2015年8月12日 星期三

常見各種形式砌磚法及設計概念


歷史有名磚造建築物 左圖: Dur-Kurigalzu;右圖:Mohenjo daro


作者: 盛建企業(股)有限公司  林鼎鈞
(歡迎分享及指正, 若引用本文發表理論數據或圖示, 請註明出處以及作者) 


磚材可以勘稱歷史悠久的建築材料,由於它製作性、重複堆疊特性及材料耐久性等優點,分別於西元前2600年巴基斯坦就存在磚造建築物Mohenjo-daro,及伊拉克西元前1400年建築物DUR-Kurigalzu皆是流傳到現今有名的磚造建築物。

磚造結構物主要由 磚材 配合 黏著劑(古早從泥巴到現今水泥砂漿) 堆疊使用,因為堆疊特性的交錯(交丁),目的使建築物整體結構剛性更加穩固耐久,磚材歷史發展的很早,而各國區域特性關係,漸漸分別演變較具代表性的砌磚方式,透過這篇文章淺談介紹及分享砌磚的知識。



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內文參考引用:
1, 部分內文引用於各網路連結圖片
2. 維基百科: https://en.wikipedia.org/wiki/Brickwork
3. 國立中興大學附屬臺中高級農業學校課程資料
4. 永靖高級工業學校之建築實習講義
5. 集集大地震罹難者居住建築物特性調查分析。 作者:王益良 ; 指導教授:田永銘


常用的術語
  • 皮(文):指的是磚牆某一層部位。
  • 交丁:上下兩皮的接合縫須至早有1/4之磚長相互搭接。
  • 破縫:磚搭接觸上下兩皮接合縫在同一垂直線上。
  • 0.5B厚(四台寸壁):磚牆厚度為半塊磚的長度,12cm厚度牆壁,適用飛成種。
  • 1.0B厚(八台寸壁):磚牆厚度為一塊磚的長度,24cm厚度牆壁。
  • 見光: 指磚砌成牆壁之後,直接為完成面。
  • 丁磚: 砌磚牆壁已11cm*6cm之面為可視面。
丁磚
  • 順砌:砌磚成形後,以23*6cm之面為可視面
順砌

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一、砌磚為何需要交錯堆疊

磚造建築中以紅磚為一重複單元,紅磚透過水泥砂漿以交錯規則疊砌彼此黏著,使牆體內砂漿跟磚材握裹良好並構成複合式交錯內部結構提高磚牆整體結構強度穩定行為,增加磚牆間普通磚彼此平均傳遞荷重與增加穩定能力,如圖一及如圖二所示。交丁規則排列除增進牆體剛性也提升牆面外表之美觀。疊砌磚塊時上下皮之豎縫不能相互重疊成一直線,否則便形成『對縫』,如圖三所示,至少上下皮之疊壓部份須超過磚長1/4以上,稱為『交丁』或『破縫』。此種疊砌方式經過荷重傳遞方式所推理的最佳強度。如果對縫的情況,當磚牆承受集中荷重時候,內部牆體的磚塊容易因為承受內部彎矩,產生磚塊斷裂。因為磚牆交錯的基本概念,漸漸演變成幾種常見的砌磚方式。


圖一 水泥砂漿及磚塊示意圖


圖一 交錯堆疊,順砌


圖二 對縫產生內部彎矩示意圖


二、常見砌磚法

砌磚交錯概念,各地區漸漸演變為幾種較具特色砌磚方式,然而各項書籍文獻及網路資料不盡相同,在此,筆者整理幾種最普遍常見的說法作為介紹,如圖三所示,為(1)順砌法、(2)美式砌法、(3)法式砌法、(4)英式砌法、(5)丁砌及(6)荷式砌法


圖 三 常見各種砌磚方法


(1) 順砌法

砌築方式為各皮均以順面(23cm × 11cm)露白,使用1/2B搭接。因為0.5B較小常見於非結構隔間用途,不占室內空間優點,強度不佳,常見於戶外低矮圍牆及室內隔間牆(0.5B)使用。


圖1-1 順砌法的示意圖
圖2-2 順砌法隔間牆

(2) 美式砌法

美式砌築方式以5~9皮維順磚砌法後,一皮丁磚做轉換如圖六所示。美式建築物常見,砌法屬於較簡單,而丁磚層間隔依不同施工者改變。

圖2-1 美式砌法示意圖

圖2-2  紐約建築物
圖2-3 Michigan Union, Michigan Ann arbor

(3) 法式砌法

每皮皆以丁磚及順磚交互排列,如圖3-1所示。同皮順磚及丁磚互相疊砌而成,因為特殊的交錯砌法,如果透過不同顏色的磚,可以堆疊出菱形的交錯造型,公認較為美觀。。

圖3-1 法式砌法示意圖

圖3-2 法式砌法

圖3-3 法式砌法建築形式


(4) 英式砌法

英式砌法(English bond)及英式交錯(English cross)又名荷蘭砌法的形式,砌磚形式很像。第一皮於牆轉角處,全部使用全磚及半條磚砌築為要件,最普通的砌法為其上一皮順磚,一皮丁磚,強度最佳,承重牆最常常採用的砌磚法



圖4-1 英式砌法示意圖
圖4-2 英式砌法建築物1

圖4-3 英式砌法建築物2
圖4-4 台南一中紅樓


(5) 丁砌法

各皮均以丁面(11cm × 6cm)露白之砌築方式。使用全磚及75磚砌,搭接長度為1/4B,其強度不高。

圖5-1 丁砌法示意圖

圖5-1 丁砌法建築圖

(6) 英式交錯砌法 或 荷式砌法

英式砌法(English bond)及英式交錯(English cross)又名荷蘭砌法的形式,砌磚形式很像。第一皮於牆轉角處,全部使用全磚及半條磚砌築為要件,最普通的砌法為其上一皮順磚,一皮丁磚,強度最佳,承重牆最常採用的砌磚法

圖 6-1 荷式砌法示意圖

圖 6-2 荷式砌法


二、總結:


各種形式砌法優劣特性如表所示,一般而言,隔間牆為不承受結構外力概念,將選擇不占室內空間安排的想法,台灣施工方式較常選擇順砌法做為室內隔間牆。至於加強磚造設計,將磚牆視為結構體一部分的概念,普遍選擇英式砌法或荷式砌法,如圖四所示。


砌法名稱
切磚類別
工法複雜度
牆體剛度
美觀
適用區域
1
順砌法
全磚
簡單
普通
隔間牆
低矮圍牆
2
美式砌法
全磚
半磚
中等
中等
普通
隔間牆
底矮圍牆
3
法式砌法
全磚
複雜
中上
美觀
結構外牆
隔間牆
高圍牆
4
英式砌法
全磚
半磚
複雜
最佳
美觀
結構外牆
隔間牆
高圍牆
5
丁式砌法
全磚
75
普通
普通
低矮圍牆
6
荷式砌法
全磚
75
複雜
最佳
美觀
結構外牆
隔間牆
高圍牆

PS:上述磚造砌法之結構外牆須依據建技規則等相關要求


圖四 加強磚造


在各項砌法的介紹之下,了解各項磚材砌法的優缺點,然而,磚產業於921大地震後,台灣建築物走向一個追求耐震高韌性的結構體概念。在其它新穎及高性能的營造材料及工法發展之下,傳統磚材料漸漸被民眾歸納為不耐震結構材料。

然而,從下圖五所示,節錄集集大地震受災戶的所居住結構體,磚造建築物並非造成損傷最大的結構體( 各項主客觀因素未細談),反思土木營造業常有的"過剩設計及安全係數"概念之下,在確保結構安全為前題之下,建議取鋼筋混凝土及鋼構的抗震優點,及磚材隔熱,隔音等優點相互搭配,更可以進一步提升居家品質優點。

磚材取材於天然的黏土礦物,目前為是最有效率提供台灣水庫淤泥處理方式(磚廠一年處理量大約5~10萬噸黏土),歐美及中國在磚材產業走向,鼓勵磚材以多孔磚形式發展,配合水泥砂漿層產生插栓的效果,更提高磚牆牆體抗震開裂能力,使磚材在保有傳統的優點外,也提升其它相關優點。

圖 五 集集大地震受災情況的結構物

延伸閱讀:
CNS 382 普通磚規範造成公共工程買不到磚的窘境
http://sanchien.blogspot.com/2018/11/cns-382.html

3 則留言:

  1. 網頁有些內容,有些字可能輸入中誤植,如在常用的術語中
    1.“破縫”:磚搭接觸上下兩皮接合縫在同一垂直線上。“破縫”應該是”對縫”。
    2.0.5B厚(四台寸壁):磚牆厚度為半塊磚的長度,12cm厚度牆壁,適用”飛成種”;應該修正為非承重。

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  3. 在順砌法中,圖2-2應該是1-2;美式砌法中,說明美式砌築方式以5~9皮維順磚砌法後,一皮丁磚做轉換如”圖六”所示。但這”圖六”應是”圖2-1”。

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