浅谈工业与民用建筑中的混合结构设计施工方法

黄裕江（福建奕祺建筑工程有限公司）



浅谈工业与民用建筑中的混合结构设计施工方法

黄裕江（福建奕祺建筑工程有限公司）

在建筑行业中，工业与民用建筑占据着很大的比重，是人们的工作和生活的重要场所，而其混合结构又是工业与民用建筑的主体结构，因此其设计方法与设计质量直接关系到整个建筑的整体质量以及安全性与稳定性。本文通过对混合结构的设计进行概况分析，探讨工业与民用建筑中混合结构的运用情况与具体的施工办法。

工业与民用建筑；混合结构设计；施工办法

随着社会的发展，建筑行业也在朝着多样式发展，尤其是工业与民用建筑中，人们对其关注度在逐渐增多，其虽然满足了人们感观上的享受，但在具体使用过程中，其质量问题永远是居民所担忧的主要问题之一，因此对于工业与民用建筑的混合结构的设计就非常重要，其不仅关系到建筑物的整体质量，也关系到多方面的需求，如是否防碍公共交通，是否适应城市景观等。

1　混合结构的设计概况

对于工业与民用建筑的混合结构的设计要从两个方面进行分析，分别为混合结构的整体布置以及具体设计：

1.1混合结构的整体布置

（1）混合结构的设计要从经济与施工这两个方面进行分析，通常情况下以较为简单的构造形状进行施工，比如矩形等对称图形，以其中的一个中心点与对称的线为主体进行设计；

（2）在设计混合结构的侧向刚度与承截力时，应尽量竖直方向设计使其保持均匀的变化，避免出现横截面承重数值的变化，若是遇到规避不了的施工环节，可通过变更材料以及施工空间的变化来设置一个施工建设所需的过渡空间，这样即可以满足横截面的需求，又不至于对墙体的构造造成相应的影响［1］。

1.2混合结构的具体设计

工业与民用建筑中混合结构的具体设计可分为抗震设计，外伸桁架加强层设计以及地震剪力调整设计等。

（1）在进行抗震设计时，首先要保证混凝土筒体的承载力以及延性符合施工要求，因此可以采取以下措施进行设计：

①针对一些高层建筑的混合结构，应在楼面钢梁与型钢混凝土梁与钢筋混凝筒体交接处以及筒体四角设置型钢柱，这样就可以使混凝土筒体的承载力得到相应提升；

②针对混凝土筒体的延性要求，可采取以下措施进行提升：加强角部的钢筋配情况；增加墙体的厚度来控制混凝土筒体的剪应力；将剪力墙的端部设计成型钢柱，将四角位置配置纵向钢筋以及箍筋，以形成暗柱；可以配置多层钢筋，也可以在楼层标高处设置钢筋混凝土暗梁等［1］。

（2）在外伸桁架加强层的设计上，应采取分段拼装的方式：①要将剪力墙的弯曲变形部分转换成框架柱的轴向变形，起到降低侧移范围；②要在外伸桁架与剪力墙刚接入时应伸入贯通侧力墙体，与此同时在周边应布置一些桁架以保证各柱受力达到均匀状态［2］。

（3）地震剪力调整设计针对任何一个建筑都需要，尤其是那些地震频繁的地区，通过调整地震剪力可以起到很好的抗震效果，从而减少灾难的发生，而且通常情况下抗震的级数与系数各不相同，所在实际的设计中应根据实际情况参考一些相关的资料数据，以做到设计准确，真正起到调整地震剪力的作用。

2　工业与民用建筑中混合结构的运用

工业与民用建筑中混合结构的运用主要表现在框架与剪力墙结构体系的设计，具体可从以下两个方面来分析：

（1）框架与剪力墙结构体系应设计成双向抗侧力的形式，在单独的结构单元内设计时应以简单规则对称为原则，尽量不要出现不平整的地方或者缺失某些重要部位，同时在拐角或者凹角等地方不要设计楼梯电梯等，也要尽量避免楼梯电梯发生偏向，竖直方向的建筑也要避免朝外突出的情况发生，同时也不能向内凹进去太多，也要尽量避免墙体出现弯曲或者过薄的现象，以均匀合适的原则来进行设计，这样才能有效保证建筑物的抗震能力；节点的承载能力与构件的承载能力相比，明显要大，因此在设计构件时要确保构件的延性达到相应的标准；另外对于另外对工程的质量问题应格外重视，它是一切建筑的根本，同时在施工过程中也要注意成本的管理，避免不必要的人力物力浪费［2］。

（2）框架与剪力墙的设计要求。通常情况下，剪力墙的高度与宽度都比较大，厚度则相对较小，而且剪力墙的墙体是一个平面，不仅承载着向下的压力，还承载着左右的张力，剪力墙在地震的作用下还要达到相应的刚度要求，同时还有具备相应的延性，防止出现裂缝以及倒塌，框架与剪力墙结构二合一的情况不仅吸收了各自的优点，使得墙面的使用空间得到增加，同时也提高了抗震能力，这种结构设计虽然扩大了墙面的使用空间，但相应的也降低了墙体的抗侧能力以及抗震能力［3］。

3　工业与民用建筑中混合结构的施工办法

工业与民用建筑中混合结构的施工办法可从工业与民用建筑楼面的构成设计上进行分析，主要如下所示：

（1）工业与民用建筑的楼板是建筑中很重要的一个部位，必须要有足够的强度与刚度，才能保证整个建筑楼层的稳定性，同时在设计时要尽可能的降低楼板所承受的压力，在施工时也要控制好施工进度保证顺利按时完工；通常情况下这类高层建筑主要有三种不同的形式：①压力较大的高层建筑，这种形式的建筑楼下面呈现凹凸不平的现状，通常都需要吊顶，相应的施工成本也较高；②整体的高层建筑，这种形式的高层建筑其整体性能比较好，但是由于需要用到模板支撑，相应的也耽搁了施工进度；③钢筋混凝土叠合板的高层建筑，这种形式的高层建筑的整体性能也比较好，相比起前两种形式的高层建筑，其不仅节省了建筑材料与费用，同时施工时间也较短；在这几种形式的建筑中，为了使人们获得更多的生活空间，应选择高层建筑楼房的施工方案，同时还要选取合适的钢筋材料，而造成钢筋出现裂缝的原因主要有两种，即温差过大造成钢筋开裂以及承载力过大造成钢筋出现裂缝，在选择混凝土材料时，也要选择那些抗裂性能好的混凝土材料，避免因出现裂缝而造成房屋出现问题，威胁到居住人员的人身安全［3］。

（2）一般情况下地震是致使房屋倒塌的主要原因，对人员与经济都会造成很大的影响，而高层建筑中采用混合结构进行设计，会起到很好的抗震作用。首先要做好严格的防护措施，选择抗震效果好的建筑材料，保证施工建设的顺利进行，同时房屋采用多层框架的方式建造时，其刚度会比较弱，而且随着楼层的增高，为了防止因地震而造成楼层间错位，可以采用垂直的效果来维护墙体的稳固性，另外也可以使用其他的建筑材料，在灵活运用的情况下使建筑在建设过程中会更加顺利；另外高层建筑在建设时应多采用偏向的方法，以其良好的延性能力来降低地震所带来的危害，而且剪力墙根据所使用的材料的不同可以有很多种功能，并且其质地的不同使建筑在设计时有更广阔的发挥空间，而对于由钢筋与混凝土混合而成的剪力墙，其刚度比其他的剪力墙的刚度要大，在遇到地震时由于受力集中，墙体容易倾斜，墙面容易出现裂缝，因此为了减少这种情况的发生，应将墙体设计带缝的剪力墙［4］。

（3）在剪力墙的设计中，还有一种是利用钢板构造而成的，其与钢框架相结合，互相融合之下取长补短，在高层建筑中起到了很大的作用；对于剪力墙来说，其构造不同就会有不同的特点，在设计建造时应严格按照施工当地的地震防御措施，施工场地，结构材料以及施工技术等的实际情况进行分析，制定出科学合理符合实际的建筑体系，其不仅要满足居民的生活要求，同时还要具备相应的建筑功能，与此同时在设计建造时，要选取合适的建筑材料，保证材料质量的同时也要保证建筑的质量，另外还要避免浪费现象的出现，不论是人力分配上，还是材料使用后，又或者是资金使用上都要做到合理节省，在降低成本的同时也要保证建筑的施工质量达到相应的标准要求，同时还要保证建筑的规模简单大方，规则对称以及各种比例都要协调处理，达到标准之后才算真正的完工［5］。

4　结束语

工业与民用建筑中的混合结构不仅关系到建筑工程的质量好坏，同时也关系到建筑的使用者的人身财产安全，因此建筑设计者应对这些高层建筑的混合结构的设计高度重视起来，在这方面要加强研究探讨，在保证施工质量在同时，还要做到防止浪费，节约成本，广大的施工建设单位在施工建设时也要加大对混合结构的利用，以此来提高自身的施工建筑水平。综上所述，本文通过对混合结构的设计进行概况分析，探讨工业与民用建筑中混合结构的运用情况与具体的施工办法，以期能对我国的高层建筑建设提供一定的帮助。

［1］郭志娟，尚高峰.工业与民用建筑的混合结构设计施工办法漫谈［J］.中华民居（下旬刊），2013，09：130～131.

［2］叶芳芳.大悬挑悬挂混合结构的施工控制［D］.中南大学，2009.

［3］王东云.浅析工业与民用建筑的混合结构设计办法［J］.科技创业家，2012，22：66.

［4］刘宏伟.大跨建筑混合结构设计研究［D］.同济大学，2008.

［5］杨高明.工业与民用建筑的混合结构设计办法［J］.现代物业（上旬刊），2012，11：50～51.

TU398

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2095-2066（2016）18-0138-02

2016-6-10