浅谈民用建筑结构设计

顾振宇

（上海德森建筑设计有限公司贵州分公司贵州贵阳　550001）

浅谈民用建筑结构设计

顾振宇

（上海德森建筑设计有限公司贵州分公司贵州贵阳550001）

随着社会经济不断发展和城市化水平不断加快，我国的建筑行业也在不断地进步，民用建筑表现最为突出。民用结构质量的好坏与相关工作人员的研究调查工作息息相关。经过对以往设计案例的分析发现，我国大多数民用建筑的结构设计质量都不高。本文对此进行了分析，并对如何改善民用建筑结构设计的措施进行了探讨。

民用建筑；结构设计；措施

引言

随着我国经济社会的不断发展，人们对建筑质量和舒适度的要求越来越高，因此就必须对民用建筑结构进行合理设计和优化，这样不仅能增加建筑的稳定性和舒适度，还能最大程度地降低民用建筑的建设成本，实现民用建筑的经济效益和社会效益，实现利益的最大化。

1　民用建筑结构设计分析

1.1剪力墙结构

剪力墙一般指建筑物中的分隔墙或者是承重墙等，对于剪力墙的规划设计，重点在于要保证建筑物符合平面布置的相关要求，这样不仅可以提高剪力墙的承载能力，也可以扩大内部空间。一般情况下，剪力墙的使用在高层建筑中较为普遍，因其实用性较高，在公寓或者是旅馆中都有着较好的应用。若想节约空间，在建筑中可以不设梁，将混凝土平板作为剪力墙结构中的楼盖结构即可，如图1所示。

图1　民用建筑剪力墙结构示意图

1.2框架结构

对框架结构灵活点的布置也是平面布置中较为重要的部分，且其对于承重能力以及结构分割构件的设置都着很高的要求，同时还要其能够满足建筑物的使用要求、施工需求等。建筑物的结构框架大多使用的是钢筋混凝土或者是型钢材料，因其有着较好的抗弯曲以及抗压性。若在民用建筑中使用此类材料，可以保证建筑物具有较好的抗震能力和延通性。需要注意的是，这些材料都是在多层建筑或者是高度低于50m以下的建筑中使用的，就当前我国的使用情况来看，还未完全发挥出其功效。另外，在对框架结构展开平面布置的时候，可尽量使用平面或者是立面的形状，这样做的主要目的是保证建筑物受力均匀，如图2所示。

图2　民用建筑框架结构示意图

1.3筒体结构

筒体结构在现代高层建筑中较为常见，其主要优势为结构刚度好、防震能力强。筒体结构主要由核心筒和框筒结构组成。建筑布置灵活、抗侧刚度大、整体性好，能够提供较大的使用空间。筒体结构能有效地抵抗水平荷载，因此比较适用建筑高层及超高层的建筑。在民用建筑设计中还有其他建筑结构设计形式，对这些建筑结构进行设计时不仅要考虑结构的选型、适用条件，还要考虑建筑物的功能和使用年限等多方面因素，才能使民用建筑结构设计更加符合需要，更加科学合理。筒体结构如图3所示。

图3　民用建筑筒体结构示意图

2　民用建筑结构设计中存在的问题

2.1部分结构设计缺乏科学的合理性

目前我国很多民用建筑结构设计中都存在着安全隐患，其中表现最为突出的是抗震设计的匮乏。根据我国相关规定要求，建筑的底部抗震墙结构、砌体抗震墙以及底部框架梁等都应该对齐。少数设计为了拓展建筑物的内部空间，只在底层设计中添加少量的抗震墙，这就导致上部和底部抗震墙不能对齐，使得建筑物的整体结构存在着上重下轻的弊端，不符合力学原理，这种设计就容易导致建筑物坍塌。在混凝土构件设计中，悬挑构件最小配筋率不能达到相关设计要求，相差数值较大，会影响建筑整体的性能。在民用建筑结构设计中，因为需要遵循的规范较多，若不考虑周全，就会使得其质量不符合要求。

2.2设计深度不符合要求

很多设计人员为了减少自身的工作量，其工作态度存在着很大的问题。在设计时，只是将以往的设计案例拿出来，对其尺寸和外形进行调整，就上交设计结果，这种设计会导致建筑物整体结构的不契合。很多设计人员的麻痹大意会导致设计图纸不全面，对于图纸中不能反映的问题没有进行总结。除此之外，在设计中，应该按照建筑的设计依据、安全等级、设计参数以及耐火等级防火消防要求进行处理，但是很多设计人员忽略了这些问题。这些问题如果在设计阶段不能有效解决，那么将会阻碍施工作业任务的顺利开展，影响施工进度，最终降低了建筑物的质量。

2.3地基设计和承载柱截面高度设计问题

地基是建筑结构设计的基础，优秀的地基设计对建筑结构的设计方向有直接的影响。如果没有对修建民用建筑的地质情况进行充分的勘察便进行建筑结构的设计，极有可能导致后期施工过程中出现地基软弱、承载力不够等安全问题。在对民用建筑进行设计时，荷载值的计算没采用规范的折减系数，则直接导致计算结构的准确率十分低。另外，承载柱截面高度设计问题常出现在六级抗震设防区域。设计人员为在受力分析计算中简单一些，刻意缩小设计截面高度，这样做使得柱顶的抗弯强度不合格，建筑骨架、柱子因此产生裂缝，最终结果则是降低了建筑的耐久性。一旦遭遇地震，建筑极易垮塌危及人们的生命财产安全，影响生活质量的提升。

3　民用建筑结构优化措施

3.1提升民用建筑结构设计质量

在设计民用建筑结构设计中，需要对防火和抗震两个方面进行着重考虑。现结合上文对如何提高民用建筑的抗震性能进行重点论述。常见做法为设置构造柱，构造柱主要从竖向加强层与层之间墙体的连接。构造柱主要从竖向加强层与层之间墙体的连接。构造柱和圈梁共同形成空间骨架，以增强房屋的整体刚度。构造柱的截面尺寸，不应小于240mm×180mm，一般取240mm×240mm。构造柱与墙体连接处宜砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于1m。构造柱做法如图4所示。

3.2优化民用建筑结构模型

图4　构造柱做法图

民用建筑和人们的生活息息相关，也是与人民群众利益联系最紧密的建筑工程，因此在设计前必须对民用建筑结构模型进行合理优化设计，对房屋的结构体系、围护结构、房屋的各个细节结构进行合理优化设计，保证建筑结构的承重、受力符合相关规范和要求。在进行建筑结构设计时还要充分考虑经济原则，保证建筑结构安全的同时还要尽可能降低建筑结构的成本，实现经济效益的最大化。

3.3提高民用建筑结构设计的安全性

提高民用建筑结构设计的安全性也是当前人们关注的重点。为了保证建筑结构的安全性和使用寿命，必须对民用建筑结构进行合理设计。在民用建筑结构设计时，要尽可能选择合理的结构类型。比如现阶段运用广泛钢结构，钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比，具有强度高、质量轻、工期短等特点，适应现阶段民用建筑结构的设计要求。与此同时，钢结构的大空间布置，能更好地保证了民用建筑空间设置的灵活性，为施工和业主的装修设计提供了便利。此外，使用钢结构进行设计施工时能有限地减少水泥、砂石等建筑原料的使用，能大大减少施工成本，降低工程造价。同时还能降低环境污染，实现建筑的可持续发展，提高民用建筑的社会效益。为了更好地保障民用建筑的安全性，建筑物地基基础部分的设计不容忽视，在进行民用建筑结构设计时，要充分考虑场地条件及地基承载力特征值，根据建筑本身的结构特点选择合适的基础结构形式，保证地基基础部分受力均匀，满足整个建筑的设计要求。当施工过程中出现问题时能够及时与设计人员沟通，共同商议处理方法，保证施工进度和施工质量，使地基基础部分符合建筑设计的要求。

4　结束语

综上所述，民用建筑结构是一个较为复杂的结构系统，因此在对建筑进行施工的过程中就会出现诸多问题，要想有效解决这些问题，就需要提高设计师的水平，借鉴其他国家的优秀设计经验，在工作时，全身心投入，做好准备和规划工作，只有这样才能保证设计水平，推动我国民用建筑结构设计的发展。

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TU201.5

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2014-12-26