modernas.
Por ejemplo, en Suiza, un edificio de apartamentos de 16 pisos está sostenido por paredes de ladrillo de 15 cm de espesor; un apartamento de 18 pisos está construido con ladrillos BS especiales con una resistencia a la compresión de 40 MPa. Se construyeron torres residenciales de 19 y 24 pisos utilizando ladrillos porosos con una resistencia a la compresión de 60 MPa y una porosidad de 28. Las paredes de ladrillo tienen sólo 38 cm de espesor. En el Reino Unido, los apartamentos de los pisos 11 a 19 se construyen con ladrillos porosos Calculon con resistencias a la compresión de 35 MPa, 49 MPa y 70 MPa. En Estados Unidos se construyó un edificio de apartamentos de 21 pisos, con dos capas de paredes de ladrillo simple de 9 cm de espesor, intercaladas entre una capa de lechada de acero de 7 cm de espesor. Un hotel de 18 pisos utiliza lechada en paredes de bloques de hormigón armado.
Los paneles de pared de ladrillo prefabricados han mejorado la mecanización de la construcción, con una velocidad de construcción rápida y un fácil control de calidad. La forma de los muros de mampostería prefabricados varía según el clima, las condiciones geográficas y las tradiciones constructivas de los diferentes países. La mayoría utiliza estructuras tipo sándwich y algunos utilizan ladrillos huecos. Algunos están reforzados con ladrillos porosos y rejuntados dentro de los agujeros; otros utilizan hormigón ligero como material de aislamiento térmico en el interior. Las dimensiones de los paneles de pared son las mismas que las dimensiones de las paredes de la habitación. Los muros de ladrillo prefabricados se utilizan principalmente en casas de poca altura y apartamentos de gran altura como muros de carga o no.
La principal tendencia en el desarrollo de estructuras de mampostería es exigir que los ladrillos y los materiales de bloques sean livianos y de alta resistencia, y que los morteros tengan alta resistencia, especialmente alta fuerza de unión, especialmente cuando se utilizan ladrillos huecos de alta resistencia. o se utilizan bloques huecos cuando se mampostería. La disposición razonable de barras de acero longitudinales en la pared es de gran importancia para superar las deficiencias de la estructura de mampostería, reducir el tamaño de la sección transversal de los componentes, reducir el peso propio y acelerar la velocidad de construcción. También son temas importantes la investigación de la teoría del diseño, la mejora de los métodos de cálculo de la resistencia de los componentes y el aumento del grado de mecanización de la construcción.