普通民用建筑结构设计的分析

马程

摘要：在民用建筑结构设计中，民用建筑的工程质量直接关系到人民群众的生命安全，因此对其质量的要求是特刚高的，它直接影响着建筑物的安全性、舒适性、耐久性和经济性，为此在民用建藐结构设计中，我们要更加的用心。本文就民用建筑对结构设计的新要求、现代民用建筑结构设计的关键技术和民用建筑中结构的新技术发展趋势三个方面进行探讨，对于更好地开展民用建筑结构设计工作具有较强的理论和实践指导意义。

关键词：民用建筑；结构设计；问题

前言

民用建筑工程与人们的生活和生产密切相关，而民用建筑设计工作是繁重而又责任重大的，如果不考虑施工因素，那么结构设计是直接决定着建筑物的安全和舒适度以及其功能是否能充分发挥的关键因素。民用建筑是以居住为主要使用目的的建筑。当前，民用建筑设计追求“以人为本”，这就要求结构设计人员设计思想的开拓和设计方法的创新，并且对设计中存在的问题进行了深入分析。

1民用建筑对结构设计的新要求

1.1材料和资金的节省

因土地、能源和材料价格的持续上涨，开发商要求设计单位必须注意材料和资金的节约，这一点符合结构设计的指导思想——“安全适用，经济合理”。要从根本上做到经济，结构设计人员必须把握好民用建筑结构的概念设计。概念设计是依据理论知识与工作经验，结合建筑功能要求与建筑工程条件，在特定的建筑空间中用整体概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构关系的定性设计方法。一幢民用建筑设计没有经过正确的概念设计，是难以实现效果最好、造价最低的结构方案的。

1.2民用建筑的高层化

高层民用建筑与其他高层建筑最大的不同在于业主对房屋基于居住目的的功能诉求，如采光、通风、居住面积与层高、振动舒适度等。一梯多户的建筑如何让更多的户型能够南向采光？单体设计中怎样提高建筑的卫生防疫性能？如何设置共享的空中庭院使住户不出门即可感受室外的自然景观？这些现实问题迫使设计师们开始大胆尝试，于是高层民用建筑的结构体形变得日趋复杂，如平面的不规则、竖向收进与悬挑、结构连体、大底盘多塔、错层等。结构设计师要解决这些复杂的技术难题，必须依靠结构设计理论的不断发展和创新以及结构计算分析软件的开发和应用。

1.3户型内部空间个性化

业主具有个性化的思维方法和审美意识，不同时期住户对建筑空间有不同的要求。在结构设计上应考虑让住户拥有建筑内部的空间划分及梯和楼梯间、建筑分户墙、外墙或固定的厨房和卫浴设置的权利。在进行竖向受力构件的布置时，应使其与卫生间隔墙结合设置，避免在户型内部其他部位出现。这样既在开间和进深两个方向保留了较大的灵活性，也充分利用了承重墙隔声好的性能。同时，外墙部位的粱、柱、墙设置要为窗户的灵活布置创造条件，楼板的设计也必须考虑隔墙位置的调整。

2建筑结构中的问题

我国的建筑业在不断发展与进步，在不断发展中也表现出了建筑的一些问题。下面我们对民用建筑结构中所存在的疑问进行分析。

在建筑设计中，有些结构存在很大的缺点，表现出不合理性，并且在结构设计过程中，还总会有安全问题等待解决，这是它没有认真设计和执行我国抗震规定的结果。我国在一些建筑物中又修建了地下停车场等，在建筑物底层会有很大的空间，这样不符合力学原理，还不符合国家标准，而且有些设计师在设计上存在不够严谨认真的态度，会出现把抗震和场地混为一谈的现象，让建筑整体出现很严重的错误。还有是在使用的悬挑构件中，总是不能达到国家的标准，并且相差甚远。在进行荷载取值中，不按照国家建筑标准就会导致重大的失误。在很多结构中，计算出的数会与实际有着很大的差距，距离标准更是有着很远的距离，这些都会导致重大的安全隐患。在设计深度上也达不到标准。建筑物的结构设计在建筑施工图纸上经常会出现偷工减料现象，让整体表现出的工程面貌不能令人满意。在设计上总是不能用心，导致施工安全等级降级等问题出现，而这些也都是由于设计者把施工图纸做得过于简单、不够精细，在图纸中出现的系统图和大样图都有一些漏缺。对于施工中应注意的点只用了“见图集”等予以标注，并没有表达出完整明确的含义。对于细节部分表达也不够清楚准确，没有将应该交代的问题及时交代。以上问题的产生其主要原因是设计师对民用建筑结构设计的重视程度差，还用了别人的作品，也可能是因为设计师没有对设计规范和方法作出正确和全面的认识。没有将力学的概念准确掌握，就不能对建筑物进行正确的计算。

在建筑结构上验算出现的疑问。在结构方面可以分为三类：一是对于荷载取值方面的不当，在采用独立基础的状况下，对民用多层框架建筑其建筑受力点主要在软弱黏性的土层进行。在软弱黏性的土层中，让建筑物的高度小于8层，并且高度要小于25m。在一般的民用房屋中，根本不需要去验算地基中的抗震承载力，但在设计的基础上要充分考虑到风荷载在其中产生的重要作用。风荷载的输入是必须的，无论其是否位于地震区或者是否高层建筑。二是对底框砌体结构进行验算的问题。只有刚度较为均匀的多层结构才可以适用底部剪力法，如果其结构中具有薄弱层，就必须对塑性变形集中造成的影响进行考虑。三是确定结构周期折减系数。框架结构等因为有填充墙，其实际刚度比计算刚度更大，而实际周期又小于计算的周期，所以计算出的地震剪力一般是要偏小的，結构就存在一定的安全隐患，为此对计算周期进行折减就显得非常必要。

还有构造设计的问题。构造设计问题中主要存在地基基础设计问题以及框架结构设计的问题。前者是设计中经常出现的问题，高层建筑基础在有效埋置深度上经常出现不足的情况。如果对柱基类型选择不当，对其施工上的操作可行性以及完工质量都可能造成严重影响，还可能对周围的施工环境带来损坏。而当桩间距不够、不符合相关规定的时候，尤其是锚桩和试桩的间距经常被设计者忽略，这都会对试桩结果的正确性造成较大影响。此外，当桩身的钢筋笼不够长时，其在挤土灌注桩的时候就可能无法穿越软弱土层的深度，不符合相关的桩基规范，这也是建筑结构设计中常出现的问题。对于框架结构设计，一般设计者很容易忽视纵向框架而只重视横向框架。根据我国现行的抗震设计要求，应该按照两个主轴的方向来进行分别计算。当不进行抗震设计时，一些设计人员将纵向框架按照普通的连续梁来进行设计，这也是不符合相关构造要求的。

材料、机构体系问题对于工程技术人员来说，选择合适的建筑材料以及合理的结构体系是非常重要的问题。特别是现在民用建筑很多都是高层甚至超高层的，我国根据建筑钢材的分类建议高层建筑尽量采用钢骨混凝土结构或者钢管混凝土结构等，使其柱断面的尺寸得以有效减小，也使其结构的抗震功能得以提高。如果高度超过一定程度后，为了抵御风振，基本都是将钢骨混凝土或者钢管混凝土结构作为首选的建筑材料。

在很多实际建筑工程中都出现了规则性差以及抗震结构不利等现象，还有就是楼层出现错层的问题。如果在高层建筑中出现大范围的错层，那么楼板的连续性就会出现问题，这种结构一旦形成对抗震是非常不利的。此外，一些民用高层建筑存在薄弱层可是又没有补救的抗震措施。按照我国对高层建筑中抗震设计的相关要求，一般高层结构是不能采用两种或者两种以上复杂结构的。而楼板开洞过大也会造成结构的不规则，影响结构的抗震效果。

3结论

想要解决好这些问题，需要丰富的经验和先进的理论知识，并且秉着认真负责的态度和创新精神投入到工作中。而设计者在进行民用建筑的结构设计时，则要从每个基本构件开始计算，掌握其中的各个要点，并且按照相关规定，配合其他专业人员进行整体结构设计，从而提高我国民用建筑的结构设计水平，将建筑质量提升到一个新的层次，使我国的民用建筑在结构设计上更加科学合理、安全规范。只有这样，才能提高我国民用建筑的结构设计水平，让我国的建筑设计事业得到全面发展。