探討工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

張偉杰

摘要：對于目前工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中存在的問題，本文從實(shí)踐的角度，分析了工業(yè)和民用建筑混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)控制點(diǎn)，并提出了方法應(yīng)用的控制對策，目的是為建筑商提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，只有從實(shí)踐的角度出發(fā)，才能將最有效的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用于實(shí)際，從而提高建筑施工的科學(xué)合理性。

關(guān)鍵詞：工業(yè)與民用建筑;混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);框架 - 剪力墻結(jié)構(gòu)

工業(yè)與民用建筑，作為所處地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，研究人員應(yīng)與工程項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制，繼而提升工程項(xiàng)目建設(shè)使用的安全可靠性。然而，在實(shí)踐設(shè)計(jì)過程中，混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在明確常見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)勢的情況下，提升工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)控制的質(zhì)量效果。為此，工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與所處工程項(xiàng)目的建設(shè)要求與市場環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)情況進(jìn)行結(jié)合，以使混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果價(jià)值充分發(fā)揮出來。如此，工業(yè)與民用建筑所處行業(yè)的發(fā)展水平就能得到提升，進(jìn)而促進(jìn)所處地區(qū)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的質(zhì)量水平。

1研究工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義

為實(shí)現(xiàn)工業(yè)與民用建筑工程項(xiàng)目建設(shè)使用的可持續(xù)性目標(biāo)，相關(guān)建設(shè)者通過混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，來延伸建筑物的使用壽命。這不僅滿足了用戶使用的舒適度需求，還不會對人們的日常公共交通出行帶來影響。然而，在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中，工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)并未發(fā)揮出應(yīng)有的效果價(jià)值，這就在一定程度上阻礙了建筑行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。為此，工程設(shè)計(jì)建設(shè)人員應(yīng)對組成工業(yè)民用建筑混合結(jié)構(gòu)形式的常見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，即在明確其特性與作用效果的情況下，使建筑混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果充分發(fā)揮出來。如此，工業(yè)與民用建筑的建設(shè)使用，就能以可持續(xù)性狀態(tài)作用于現(xiàn)代化建設(shè)的實(shí)踐進(jìn)程，進(jìn)而服務(wù)于全面發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景。

2工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 砌體結(jié)構(gòu)

當(dāng)工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用砌體結(jié)構(gòu)時(shí)，其對技術(shù)與材料的要求較低，且具有施工作業(yè)效率高與速度快的特點(diǎn)，因此，其運(yùn)用于混合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于簡潔。具體來說，由于砌體結(jié)構(gòu)在墻體、圍護(hù)與承重的作用效果較好，因此，砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)建的建筑物立面將起到結(jié)實(shí)的作用。但在設(shè)計(jì)實(shí)踐過程，該結(jié)構(gòu)的抗震性能不高，不適用于七層以上的建筑物。

2.2 簡體結(jié)構(gòu)

作為超高層建筑物中常用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，其具有較高的靈活性，能夠在建筑空間結(jié)構(gòu)的抗扭能力與側(cè)力剛度中發(fā)揮出不可替代的優(yōu)勢。具體的平面設(shè)計(jì)形狀可使用圓形、方塊以及三角形等。對于工業(yè)與民用建筑實(shí)際情況的復(fù)雜問題，混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可在簡體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上選用長寬比例小于 2 的矩形。換句話說，就是將其作為艦體結(jié)構(gòu)的模板進(jìn)行設(shè)計(jì)控制。

2.3 框架結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)形式作用于混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，主要將鋼筋混凝土作為材料，以使其抗彎、抗壓以及抗震效果充分發(fā)揮出來。基于高層建筑物對此功能效果的需求較大，因此，在市場環(huán)境中主要運(yùn)用于高樓層的建筑物。其結(jié)構(gòu)作用優(yōu)勢在于：框架結(jié)構(gòu)的獨(dú)立性較強(qiáng)，且承重與圍護(hù)構(gòu)建獨(dú)立作用，因而，相互之間的影響非常小。加上結(jié)構(gòu)平面設(shè)置的靈活效果與平面剛勁程度的均勻性，充分滿足了工業(yè)與民用建筑工程生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)需求。

2.4 剪力墻結(jié)構(gòu)

工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)后，將提升整個(gè)建筑工程的空間性、整體性以及承載能力。在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程，剪力墻結(jié)構(gòu)主要運(yùn)用于高層建筑中的抗側(cè)力構(gòu)件，能夠保證公寓住宅類建筑的靈活性建設(shè)。

3工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 調(diào)整鋼筋框架的防震剪力

對于地震災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)將防震減災(zāi)作為設(shè)計(jì)控制的重點(diǎn)。具體來說，就是根據(jù)抗震級別與系數(shù)的差異，參考不同的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。對于與工程項(xiàng)目建設(shè)抗震要求不符的情況，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照相關(guān)管理部門制定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，繼而實(shí)現(xiàn)建筑物的防震剪力控制目標(biāo)。

3.2 加強(qiáng)層設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)

對于向外延伸的加強(qiáng)層，設(shè)計(jì)人員可通過構(gòu)建一部分較為彎曲的變形形狀，然后，再向外延伸。如此，不僅能夠避免錯(cuò)位問題出現(xiàn)，還能減少水平方向的受力程度。此混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況下，向外延伸的筒體剪力墻與支架，只需通過相互之間的連接，就能起到抗側(cè)的作用效果。與此同時(shí)，還能保證墻體周邊環(huán)境受力的均勻性，進(jìn)而避免因裂縫而造成的破壞影響。

3.3 強(qiáng)化混凝土筒體的承載能力

（1）對于工業(yè)與民用建筑為高層建筑，其混合結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防的級別進(jìn)行設(shè)計(jì)控制。如對于抗震設(shè)防為7 Ⅶ且房屋高度小于 130m 的建筑，應(yīng)在樓面鋼梁或是型鋼梁混凝土梁與鋼筋混凝土筒體相連接的地方，進(jìn)行四角型鋼柱的設(shè)置，以達(dá)到工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)使用要求[4]。

（2）為提升鋼筋混凝土筒體的延伸性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在保證筒體角部完整性的情況下，強(qiáng)化角部的配筋。此外，還應(yīng)增加剪應(yīng)力墻的端部，來進(jìn)行型鋼柱的設(shè)置。對于筒體剪力墻來說，應(yīng)通過配置多層鋼筋。如必要的情況，還應(yīng)對樓層標(biāo)高部位進(jìn)行鋼筋混凝土暗梁的設(shè)置。

4工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)例分析

4.1 框架 - 剪力墻結(jié)構(gòu)的混合設(shè)計(jì)

以廣西地區(qū)某工業(yè)建筑采用該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程為例，設(shè)計(jì)人員應(yīng)通過構(gòu)建具備雙向抗側(cè)能力的體系，來提高混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。具體來說，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將主軸結(jié)構(gòu)的兩條主軸方向布置在剪力墻結(jié)構(gòu)上。特別是一項(xiàng)相對完整的空間內(nèi)部，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有簡單特點(diǎn)，能夠在拐角部位或是受力系統(tǒng)較高部位進(jìn)行電梯室的設(shè)置。如此，不僅保證了用戶使用的安全性，還降低了各個(gè)部位間相互錯(cuò)位的問題影響。此外，設(shè)計(jì)人員還在設(shè)計(jì)過程中避免了向外延伸的設(shè)計(jì)情況，有效保證其作用于實(shí)踐的對稱性效果。值得注意的是，由于該建筑工程為高層建筑，因此，抗震設(shè)計(jì)設(shè)置了多道防線，并在構(gòu)造設(shè)計(jì)中采用了防破壞措施，提升了框架結(jié)構(gòu)作用的延伸性效果。

4.2 樓面構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于該高層建筑具有多層特點(diǎn)，因此，樓板設(shè)計(jì)應(yīng)在保證其剛度與強(qiáng)度的適應(yīng)性情況下，來減少樓板的重力效果?；趯φw性的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮，將高層建筑形式確定為鋼筋混凝土疊合板，這不僅節(jié)約了建筑材料，還降低工程項(xiàng)目的造價(jià)成本。此過程，由于多層框架建筑的房屋偏向高度較差，因此，為避免樓層出現(xiàn)錯(cuò)位問題應(yīng)采用具有適應(yīng)性的材料來提高建筑物建設(shè)實(shí)施的便捷性。此外，對于應(yīng)用鋼板構(gòu)成的剪力墻，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將其與鋼框架進(jìn)行結(jié)合，并將兩者的優(yōu)勢充分利用起來以發(fā)揮出最佳的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)勢。

5結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)與工程項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，即在明確設(shè)計(jì)要求與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的情況下進(jìn)行工程項(xiàng)目建設(shè)，進(jìn)而提高工程建設(shè)使用的安全可靠性。在地震災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)將防震減災(zāi)作為設(shè)計(jì)控制的重點(diǎn)。對于與工程項(xiàng)目建設(shè)抗震要求不符的情況，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照相關(guān)管理部門制定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，繼而實(shí)現(xiàn)建筑物的防震剪力控制目標(biāo)。事實(shí)證明，只有這樣，才能將工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果充分發(fā)揮出來，進(jìn)而推動(dòng)所處行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]?馬云海 . 淺談工業(yè)與民用建筑物防雷電措施與接地技術(shù)的設(shè)計(jì) [J]. 中國高新區(qū)，2018（09）：151.

[2]?張秀平 . 工業(yè)與民用建筑中的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工方法淺探[J]. 智能城市，2017，3（05）：159.

[3]?黃裕江 . 淺談工業(yè)與民用建筑中的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工方法[J]. 低碳世界，2016（18）：138～139.

[4]?張 璐，尹曉嬌 . 小議工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) [J]. 信息化建設(shè)，2015（12）：278.

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