利用三角形穩(wěn)定性原理

1、用三角形穩(wěn)定性、建抗震安居房的三點(diǎn)構(gòu)思 云南省云龍縣白石鎮(zhèn)中心學(xué)校 楊燦新提要：房屋是人類賴以生存不可缺少的設(shè)施，地震造成房屋損壞在一定程度上與房屋構(gòu)造設(shè)計(jì)有關(guān)。眾所周知，三角形穩(wěn)定性、四邊形不穩(wěn)定性。但從現(xiàn)狀來看，城鄉(xiāng)房屋建筑大多數(shù)呈四方形(體)為主，三角形構(gòu)件在房屋建設(shè)中沒有占主體作用，這值得思考的問題。為達(dá)到抗震效果，確保生命和財(cái)產(chǎn)安全，筆者用三角形穩(wěn)定性原理，對(duì)未來房屋建筑趨勢(shì)提出了三點(diǎn)構(gòu)思，為建造抗震安居房提供了新的見解。關(guān)鍵詞: 三角形穩(wěn)定性;四邊形不穩(wěn)定性;四方形轉(zhuǎn)換三角形;橫向三角體式房屋;縱向三角體式房屋；確保生命安全。地震給人類造成的災(zāi)難是可想而知的，每當(dāng)聽到某地、某處發(fā)生

2、地震時(shí)，首先最關(guān)注的是人的生命安全。2008年5月12日發(fā)生的四川汶川地震,再次證明了“奪命的是建筑物,而不是地震”這句老話。但是當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)震區(qū)的很多住房竟然破碎到如此程度時(shí),仍然感到震驚不已。大地震帶來的生命、財(cái)產(chǎn)損失是如此嚴(yán)重,使得平時(shí)被很多人忽視的住宅結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防問題再次被尖銳地?cái)[在國人面前。但四川汶川地震的震害也再次表明,很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、抗震措施到位的住宅,還是能經(jīng)受住地震考驗(yàn)的。地震作為一種自然災(zāi)害,目前人類尚無有效的辦法來阻止它的發(fā)生,但如何提高建筑物的抗震能力,是我們應(yīng)該可以做到的。為此，我反復(fù)思考著這樣的一個(gè)問題，就是應(yīng)該把三角形穩(wěn)定性原理從多角度、多方位融入于房屋建筑結(jié)構(gòu)上

3、，提高房屋的整體抗震能力。一、在保留傳統(tǒng)的房屋外觀和房屋整體框架的基礎(chǔ)上，從五個(gè)方面在房屋建筑中讓“四邊形”構(gòu)件轉(zhuǎn)向“三角形”構(gòu)件。 (1)、在科學(xué)論證好的地面上，挖掘一定的深度，按設(shè)計(jì)尺寸，用鋼筋混凝澆灌出基礎(chǔ)圈梁，以房屋內(nèi)部的間數(shù)為單位，在四邊形的圈梁中間澆灌對(duì)角的一根斜構(gòu)件，讓一個(gè)原四邊形的地圈梁變成兩個(gè)三角形的地圈梁，形成一個(gè)穩(wěn)固的房屋底座，提高地基承載力，防止地基失穩(wěn)。(2)、在每一層樓層板面的四方框架內(nèi)根據(jù)房屋空間大小，對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)部分的橫、縱過梁中間用鋼筋混凝澆灌斜梁，使一個(gè)“四邊形”的圈梁，變成兩個(gè)“三角形”的樓層圈梁。 (3)、在房屋的四周墻柱中間也同樣用鋼筋混凝或用鋼板之類的材

4、料斜置于兩柱中間，使之成為三角形構(gòu)件。 (4)、在房屋內(nèi)部裝修上，利用三角形穩(wěn)定性進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如房間的隔墻可采用對(duì)角裝修， 減少樓層板面的承受力及增加墻壁的穩(wěn)固性。（5）、在房屋窗戶的形狀上進(jìn)行改造。一幢樓房的窗戶一層層、一排排相互對(duì)稱排列在房屋的墻面上，大多是四方形結(jié)構(gòu)。這些或多或少的“四邊形”結(jié)構(gòu)的窗戶，在一幢樓上就隱藏著或多或少的不穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)的搖晃瞬間，房屋內(nèi)在力的流動(dòng)會(huì)使整幢房屋的無數(shù)個(gè)四邊形窗戶結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致房屋變形、開裂。因此，筆者建議不管什么結(jié)構(gòu)的房屋窗戶應(yīng)該建造成三角形狀，因?yàn)槿切蔚姆€(wěn)定性要比四邊形的不穩(wěn)定性好得多 。 二、 改變傳統(tǒng)方形結(jié)構(gòu)的建筑框架模式、

5、讓房屋的整體結(jié)構(gòu)呈“三角體”形狀。根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)計(jì)“三角體”的類型，如等腰“三角體”、“直角三角體”等等。房屋的整體構(gòu)造可以采用橫向三角式和縱向三角式。、橫向三角式。周圍的三面墻為垂直向上，屋頂可以建成“平頂三角式”或“三角斜面式”。整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)由周圍的3個(gè)柱子和中間一個(gè)柱子組成，在樓層板面再建造對(duì)角交叉的3根大梁。房屋空間人們可根據(jù)生活需要進(jìn)行裝修，房屋外觀式樣如左模擬圖。 、縱向三角式，如右模擬圖 。優(yōu)點(diǎn)是底寬上窄，重心均衡，基礎(chǔ)到房頂形成金字塔形狀。房屋整體結(jié)構(gòu)由縱向、橫向的構(gòu)造件組成的“籠子”。房屋基礎(chǔ)部分的三角形中間同樣用交叉的地圈梁構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)固的基礎(chǔ)底座與房屋的出面部分緊緊地連在

6、一起，就像一個(gè)物體放在一個(gè)平臺(tái)上。筆者通過模擬實(shí)驗(yàn)，在同樣的地質(zhì)條件，同樣的建筑材料，同樣的施工質(zhì)量的“三同”條件下，建造“四方體式的房屋”和“三角體式的房屋”，其抗震效果是“三角體式的房屋”優(yōu)于“四方體式的房屋”。 三、利用樓群的三角組合，增加房屋的穩(wěn)定性能在房屋建造前，應(yīng)對(duì)房屋用地進(jìn)行科學(xué)的整體布局規(guī)劃，相鄰房屋相互協(xié)調(diào)，在有條件的情況下，樓與樓之間可應(yīng)用三角形穩(wěn)定性組成三角形樓群(園區(qū))。由三角體式的房屋三幢構(gòu)成一個(gè)三角形的樓群。基礎(chǔ)結(jié)合、樓角結(jié)合、三樓之間“”空間，可為休閑綠化區(qū)，樓頂可設(shè)計(jì)成“雄鷹展翅”式的太陽能屋棚或其他式樣的“三角大樓”。因?yàn)槌Ｑ缘?“一根筷子易折，一把筷子難折”

7、，所以三角形樓群的科學(xué)組合，在一定程度上有利于抗震效果和預(yù)防暴風(fēng)的功能。如右模擬圖 。隨著科學(xué)的發(fā)展，人類抵御自然災(zāi)害的能力不斷得到提升，為了防患于未然，減少自然災(zāi)害所帶來的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，筆者建議:在房屋建筑上，把三角形穩(wěn)定性原理，科學(xué)、全面地運(yùn)用到房屋建筑的主體上，要大手筆的設(shè)計(jì)、大刀闊斧地改進(jìn)，在資金保障的前提下，在地震多發(fā)區(qū)或設(shè)立示范區(qū)建造“三角體”式的標(biāo)志性樣板房,為建成小康社會(huì)，建設(shè)美麗中國打造抗震防災(zāi)安居品牌。單元附:三角形樓群組合平面草圖單元單元 單元單元 大院心或建一幢高樓單元單元單元單元 小院心 小院心 公 路 或 街 道參考文獻(xiàn)上海房地2008年第09期 住宅結(jié)構(gòu)抗震性的思考作者毛京廣;附:楊燦新:男、1957年生、1976年參加教育工作，小學(xué)一級(jí)教師。曾撰寫的一種激發(fā)小學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法獎(jiǎng)票教學(xué)和袖珍筆記管理法先后在