淺析工業與民用建筑的混合結構設計

何國珍（512928197511195727）

淺析工業與民用建筑的混合結構設計

何國珍
（512928197511195727）

工業與民用建筑是供人們生產生活的地方，它的穩定性與安全性是近些年來人們所關注的重點，建筑中的混合結構設計直接影響著工程的質量，而隨著工業與民用建筑的快速發展，建筑行業對于混合結構的運用也更加多樣化，這樣不僅推動建筑技術的創新，利于設計水準的提升，同時也保證了建筑的整體質量，這對于建筑業的整體發展起到了一定的促進的作用。基于此，本文從工業與民用建筑混合結構設計的內容入手，分別闡述了建筑結構的總體布置與建筑混合結構的設計重點，突出混合結構設計的重點內容；接著提出混合結構在框架剪力墻中的應用，涵蓋具體設計與設計要求；最后提出工業與民用建筑混合結構的實施，分析實施過程中的問題與要點，以更好在工業與民用建筑中設計運用混合結構。

工業與民用建筑；混合結構設計

一、工業與民用建筑混合結構設計

1、建筑結構的總體布置

首先，由于我國工業與民用建筑混合結構設計的外觀一貫追求的是簡單與規則的特點，因此正如我們看到的，工業與民用建筑物的外形多以矩形和方形為主，這樣的建筑外形不僅符合大眾的審美要求，看起來給人規則大方的感覺，而且這樣的混合結構設計由于具有嚴格的對稱性，因此利于結構的抗側力中心與水平合力中心的重合，這樣既達到了建筑物穩定性能的要求，而且可以有效延長建筑物的使用年限。

其次，在工業與民用建筑的混合結構設計時需要滿足的條件是混合結構的側向力與承載力要符合垂直均勻變化的特點，由于三角形具有穩定性的特點，在混合結構施工過程中最常用到的就是三角定理，這在一定條件下增強了建筑物的牢固性與穩定性，同時也為下一環節的施工提供了非常便利的先決條件。

2、建筑混合結構的設計重點

工業與民用建筑混合結構設計的重點主要是對于建筑抗震方面的設計，保證建筑物的抗震能力；對于加強層的設置，避免建筑物墻體遭受裂縫的破壞；還有就是對于鋼筋框架防地震剪力的調整，那么對于建筑混合結構設計的三項重點內容具體如下：

（1）抗震設計

抗震性是建筑師在對工業與民用建筑混合結構設計時需要考慮的關鍵性能，而對于保證建筑物良好的抗震性就要采用承載性和韌性都特別好的建筑材料，這樣才能確保混凝土的承載性和延性，從而保證建筑物的抗震能力，同時為了確保混凝土發揮其延展性，還要輔助實施一些工程措施：維護鋼筋混凝土的完整性，使用配筋以加強混凝土筒體的角部；增加混凝土墻體的厚度控制剪應力與其他作用力的結合；在剪力墻頂端設置型鋼柱，四角配以暗柱圍繞在其周圍；在混凝土結構中修建多層鋼筋；采用型鋼混凝土剪力墻或帶豎縫剪力墻；筒體剪力墻的開洞位置保持對稱均勻；在筒體結構和混凝土結構中設置水平縫，保持受力均勻，增強結構穩定性。

（2）加強層設置

由于加強層在受到外力沖擊時，抗壓性能與抗震性能都很強，而建筑在使用過程中，難免會遭到外界環境的影響而產生變形甚至垮塌，因此為避免這種情況的發生對建筑的損害，保證建筑物的安全，采用在建筑的主要受力點設置加強層，這樣向外延伸的加強層改變了筒體剪力墻的的外形，使其變得彎曲并且向外進行延伸，這樣便緩解了水平方向的受力情況，保證受力均勻而不至于發生錯位，確保建筑的質量。

二、混合結構的運用

混合結構在建筑中的運用，不得不提到框架剪力墻，由于其綜合結構性能優良，因此在工業與民用建筑混合結構中運用較多的就是框架剪力墻結構，它是在框架結構中設置適當的剪力墻的結構，具有框架結構平面布置靈活、空間較大、側向剛度較大等的優點。框架剪力墻結構中，剪力墻主要承受水平荷載，豎向荷載由框架承擔。結合它的特點與在建筑中發揮的性能，對它的具體設計與設計要求進行分析。

（一）框架剪力墻結構設計

框架剪力墻結構中的核心體系是雙向抗側力，設置地點在剪力墻的兩個主軸方向的獨立的單元結構內，對于單元格的要求是外觀簡約、規則、大方，同時一定要嚴格對稱，在施工過程中，還要保證框架剪力墻的完整性與平整性，不能出現缺失的情況，要避免豎直方向建筑的向外突出與向內傾斜過多，保證他們的合適位置，保持剪力墻水平豎直方向，避免發生彎曲，只有框架剪力墻符合一定的條件要求，才能實現結構的抗震能力，因此框架剪力墻在進行結構設計時，一定要提防破壞性行為，確保構建的剛度與延性，這是設計的重點，也是設計過程中的關鍵性問題。

（二）框架剪力墻的設計要求

在混合結構設計中，對剪力墻的高度和寬度要求較大，厚度相對較小，在剪力墻結構中，要求墻面承擔著來自各個方向的作用力，要求承載力特別大，并且保證及時在地震等強壓力的作用下，剪力墻也不會發生裂縫甚至倒塌，這就要運用到預應力混凝土，它可以有效的增強框架剪力墻的延展性與抗震性。因此說框架剪力墻結構，結合了框架結構和剪力墻結構體系，具備了兩種體系的混合結構優勢，不僅節約空間，而且加大了混合結構的抗震能力，因而在近些年來的工業與民用建筑中應用十分廣泛。

三、工業與民用建筑混合結構的實施

為充分利用資源，如今工業與民用建筑多以高層形式出現，那么對于高層建筑就有一定的要求，建筑樓板要求要具有一定的剛度與穩定性，另外還要盡量減小樓板在施工過程中所要承受的重力，要求加快施工速度，最大限度的緩解混合結構的受力情況，以便完成建筑施工任務。其實，在樓面的設計形式上，混合結構設計有三種情況，針對樓面壓力較大的高層建筑，需要在建筑中安裝吊頂，這樣雖然可以增強抗震性，不過成本很高，不宜采用；針對整體高層建筑，需要降低樓面高度用模板支撐，這種建筑整體性能良好，不過縮小了建筑空間，增加施工難度，減慢施工進度，不宜采用；針對鋼筋混凝土疊合板的高層建筑，采用新型混合結構，即框架剪力墻，不僅在性能上占有優勢，達到抗震性及穩定性的效果，而且有效節約成本，因此在大多高層建筑中采用這種方案。在方案選定以后，還要注重對于材料的選擇，鋼筋與混凝土一樣，選擇不當或是由于溫差等外部條件因素，都會產生裂縫問題，最終對建筑整體安全性造成威脅，因此在對二者進行選擇時，一定要綜合考慮問題，確保溫差與荷載在合理范圍內。剪力墻結構由于構造及材料的不同，功能也不盡相同，而這里采用鋼筋與混凝土混合的剪力墻，它的優勢就是二者結合剛度極大，在應對地震發生外力的猛烈沖擊時，墻體難免會發生傾斜而產生裂縫，對建筑產生破壞，為杜絕發生這種情況，應對的方案就是采用帶縫剪力墻。

剪力墻由于采用材料不同，構成剪力墻的功能也會不同，它會結合各自的優勢發揮其最大的作用，因此，不同的剪力墻，它的優勢體現也會不同，只有綜合建筑地點的地質情況與施工技術水平，結合使用者的需求，滿足建筑使用功能的條件下，對材料進行合理選擇，確保材料合理充分的利用以減少浪費，節約成本，達到最優化，這樣才能保證建筑的質量。

四、結語

綜上所述，我們可以得出這樣的結論：由于工業與民用建筑的混合結構設計具有許多優勢，最為突出的就是對于樓層抗震能力的增強，這關系到整個建筑的安全性與穩定性，符合整個建筑業的發展方向。既然如此，對于工業與民用建筑混合結構設計未來的發展，就需要建筑業的相關人員能夠認真嚴格對待建筑施工的每個環節，明確混合結構設計內容，遵循設計要求以順利完成施工，這不僅有利于建筑自身的穩定性，同時也為人們的安全提供保障。

[1]劉顏彬，丁潤海.工業與民用建筑混合結構設計[J].建筑工程，2013（11）

[2]謝德潤.淺析工業與民用建筑的混合結構設計辦法[J].設計與規劃，2014（6）

[3]江雄華，郭華.淺析工業與民用建筑的混合結構設計[J].民營科技，2010（7）

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