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構思 云南省云龍縣白石鎮(zhèn)中心學校 楊燦新提要：房屋是人類賴以生存不可缺少的設施，地震造成房屋損壞在一定程度上與房屋構造設計有關。眾所周知，三角形穩(wěn)定性、四邊形不穩(wěn)定性。但從現狀來看，城鄉(xiāng)房屋建筑大多數呈四方形(體)為主，三角形構件在房屋建設中沒有占主體作用，這值得思考的問題。為達到抗震效果，確保生命和財產安全，筆者用三角形穩(wěn)定性原理，對未來房屋建筑趨勢提出了三點構思，為建造抗震安居房提供了新的見解。關鍵詞: 三角形穩(wěn)定性;四邊形不穩(wěn)定性;四方形轉換三角形;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難是可想而知的，每當聽到某地、某處發(fā)生

2、地震時，首先最關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。但是當人們發(fā)現震區(qū)的很多住房竟然破碎到如此程度時,仍然感到震驚不已。大地震帶來的生命、財產損失是如此嚴重,使得平時被很多人忽視的住宅結構抗震設防問題再次被尖銳地擺在國人面前。但四川汶川地震的震害也再次表明,很多結構設計合理、抗震措施到位的住宅,還是能經受住地震考驗的。地震作為一種自然災害,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,是我們應該可以做到的。為此，我反復思考著這樣的一個問題，就是應該把三角形穩(wěn)定性原理從多角度、多方位融入于房屋建筑結構上

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上，從五個方面在房屋建筑中讓“四邊形”構件轉向“三角形”構件。 (1)、在科學論證好的地面上，挖掘一定的深度，按設計尺寸，用鋼筋混凝澆灌出基礎圈梁，以房屋內部的間數為單位，在四邊形的圈梁中間澆灌對角的一根斜構件，讓一個原四邊形的地圈梁變成兩個三角形的地圈梁，形成一個穩(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根據房屋空間大小，對應基礎部分的橫、縱過梁中間用鋼筋混凝澆灌斜梁，使一個“四邊形”的圈梁，變成兩個“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，使之成為三角形構件。 (4)、在房屋內部裝修上，利用三角形穩(wěn)定性進行設計，比如房間的隔墻可采用對角裝修， 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行改造。一幢樓房的窗戶一層層、一排排相互對稱排列在房屋的墻面上，大多是四方形結構。這些或多或少的“四邊形”結構的窗戶，在一幢樓上就隱藏著或多或少的不穩(wěn)定性。當地震發(fā)生時的搖晃瞬間，房屋內在力的流動會使整幢房屋的無數個四邊形窗戶結構就會發(fā)生變化，導致房屋變形、開裂。因此，筆者建議不管什么結構的房屋窗戶應該建造成三角形狀，因為三角形的穩(wěn)定性要比四邊形的不穩(wěn)定性好得多 。 二、 改變傳統(tǒng)方形結構的建筑框架模式、

5、讓房屋的整體結構呈“三角體”形狀。根據實際情況而設計“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”。整個房屋結構由周圍的3個柱子和中間一個柱子組成，在樓層板面再建造對角交叉的3根大梁。房屋空間人們可根據生活需要進行裝修，房屋外觀式樣如左模擬圖。 、縱向三角式，如右模擬圖 。優(yōu)點是底寬上窄，重心均衡，基礎到房頂形成金字塔形狀。房屋整體結構由縱向、橫向的構造件組成的“籠子”。房屋基礎部分的三角形中間同樣用交叉的地圈梁構成一個穩(wěn)固的基礎底座與房屋的出面部分緊緊地連在

6、一起，就像一個物體放在一個平臺上。筆者通過模擬實驗，在同樣的地質條件，同樣的建筑材料，同樣的施工質量的“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，應對房屋用地進行科學的整體布局規(guī)劃，相鄰房屋相互協調，在有條件的情況下，樓與樓之間可應用三角形穩(wěn)定性組成三角形樓群(園區(qū))。由三角體式的房屋三幢構成一個三角形的樓群?；A結合、樓角結合、三樓之間“”空間，可為休閑綠化區(qū)，樓頂可設計成“雄鷹展翅”式的太陽能屋棚或其他式樣的“三角大樓”。因為常言道:“一根筷子易折，一把筷子難折”

7、，所以三角形樓群的科學組合，在一定程度上有利于抗震效果和預防暴風的功能。如右模擬圖 。隨著科學的發(fā)展，人類抵御自然災害的能力不斷得到提升，為了防患于未然，減少自然災害所帶來的人員傷亡和財產損失，筆者建議:在房屋建筑上，把三角形穩(wěn)定性原理，科學、全面地運用到房屋建筑的主體上，要大手筆的設計、大刀闊斧地改進，在資金保障的前提下，在地震多發(fā)區(qū)或設立示范區(qū)建造“三角體”式的標志性樣板房,為建成小康社會，建設美麗中國打造抗震防災安居品牌。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 道參考文獻上海房地2008年第09期 住宅結構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，小學一級教師。曾撰寫的一種激發(fā)小學生學習興趣的方法獎票教學和袖珍筆記管理法先后在