利用三角形稳定性原理.doc

用三角形稳定性、建抗震安居房的三点构思 云南省云龙县白石镇中心学校 杨灿新提要：房屋是人类赖以生存不可缺少的设施，地震造成房屋损坏在一定程度上与房屋构造设计有关。众所周知，三角形稳定性、四边形不稳定性。但从现状来看，城乡房屋建筑大多数呈四方形(体)为主，三角形构件在房屋建设中没有占主体作用，这值得思考的问题。为达到抗震效果，确保生命和财产安全，笔者用三角形稳定性原理，对未来房屋建筑趋势提出了三点构思，为建造抗震安居房提供了新的见解。关键词: 三角形稳定性;四边形不稳定性;四方形转换三角形;横向三角体式房屋;纵向三角体式房屋；确保生命安全。地震给人类造成的灾难是可想而知的，每当听到某地、某处发生地震时，首先最关注的是人的生命安全。2008年5月12日发生的四川汶川地震,再次证明了“夺命的是建筑物,而不是地震”这句老话。但是当人们发现震区的很多住房竟然破碎到如此程度时,仍然感到震惊不已。大地震带来的生命、财产损失是如此严重,使得平时被很多人忽视的住宅结构抗震设防问题再次被尖锐地摆在国人面前。但四川汶川地震的震害也再次表明,很多结构设计合理、抗震措施到位的住宅,还是能经受住地震考验的。地震作为一种自然灾害,目前人类尚无有效的办法来阻止它的发生,但如何提高建筑物的抗震能力,是我们应该可以做到的。为此，我反复思考着这样的一个问题，就是应该把三角形稳定性原理从多角度、多方位融入于房屋建筑结构上，提高房屋的整体抗震能力。一、在保留传统的房屋外观和房屋整体框架的基础上，从五个方面在房屋建筑中让“四边形”构件转向“三角形”构件。 (1)、在科学论证好的地面上，挖掘一定的深度，按设计尺寸，用钢筋混凝浇灌出基础圈梁，以房屋内部的间数为单位，在四边形的圈梁中间浇灌对角的一根斜构件，让一个原四边形的地圈梁变成两个三角形的地圈梁，形成一个稳固的房屋底座，提高地基承载力，防止地基失稳。(2)、在每一层楼层板面的四方框架内根据房屋空间大小，对应基础部分的横、纵过梁中间用钢筋混凝浇灌斜梁，使一个“四边形”的圈梁，变成两个“三角形”的楼层圈梁。 (3)、在房屋的四周墙柱中间也同样用钢筋混凝或用钢板之类的材料斜置于两柱中间，使之成为三角形构件。 (4)、在房屋内部装修上，利用三角形稳定性进行设计，比如房间的隔墙可采用对角装修， 减少楼层板面的承受力及增加墙壁的稳固性。（5）、在房屋窗户的形状上进行改造。一幢楼房的窗户一层层、一排排相互对称排列在房屋的墙面上，大多是四方形结构。这些或多或少的“四边形”结构的窗户，在一幢楼上就隐藏着或多或少的不稳定性。当地震发生时的摇晃瞬间，房屋内在力的流动会使整幢房屋的无数个四边形窗户结构就会发生变化，导致房屋变形、开裂。因此，笔者建议不管什么结构的房屋窗户应该建造成三角形状，因为三角形的稳定性要比四边形的不稳定性好得多 。 二、 改变传统方形结构的建筑框架模式、让房屋的整体结构呈“三角体”形状。根据实际情况而设计“三角体”的类型，如等腰“三角体”、“直角三角体”等等。房屋的整体构造可以采用横向三角式和纵向三角式。、横向三角式。周围的三面墙为垂直向上，屋顶可以建成“平顶三角式”或“三角斜面式”。整个房屋结构由周围的3个柱子和中间一个柱子组成，在楼层板面再建造对角交叉的3根大梁。房屋空间人们可根据生活需要进行装修，房屋外观式样如左模拟图。 、纵向三角式，如右模拟图 。优点是底宽上窄，重心均衡，基础到房顶形成金字塔形状。房屋整体结构由纵向、横向的构造件组成的“笼子”。房屋基础部分的三角形中间同样用交叉的地圈梁构成一个稳固的基础底座与房屋的出面部分紧紧地连在一起，就像一个物体放在一个平台上。笔者通过模拟实验，在同样的地质条件，同样的建筑材料，同样的施工质量的“三同”条件下，建造“四方体式的房屋”和“三角体式的房屋”，其抗震效果是“三角体式的房屋”优于“四方体式的房屋”。 三、利用楼群的三角组合，增加房屋的稳定性能在房屋建造前，应对房屋用地进行科学的整体布局规划，相邻房屋相互协调，在有条件的情况下，楼与楼之间可应用三角形稳定性组成三角形楼群(园区)。由三角体式的房屋三幢构成一个三角形的楼群。基础结合、楼角结合、三楼之间“”空间，可为休闲绿化区，楼顶可设计成“雄鹰展翅”式的太阳能屋棚或其他式样的“三角大楼”。因为常言道:“一根筷子易折，一把筷子难折”，所以三角形楼群的科学组合，在一定程度上有利于抗震效果和预防暴风的功能。如右模拟图 。随着科学的发展，人类抵御自然灾害的能力不断得到提升，为了防患于未然，减少自然灾害所带来的人员伤亡和财产损失，笔者建议:在房屋建筑上，把三角形稳定性原理，科学、全面地运用到房屋建筑的主体上，要大手笔的设计、大刀阔斧地改进，在资金保障的前提下，在地震多发区或设立示范区建造“三角体”式的标志性样板房,为建成小康社会，建设美丽中国打造抗震防灾安居品牌。单元附:三角形楼群组合平面草图单元单元 单元单元 大院心或建一幢高楼单元单元单元单元 小院心 小院心 公 路 或 街 道参考文献上海房地2008年第09期 住宅结构抗震性的思考作者毛京广;附:杨灿新:男、1957年生、1976年参加教育工作，小学一级教师。曾撰写的一种激发小学生学习兴趣的方法奖票教学和袖珍笔记管理法先后在云南教育、云南中小学德育刊物上发表。一种对违纪学生的教育方法“由远及近