浅析工业与民用建筑的混合结构设计

何国珍（512928197511195727）

浅析工业与民用建筑的混合结构设计

何国珍
（512928197511195727）

工业与民用建筑是供人们生产生活的地方，它的稳定性与安全性是近些年来人们所关注的重点，建筑中的混合结构设计直接影响着工程的质量，而随着工业与民用建筑的快速发展，建筑行业对于混合结构的运用也更加多样化，这样不仅推动建筑技术的创新，利于设计水准的提升，同时也保证了建筑的整体质量，这对于建筑业的整体发展起到了一定的促进的作用。基于此，本文从工业与民用建筑混合结构设计的内容入手，分别阐述了建筑结构的总体布置与建筑混合结构的设计重点，突出混合结构设计的重点内容；接着提出混合结构在框架剪力墙中的应用，涵盖具体设计与设计要求；最后提出工业与民用建筑混合结构的实施，分析实施过程中的问题与要点，以更好在工业与民用建筑中设计运用混合结构。

工业与民用建筑；混合结构设计

一、工业与民用建筑混合结构设计

1、建筑结构的总体布置

首先，由于我国工业与民用建筑混合结构设计的外观一贯追求的是简单与规则的特点，因此正如我们看到的，工业与民用建筑物的外形多以矩形和方形为主，这样的建筑外形不仅符合大众的审美要求，看起来给人规则大方的感觉，而且这样的混合结构设计由于具有严格的对称性，因此利于结构的抗侧力中心与水平合力中心的重合，这样既达到了建筑物稳定性能的要求，而且可以有效延长建筑物的使用年限。

其次，在工业与民用建筑的混合结构设计时需要满足的条件是混合结构的侧向力与承载力要符合垂直均匀变化的特点，由于三角形具有稳定性的特点，在混合结构施工过程中最常用到的就是三角定理，这在一定条件下增强了建筑物的牢固性与稳定性，同时也为下一环节的施工提供了非常便利的先决条件。

2、建筑混合结构的设计重点

工业与民用建筑混合结构设计的重点主要是对于建筑抗震方面的设计，保证建筑物的抗震能力；对于加强层的设置，避免建筑物墙体遭受裂缝的破坏；还有就是对于钢筋框架防地震剪力的调整，那么对于建筑混合结构设计的三项重点内容具体如下：

（1）抗震设计

抗震性是建筑师在对工业与民用建筑混合结构设计时需要考虑的关键性能，而对于保证建筑物良好的抗震性就要采用承载性和韧性都特别好的建筑材料，这样才能确保混凝土的承载性和延性，从而保证建筑物的抗震能力，同时为了确保混凝土发挥其延展性，还要辅助实施一些工程措施：维护钢筋混凝土的完整性，使用配筋以加强混凝土筒体的角部；增加混凝土墙体的厚度控制剪应力与其他作用力的结合；在剪力墙顶端设置型钢柱，四角配以暗柱围绕在其周围；在混凝土结构中修建多层钢筋；采用型钢混凝土剪力墙或带竖缝剪力墙；筒体剪力墙的开洞位置保持对称均匀；在筒体结构和混凝土结构中设置水平缝，保持受力均匀，增强结构稳定性。

（2）加强层设置

由于加强层在受到外力冲击时，抗压性能与抗震性能都很强，而建筑在使用过程中，难免会遭到外界环境的影响而产生变形甚至垮塌，因此为避免这种情况的发生对建筑的损害，保证建筑物的安全，采用在建筑的主要受力点设置加强层，这样向外延伸的加强层改变了筒体剪力墙的的外形，使其变得弯曲并且向外进行延伸，这样便缓解了水平方向的受力情况，保证受力均匀而不至于发生错位，确保建筑的质量。

二、混合结构的运用

混合结构在建筑中的运用，不得不提到框架剪力墙，由于其综合结构性能优良，因此在工业与民用建筑混合结构中运用较多的就是框架剪力墙结构，它是在框架结构中设置适当的剪力墙的结构，具有框架结构平面布置灵活、空间较大、侧向刚度较大等的优点。框架剪力墙结构中，剪力墙主要承受水平荷载，竖向荷载由框架承担。结合它的特点与在建筑中发挥的性能，对它的具体设计与设计要求进行分析。

（一）框架剪力墙结构设计

框架剪力墙结构中的核心体系是双向抗侧力，设置地点在剪力墙的两个主轴方向的独立的单元结构内，对于单元格的要求是外观简约、规则、大方，同时一定要严格对称，在施工过程中，还要保证框架剪力墙的完整性与平整性，不能出现缺失的情况，要避免竖直方向建筑的向外突出与向内倾斜过多，保证他们的合适位置，保持剪力墙水平竖直方向，避免发生弯曲，只有框架剪力墙符合一定的条件要求，才能实现结构的抗震能力，因此框架剪力墙在进行结构设计时，一定要提防破坏性行为，确保构建的刚度与延性，这是设计的重点，也是设计过程中的关键性问题。

（二）框架剪力墙的设计要求

在混合结构设计中，对剪力墙的高度和宽度要求较大，厚度相对较小，在剪力墙结构中，要求墙面承担着来自各个方向的作用力，要求承载力特别大，并且保证及时在地震等强压力的作用下，剪力墙也不会发生裂缝甚至倒塌，这就要运用到预应力混凝土，它可以有效的增强框架剪力墙的延展性与抗震性。因此说框架剪力墙结构，结合了框架结构和剪力墙结构体系，具备了两种体系的混合结构优势，不仅节约空间，而且加大了混合结构的抗震能力，因而在近些年来的工业与民用建筑中应用十分广泛。

三、工业与民用建筑混合结构的实施

为充分利用资源，如今工业与民用建筑多以高层形式出现，那么对于高层建筑就有一定的要求，建筑楼板要求要具有一定的刚度与稳定性，另外还要尽量减小楼板在施工过程中所要承受的重力，要求加快施工速度，最大限度的缓解混合结构的受力情况，以便完成建筑施工任务。其实，在楼面的设计形式上，混合结构设计有三种情况，针对楼面压力较大的高层建筑，需要在建筑中安装吊顶，这样虽然可以增强抗震性，不过成本很高，不宜采用；针对整体高层建筑，需要降低楼面高度用模板支撑，这种建筑整体性能良好，不过缩小了建筑空间，增加施工难度，减慢施工进度，不宜采用；针对钢筋混凝土叠合板的高层建筑，采用新型混合结构，即框架剪力墙，不仅在性能上占有优势，达到抗震性及稳定性的效果，而且有效节约成本，因此在大多高层建筑中采用这种方案。在方案选定以后，还要注重对于材料的选择，钢筋与混凝土一样，选择不当或是由于温差等外部条件因素，都会产生裂缝问题，最终对建筑整体安全性造成威胁，因此在对二者进行选择时，一定要综合考虑问题，确保温差与荷载在合理范围内。剪力墙结构由于构造及材料的不同，功能也不尽相同，而这里采用钢筋与混凝土混合的剪力墙，它的优势就是二者结合刚度极大，在应对地震发生外力的猛烈冲击时，墙体难免会发生倾斜而产生裂缝，对建筑产生破坏，为杜绝发生这种情况，应对的方案就是采用带缝剪力墙。

剪力墙由于采用材料不同，构成剪力墙的功能也会不同，它会结合各自的优势发挥其最大的作用，因此，不同的剪力墙，它的优势体现也会不同，只有综合建筑地点的地质情况与施工技术水平，结合使用者的需求，满足建筑使用功能的条件下，对材料进行合理选择，确保材料合理充分的利用以减少浪费，节约成本，达到最优化，这样才能保证建筑的质量。

四、结语

综上所述，我们可以得出这样的结论：由于工业与民用建筑的混合结构设计具有许多优势，最为突出的就是对于楼层抗震能力的增强，这关系到整个建筑的安全性与稳定性，符合整个建筑业的发展方向。既然如此，对于工业与民用建筑混合结构设计未来的发展，就需要建筑业的相关人员能够认真严格对待建筑施工的每个环节，明确混合结构设计内容，遵循设计要求以顺利完成施工，这不仅有利于建筑自身的稳定性，同时也为人们的安全提供保障。

[1]刘颜彬，丁润海.工业与民用建筑混合结构设计[J].建筑工程，2013（11）

[2]谢德润.浅析工业与民用建筑的混合结构设计办法[J].设计与规划，2014（6）

[3]江雄华，郭华.浅析工业与民用建筑的混合结构设计[J].民营科技，2010（7）

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