試論民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展

文/黃禮平 江西省建筑設(shè)計(jì)研究總院 江西南昌 330029

時(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在發(fā)展。任何領(lǐng)域都在探索中不斷地突破創(chuàng)新以跟上時(shí)代發(fā)展的潮流和社會(huì)的需求。建筑行業(yè)亦是如此。近年來，民用建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)也在探索發(fā)展。目前我們的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展還有很多落后不足的地方。這需要加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。我將對民用建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展進(jìn)行探索和討論，以便大家更清晰的了解它的發(fā)展。

1、民用建筑結(jié)構(gòu)的基本類型

1.1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在高層的建筑中磚墻已經(jīng)不能承受較大的荷載，就用梁和柱共同組成的框架來承擔(dān)房屋的所有荷載。也就是說把所有的荷載都分布在梁和柱組成的框架上。在房屋建造中使用框架結(jié)構(gòu)，墻體就只是起到圍護(hù)布局的作用，不承擔(dān)力。所以為了減輕框架的荷載，室內(nèi)的墻體就會(huì)采用較輕的材料建造。

1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力墻結(jié)構(gòu)就是用鋼筋混凝土墻板來替代框架結(jié)構(gòu)中的梁柱的一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地控制結(jié)構(gòu)的水平力。從受力方面來講，剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來承受水平和豎向的受力。剪力墻結(jié)構(gòu)主要用于民用建筑中的高層房屋建筑。用混凝土墻板代替梁柱在高層房屋建筑中施工更加的方便安全。房屋后期居住使用也更加安全。但是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將力分布在墻上所以住戶不能隨意的改造室內(nèi)墻體布局。

1.3 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

按照塊材的不同砌體結(jié)構(gòu)可以分為石砌體、磚砌體、砌塊砌體三種類型。用磚和石、砌塊為塊材再用砂漿砌筑的結(jié)構(gòu)就是砌體結(jié)構(gòu)。由于材料問題砌體結(jié)構(gòu)的自重都比較大，所以砌體結(jié)構(gòu)不用于高層建筑，一般用于集成建筑和中小型廠房。砌體耐火性能較好，使用的年份較長，是一種較為價(jià)廉實(shí)用的建筑材料。砌體結(jié)構(gòu)在施工的時(shí)候?qū)Νh(huán)境氣候的要求不高，即使在候冷的地方也不需要保溫措施。施工方便快捷。

1.4 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

筒體結(jié)構(gòu)是由框架-剪力墻結(jié)構(gòu)與全剪力墻結(jié)構(gòu)綜合發(fā)展演變而形成的一種全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系。筒體結(jié)構(gòu)由筒體組合或單個(gè)作為承重結(jié)構(gòu)的高層建筑結(jié)構(gòu)。所以筒體結(jié)構(gòu)多數(shù)用于層數(shù)較多的高樓大廈。筒體結(jié)構(gòu)大致分為框筒體系、桁架筒體系、筒中筒體系、成束筒體系四種體系。

2、民用建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土大板的廣泛應(yīng)用

隨著時(shí)代的高速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)也是高速發(fā)展。人們對住房的要求也越來越高。如今，板梁結(jié)構(gòu)的普通性能已經(jīng)無法滿足民用建筑的建造需要。這個(gè)時(shí)候預(yù)應(yīng)力混凝土大板進(jìn)入了人們的視野。預(yù)應(yīng)力混凝土大板的良好性能能夠滿足高層建造的需求。現(xiàn)在許多的工程建造都引入了混凝土大板，它的強(qiáng)度等級(jí)為C40板厚約為200mm。在預(yù)應(yīng)力混凝土大板的使用中對它的使用也形成了一些要求：1.在使用混凝土大板時(shí)要有一定的安全度。2.具有一定的延性變形能力等等。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制的材料制作組合成的結(jié)構(gòu)。主要由型鋼、鋼板等制成的梁、桁架、柱等。通過焊接、鉚釘、螺栓連接組合。鋼結(jié)構(gòu)由于其強(qiáng)度高、自重較輕抗形變性能較好被人們喜愛應(yīng)用。直到19世紀(jì)末期。我國才開始應(yīng)用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。但還是應(yīng)用不多，新中國成立后，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用得到了較大的重視與發(fā)展，無論在“質(zhì)”還是“量”上都有了較大的突破。2000年以后，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，鋼產(chǎn)量成為世界大國。在性能方面，隨著對鋼結(jié)構(gòu)的深入研究實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了保溫節(jié)能性能、防火性能、隔音性能等諸多優(yōu)勢。目前經(jīng)過“十二五”戰(zhàn)略的發(fā)展后。鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑中的技術(shù)性能也不斷地完善進(jìn)步無論是鋼結(jié)構(gòu)的抗震性、抗風(fēng)性、耐久性、保溫性、隔音性、健康性、舒適、環(huán)保等方面都得到了較大的發(fā)展與提升。

2.3 異形柱框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展

全部或部分柱截面為L形、十字形、T形的就是異形柱結(jié)構(gòu)。繼人們對住房外形環(huán)境、安全性的重視后，人們愈發(fā)的享受住房的舒適性與美觀性。傳統(tǒng)的房屋建造中多數(shù)使用矩形截面柱，然而矩形截面柱會(huì)有室內(nèi)棱角會(huì)影響美觀而且也有一定的危險(xiǎn)性。為了改變矩形截面柱帶來的不便，滿足人們對住宅的要求，異形柱框架體系開始采用。首先這個(gè)體系在天津市流行使用，后來推廣成全國使用。異形柱框架結(jié)構(gòu)有效避免了占用建筑面積、凸起棱角不美觀的問題。在圍護(hù)欄、室內(nèi)隔墻方面都比較薄的建筑特色。

3、民用建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化

3.1 設(shè)計(jì)施工的安全保障

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展除了重視建筑的應(yīng)用技能空間等方面的優(yōu)化、發(fā)展之外，安全性能也是重中之重的問題。一切的進(jìn)步與發(fā)展都要以安全為前提。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展中從一開始的磚墻基礎(chǔ)構(gòu)造到后來的砌體結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)都是為了滿足建筑需求的安全持久的新興技術(shù)發(fā)展。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，要著重考慮到較新材料的不確定性，自然環(huán)境的影響、測量時(shí)的誤差、承重的能力等方面。在創(chuàng)新中穩(wěn)扎穩(wěn)打。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題

雖然建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)是在上升發(fā)展，但還有許多的問題與風(fēng)險(xiǎn)沒有解決。主要在材料強(qiáng)度不夠、抗震性能不足等方面。材料的強(qiáng)度方面一直是一大難題，這就需要我們?nèi)ふ覄?chuàng)造。監(jiān)管部門的監(jiān)督作用也是很重要的。而抗震性能則需要設(shè)計(jì)者把抗震要素融入建筑設(shè)計(jì)中。特別是民用建筑，更要融入抗震理念。面臨的問題還有很多，發(fā)展與突破問題才能提供更好的服務(wù)。

結(jié)論：

民用建筑是我們工程建造中的重要組成。在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也在快速發(fā)展創(chuàng)新。在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)用精妙的技術(shù)解決問題。能夠推動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷地推陳出新。當(dāng)然在探究關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也要兼顧安全性能。安全是所有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建造的核心與基礎(chǔ)。