工業與民用建筑的混合結構設計研究

陳朝東

（廣西巴馬東巴鳳建筑設計院 廣西河池 547600）

引言

工業與民用建筑，作為所處地區進行現代化經濟發展的重要組成部分，研究人員應與工程項目的實際情況進行結構設計控制，繼而提升工程項目建設使用的安全可靠性。然而，在實踐設計過程中，混合結構設計應在明確常見結構設計優勢的情況下，提升工程項目設計控制的質量效果。為此，工業與民用建筑的混合結構設計應與所處工程項目的建設要求與市場環境設計技術情況進行結合，以使混合結構設計的效果價值充分發揮出來。如此，工業與民用建筑所處行業的發展水平就能得到提升，進而促進所處地區現代化經濟建設的質量水平。

1 研究工業與民用建筑混合結構設計的現實意義

為實現工業與民用建筑工程項目建設使用的可持續性目標，相關建設者通過混合結構設計，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，在設計實現過程中，工業與民用建筑的混合結構并未發揮出應有的效果價值，這就在一定程度上阻礙了建筑行業的快速穩定發展。為此，工程設計建設人員應對組成工業民用建筑混合結構形式的常見結構設計進行分析，即在明確其特性與作用效果的情況下，使建筑混合結構的設計效果充分發揮出來。如此，工業與民用建筑的建設使用，就能以可持續性狀態作用于現代化建設的實踐進程，進而服務于全面發展的經濟建設背景[1]。

2 工業與民用建筑混合結構設計的常見結構設計

2.1 砌體結構

當工業與民用建筑混合結構設計采用砌體結構時，其對技術與材料的要求較低，且具有施工作業效率高與速度快的特點，因此，其運用于混合結構的優勢在于簡潔。具體來說，由于砌體結構在墻體、圍護與承重的作用效果較好，因此，砌體結構構建的建筑物立面將起到結實的作用。但在設計實踐過程，該結構的抗震性能不高，不適用于七層以上的建筑物[2]。

2.2 簡體結構

作為超高層建筑物中常用的結構設計形式，其具有較高的靈活性，能夠在建筑空間結構的抗扭能力與側力剛度中發揮出不可替代的優勢。具體的平面設計形狀可使用圓形、方塊以及三角形等。對于工業與民用建筑實際情況的復雜問題，混合結構設計可在簡體結構設計的基礎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構的模板進行設計控制。

2.3 框架結構

該結構形式作用于混合結構的設計實現，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，在市場環境中主要運用于高樓層的建筑物。其結構作用優勢在于：框架結構的獨立性較強，且承重與圍護構建獨立作用，因而，相互之間的影響非常小。加上結構平面設置的靈活效果與平面剛勁程度的均勻性，充分滿足了工業與民用建筑工程生產工藝的標準需求。

2.4 剪力墻結構

工業與民用建筑混合結構設計運用剪力墻結構后，將提升整個建筑工程的空間性、整體性以及承載能力。在設計實現過程，剪力墻結構主要運用于高層建筑中的抗側力構件，能夠保證公寓住宅類建筑的靈活性建設[3]。

3 工業與民用建筑混合結構的設計要點

3.1 調整鋼筋框架的防震剪力

對于地震災害頻發的地區，工業與民用建筑混合結構的設計應將防震減災作為設計控制的重點。具體來說，就是根據抗震級別與系數的差異，參考不同的規范標準數據。對于與工程項目建設抗震要求不符的情況，設計人員應按照相關管理部門制定的規范標準進行調整，繼而實現建筑物的防震剪力控制目標。

3.2 加強層設計控制要點

對于向外延伸的加強層，設計人員可通過構建一部分較為彎曲的變形形狀，然后，再向外延伸。如此，不僅能夠避免錯位問題出現，還能減少水平方向的受力程度。此混合結構設計情況下，向外延伸的筒體剪力墻與支架，只需通過相互之間的連接，就能起到抗側的作用效果。與此同時，還能保證墻體周邊環境受力的均勻性，進而避免因裂縫而造成的破壞影響。

3.3 強化混凝土筒體的承載能力

（1）對于工業與民用建筑為高層建筑，其混合結構的抗震設計，應根據抗震設防的級別進行設計控制。如對于抗震設防為7Ⅶ且房屋高度小于130m的建筑，應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，進行四角型鋼柱的設置，以達到工程項目的設計使用要求[4]。

（2）為提升鋼筋混凝土筒體的延伸性，設計人員應在保證筒體角部完整性的情況下，強化角部的配筋。此外，還應增加剪應力墻的端部，來進行型鋼柱的設置。對于筒體剪力墻來說，應通過配置多層鋼筋。如必要的情況，還應對樓層標高部位進行鋼筋混凝土暗梁的設置。

4 工業與民用建筑混合結構的設計實例分析

4.1 框架-剪力墻結構的混合設計

以廣西地區某工業建筑采用該結構設計過程為例，設計人員應通過構建具備雙向抗側能力的體系，來提高混合結構設計的科學合理性。具體來說，在進行抗震設計時，應將主軸結構的兩條主軸方向布置在剪力墻結構上。特別是一項相對完整的空間內部，其結構設計具有簡單特點，能夠在拐角部位或是受力系統較高部位進行電梯室的設置。如此，不僅保證了用戶使用的安全性，還降低了各個部位間相互錯位的問題影響。此外，設計人員還在設計過程中避免了向外延伸的設計情況，有效保證其作用于實踐的對稱性效果。值得注意的是，由于該建筑工程為高層建筑，因此，抗震設計設置了多道防線，并在構造設計中采用了防破壞措施，提升了框架結構作用的延伸性效果[5]。如圖1所示，為框架剪力墻的結構示意圖。

4.2 樓面構成的混合結構設計

由于該高層建筑具有多層特點，因此，樓板設計應在保證其剛度與強度的適應性情況下，來減少樓板的重力效果。基于對整體性的混合結構設計考慮，將高層建筑形式確定為鋼筋混凝土疊合板，這不僅節約了建筑材料，還降低工程項目的造價成本。如圖2所示，為鋼筋混凝土疊合板的現場施工示意圖。

此過程，由于多層框架建筑的房屋偏向高度較差，因此，為避免樓層出現錯位問題應采用具有適應性的材料來提高建筑物建設實施的便捷性。此外，對于應用鋼板構成的剪力墻，設計人員應將其與鋼框架進行結合，并將兩者的優勢充分利用起來以發揮出最佳的結構穩定性優勢[6]。

5 結束語

綜上所述，工業與民用建筑的混合結構設計，應與工程項目的實際情況進行結合，即在明確設計要求與結構特點的情況下進行工程項目建設，進而提高工程建設使用的安全可靠性。在地震災害頻發的地區，工業與民用建筑混合結構的設計應將防震減災作為設計控制的重點。對于與工程項目建設抗震要求不符的情況，設計人員應按照相關管理部門制定的規范標準進行調整，繼而實現建筑物的防震剪力控制目標。事實證明，只有這樣，才能將工業與民用建筑的混合結構設計效果充分發揮出來，進而推動所處行業的健康穩定發展。

[1]馬云海.淺談工業與民用建筑物防雷電措施與接地技術的設計[J].中國高新區，2018（09）：151.

[2]張秀平.工業與民用建筑中的混合結構設計施工方法淺探[J].智能城市，2017，3（05）：159.

[3]黃裕江.淺談工業與民用建筑中的混合結構設計施工方法[J].低碳世界，2016（18）：138～139.

[4]張璐，尹曉嬌.小議工業與民用建筑結構抗震設計[J].信息化建設，2015（12）：278.

[5]李思佳.工業與民用建筑混凝土結構設計芻議[J].江西建材，2015（10）：44+48.

[6]趙宇.關于多層大跨超長混合建筑結構設計探究[J].山西建筑，2016，42（04）：36～37.