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本文转自：iStructure
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“兴办师的职分是让每一同砖头回归到它本人的地位，兴办师不是在圆本人的梦，而是在辅助砖头告竣它们的胡想。”——路易斯·康
砖块以是粘土，页岩，煤纤石等为质料，毁坏后以人为或机器抑制成型，经枯燥后在摄氏左右的温度下以氧化焰烧制而成。跟着窑炉温度的不同，煅烧出的砖块也会展现出不同的颜色，做为一种简捷、耐用和便宜的建材活着界范畴内被遍及采取。尺寸准则使其具备极好的灵敏性，不管巨细兴办均能够展现优良的质感，险些贯串了人类的周全兴办史。cuckoohouse（越南）
砖的根基力学特性是抗压强度高，抗拉强度低（约为抗压强度的10%），不适适用于抗拉和抗弯构件中，以是影响了其在各式机关编制中的遍及运用。延长浏览：但混凝土的抗拉强度也很低，为甚么混凝土会成为此刻兴办材料的一哥呢？这主假如由于工程师找到了混凝土和钢筋这对黄金组合，混凝土和钢筋有彷佛的线膨胀系数，温度改动时能够调解变形不会产生应力，混凝土对钢筋也有很好的握裹力保证了粘结强度，况且混凝土的布筋地位也对比解放，钢筋补偿了混凝土抗拉的不够。而砌体和钢筋之间的合营就没有那末完备，且砌体只可够在砌体核心空洞处和外抹混凝土中安排纵向钢筋和在水准灰缝中安排横向钢筋网片。红砖花草园（北京）
01.
砖的汗青
“你对砖说：‘砖，你想成为甚么？’砖对你说：‘我爱拱券’。你对砖说：‘你看，我也想要拱券，然则拱很贵，我能够在洞口的上头做一个混凝土过梁。’尔后你接着说：‘砖，你认为怎样样？’砖说：‘我爱拱券’。”——路易斯·康
基于敬重材料性格的兴办逻辑，砖连续被运用于受压为主的机关编制。正如路易斯.康上头那段对于砖典范的对话，砖的汗青能够说便是拱券的汗青。这边小i稍跑一下题，简练引见一下拱券的汗青。
拱券，拱和券的合称，是块状料（砖、石、土坯）操纵块料之间的侧压力砌成的跨空砌体。这类机关在古罗马手中发挥光大，缔造了古罗马特殊的兴办大局，深深地影响了周全欧洲，以致周全寰球。
最开端古罗马人从依达拉利亚人那处研习到叠涩拱的手艺，经过对砖石的层层出挑向核心挨近，来散开上部荷载，这是一种对比简捷的拱券机关。叠涩拱↓↓↓在叠涩假券的根基上，公元前2世纪罗马人进一步首创了真实的拱券。券能够懂得为拱的根基元，像墙壁上拱形门窗如此的单层拱机关便是券。拱券↓↓↓筒拱，是券的延长，在首创混凝土以前，筒拱是由多道券并排构成。筒拱↓↓↓穹顶是由拱机关进展的一种机关，能够不需借助内部机关支撑而抵达较大的空间跨度，能够看做一个拱沿核心盘绕一周的机关体。穹顶↓↓↓四瓣拱是罗马人从筒拱机关中缔造出来的机关，是筒拱的异化大局。四瓣拱↓↓↓和四瓣拱同样，同样是在方形的筒拱赶上行十字切割，由四份雷同的部份构成，但顶部比拟四瓣拱产生了更鲜明的十字形，以是罗马人称其为十字拱。十字拱↓↓↓十字拱固然挣脱了承重墙，但无奈像四瓣拱和筒拱同样依托本身机关均衡侧推力，因而罗马人将十字拱按纵向罗列，相邻的部份彼此均衡纵向的侧推力。肋架拱呈此刻罗马帝国晚期，比拟十字拱，肋架拱分辨出了承重部份和围合部份，紧要负荷聚合在拱券上，其他部份用轻石板围合，既朴质了材料也加重了拱顶的分量。肋架拱↓↓↓言横竖传，让咱们再回到本期的主角——砖。
02.
砖的尺寸
不知列位有没有和小i同样的纳闷，为甚么砖是此刻咱们看到的这个巨细，况且寰球各地的砖都差未几大？
小i查了各式材料，对比能压服我的谜底是这主假如为了搬运和铺设的方便，砖块必需充满小和苟且，以便用一只手就能够捡拾起。对于寰球上大大都的人来讲，拇指和其他手指间合适抓握的间隔大概是4英寸（约mm），由此定下砖的宽度。以此为长，砖就过小不效率；以此为高，砖就太大很重。再由于成倍数会有益于堆砌，以是长宽高经常成4:2:1的倍数干系。以是寰球各地准则砖的详细尺寸会有不同，然则大局和尺寸基事实同。我国的准则砖和德国的DF砖尺寸一致，均为xx52mm。03.
砖的颜色
小i再有个疑义，为甚么“秦砖汉瓦”多为青砖，而咱们此刻看到的砖多为红砖？
砖是粘土用火烧出来的。粘土中含有铁，个别粘土是红褐色的。铁元素在0度高温，况且有充足氧气的前提下是会氧化成三氧化二铁，三氧化二铁是暗血色。以是个别在启齿窑（没有顶的窑）烧出来的砖是红砖。这类窑机关简捷砖的产量大，然则红砖对比脆。同样是铁元素，在缺氧的环境下铁元素会成为四氧化三铁，四氧化三铁是黑色的，以是个别密闭窑（有顶的窑）里氧气少，烧出来的砖便是青砖。青砖比拟于红砖产量要低良多，由于青砖的窑都是有顶的，而这类穹顶是不能制造的很大的。以是青砖比红砖产量低成本也高，然则青砖比红砖更牢靠密度更大。基于兴办品质昔人筛选了青砖。04.
砖的砌筑办法
砖做为分割性的兴办材料，要建教导少不了砌筑。固然小i本人没砌过墙，但砖的砌筑办法在砌体样板中已有过详细引见。这边也就不再胪陈，仅将典范的几种砌筑办法为众人列一下。19到20世纪钢筋混凝土、钢材、玻璃等当代兴办材料接踵呈现，并得到遍及的运用，砖的哄骗越来越少。直到20世纪50年月，姑娘式的玻璃盒子开端在寰球范畴内得到广泛认同，当代兴办的审美越来越偏向于通透和轻捷，此时砖块的稳重使得其退出了合流兴办材料的队列。但砖并没有偃旗息鼓，在一些计划师和工匠手中仍掘起着性命力。
05.
承重机关
十字拱和肋架拱等典范的机关大局，由于其机关受力正当，意味意义显然的性格，在当代诸多教堂兴办中仍旧被采取。LglesiaEpiscopalChristChurch（墨西哥）
古巴国度艺术馆（古巴）
乌拉圭计划师迪埃斯特（EladioDieste）经过自承重壳筒和高斯拱两种精巧的机关大局，营建出了“让砖块漂荡”的视觉冲锋。在小i往期巨匠系列文章中有详细的引见，有意思的伙伴能够翻来看看。海鸥“Seagull”（乌拉圭）
自均衡壳筒是一组并排罗列的筒壳，壳体的横剖面的形态是受力最为正当的悬链线，保证筒壳内涵重力荷载下只存在压力。在核心跨，左右双侧的拱足推力可互相对消；在边跨，配置一同水准边梁，由刚度很大的边梁汇聚水准推力，并将其转达接收边柱连系的斜撑。壳体的纵向剖面相当于一根梁，将会产生盘曲拉应力和压应力。在柱顶支座部份，拉力呈此刻壳体的顶部，以是在砖砌体上头混凝土薄层中安排钢筋；如支点在壳筒两头，在跨中部份，拉力呈此刻壳体较低部位，以是会在波谷地位埋设钢拉杆。SaltoBusTerminal（乌拉圭）
ChurchOfChristTheWorker（乌拉圭）
高斯拱沿跨度方位截面是一条悬链线。当剖切面笔直于跨度方位挪移时，悬链线的矢高随之改动，呈斜放“S”形。它升沉的波峰呈此刻最简捷产生失稳的跨中，中点的海浪形强化了壳体刚度，防止机关的失稳。而在跨度的两头，曲面彻底变平，与双侧的墙体简捷贯通。一组壳体单位结尾邻接，相邻“S”形的凹凸端之间，产生兴办横向狭长的月芽状间隙安排通长的玻璃天窗，对屋面起到了锦上添花的结果。DonBoscoSchoolGymnasium（乌拉圭）
此刻解放曲面大行其道，也有计划师试着将砖与解放曲面连系。MayaSomaiyaLibrary（印度）
借助当代的推算手艺，咱们能够经过各式找形算法得出正当的解放曲面形态，使曲面内以压应力为主。如此就能够充足表现砖块的材料性格，抵达形态和材料的内涵统一。同时也能够让计划师在计划解放曲面时，除了罕用混凝土壳和钢机关网非常，多了另一种材料筛选。MayaSomaiyaLibrary（印度）contemporarycraftsinEME3Festival（西班牙）
由福斯特（NormanFoster）计划的无人机机场，机场被用于向非洲供应疗养用品，以改观非洲及其他区域的强健和经济处境。计划师盼望采取更为便宜且易于得到的兴办材料和巩固且易于动工的机关大局，因此最后筛选了砖壳。无人机机场（卢旺达）
在巴拉圭童子全愈核心项目中，计划师用砖来完结钢机关罕用的网壳机关，兴办结果让人刻下一亮，但认真一想网壳机关中的节点均为刚接节点，而砖的贯通并不合适转达弯矩。以是小i认为其机关编制与机关材料的筛选并不般配，欢送众人商议。童子全愈核心（巴拉圭）
06.
表皮机关
正如开篇提到的，砖做为兴办材料有显然的短板即不合适抗拉与抗弯。如仅在竖向荷载影响下，计划师能够操纵正当的机关大局隐匿砖的短板。但当代机关计划中抗震计划已成为不行或缺的一环，因此在砖的运用中会有诸多的束缚，如在我国抗震计划样板中就章程砌体机关高度不行高于21米。以是当代计划师更偏向将砖用在维持和表皮机关，在特定的兴办中展现砖所特有的材料肌理。GalleryofCloaked（伊朗）
砖墙的编织肌理在几千年的制造经过中，产生了丰裕多彩难以计量的品种，当代兴办师在推广经过中，也开端试验新的砌筑大局，如像素化砌筑。正如咱们小时间玩的红白机，玩耍场景和人物都是由一个个像素点构成的，经过像素点的改动就能够产生瞬息万变的画面。这边像素点像极了砖块，计划师同样能够在砌筑砖块时经过镂空、坎坷等方法，完结瞬息万变的兴办结果。计划师还试取操纵参数化对象给砖块赋与更多改动。表皮计划时运用Grasshopper等参数化对象，经过改动外墙砌块的重叠方位及角度将表皮随风摇动的外型表白出来。此时砖所表白出的质感，是罕用的玻璃和铝板所无奈对比的。07.
结语
自从介入劳动以来小i从没计划过砖屋子，砌体样板也惟独在考备案测试时才翻过。大要在两年前小i写了一篇对于机关巨匠迪埃斯特的推文，第一次被砖这类保守的机关材料所震动，从来砖不只能够制造我儿时影象中的砖室第楼。
两年往时了再写对于砖的推文，回首本人那时的震动大概主假如由于对于砖的不懂得，在潜意识中认为砖是对比弱的材料。两年中对各式机关材料有了更深的懂得，此刻再回顾看以上的各式案例，就会更多的去剖析材料与编制能否相符。这大概就像是人生，没有最佳的，惟独最合适的。
再有一些案例由于篇幅所限没法逐一胪陈，下列就与众人一同观赏。参考材料
1知乎：精罗落泪，古罗马灿烂的拱券手艺！——鱼雨玉
2知乎：为甚么砌体机关工程不能够抵达钢筋混凝土机关工程的高度？——张昕宇
3知乎：准则砖的尺寸（//53mm）是怎样肯定的？为甚么是如此的？——Archdevil
4青砖的汗青——掌柜说汗青
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