探析民用建筑结构设计中的基础设计

王志慧

摘要：近年来，我国的建筑行业的发展迅速，在城市建设进程的逐渐深入过程中，房屋建筑的建设速度非常快，规模也呈现出顯著的进步，由于房屋建筑规模逐渐扩大，建筑集群体量逐渐扩大。房屋建筑的结构设计被提出了更高的要求。

关键词：民用建筑;结构设计;基础设计

引言

近年来，我国的经济发展水平突飞猛进，人们的物质生活水平得到了快速的提升，越来越多的人选择进入城市生活和发展，人们对于城市的住房条件无形中提出了更高的要求。随着城市化进程的不断加快，城市的建筑物也越来越多，其中房建作为建筑形式中的主要部分，与人们的生活有着密切的联系。房建结构设计一方面可以影响建筑物的安全性，另一方面还会对建筑的功能作用起到一定的影响。同时，人们在选择房屋的过程中考虑的因素更加全面，越来越高的择房要求也促进了房屋建筑结构设计工作的发展。

1建筑结构设计中的常见问题

1.1建筑结构设计的随意性

虽然每个建筑集群之间的结构设计互为补充相互关联，但是大量的建筑施工实践中，很多设计师虽然以建筑结构周围的重要参照物和建筑本身的需求为设计依据，但却难免忽略了实地考察及建筑周边环境等问题，在建筑结构的设计和工程施工中，结构设计占据重要地位，但结构设计图纸出现的微小问题却常常被设计师所忽略。房屋建筑集群的设计图纸非常复杂，其中所涉及内容几乎涵盖了建筑结构的各个方面，某一个管道设计的不合理或结构位置的对应关系不当，就可能会在未来的建筑施工中以扩大数倍的形式呈现出来。对于建筑结构设计师来说，考虑建筑结构的防震性、抗裂等级等是尤为重要的，但是目前有关标准并未详细规定房屋建筑结构设计图纸上标明相关信息，建筑结构的内容与设计图纸之间的对应关系也并不完善。如果建筑结构设计师在房屋建筑施工设计时过于随意，或只是照搬同类建筑设计的既往经验，那么很有可能在具体施工时出现大的问题，甚至导致整个建筑工程的质量隐患。

1.2建筑结构设计不合乎有关规定

目前由于市场竞争非常激烈，与房地产相关的建筑施工常常会存在恶意抢占市场份额、为追求利润空间而牺牲质量的情况。建筑工程的质量和安全隐患导致危房的出现，而建筑结构材料不能适应现代建筑结构设计的标准化要求也是常见的问题。此外，如果忽视基础等隐含结构等基础环节，极有可能造成房屋出现严重地基不稳等安全隐患，类似的安全事故将直接威胁到人们的生命财产安全，如果建筑结构设计不合理，出现坍塌、危楼等情况，不仅降低建筑结构设计水平和施工质量，还会对建筑设计队伍的发展和品牌建设产生重大影响。

2民用建筑基础设计的要求

对于民房结构设计而言，其基础设计是否符合要求、是否会对整个建筑设计造成较大的影响，是整个建筑设计的关键之处。基础设计一定程度上可以决定其建筑的质量和施工的质量，所以建筑的基础设计工作是非常重要的。在设计的过程中其设计方案应该满足以下5种功能：①设计方案的承受力应该满足其施工的正常需要和施工过程中产生的不同作用力;②确保其使用性能符合人们的要求;③可以保证长期不会发生质量问题;④当发生火灾等意外情况时，可以确保在一定的时间内保持足够的承载力;⑤当发生爆炸、撞击或者人为造成的危害时，结构可以保持其必要的稳定性和承载力，不能出现与起因不相符的问题，最大程度上减少连续倒塌的可能性。为了确保设计方案可以满足以上的5点要求，在地基的设计过程中应该将以下因素考虑在内：①在长期荷载的影响下，地基会发生一定程度的变形，确保其变形程度不会对其承重结构造成影响;②出现不利荷载的情况下，地基可以保持其稳定性不受严重影响;③可以确保地基长期稳定的承载力。地基承载力的选择一定要确保地基在长期塑性变形中保持稳定，另外还要考虑在其环境下存在的可能引起地基变形的特征和变形量。因为地基土的变形程度和时间有一定的关系，相对于钢筋混凝土等，地基土更容易发生变形。根据调查研究可以发现，目前大部分的建筑事故都是因为地基变形较大或地基不均匀引起的。地基基础的设计使用年限应该和上部结构的设计使用年限相一致。

3建筑结构设计优化技术应用

3.1做好前期结构优化

结构设计必须与建筑整体设计充分协调，在对建筑设计方案进行确定的过程中，结构设计人员需要高度重视概念设计，从实际情况出发，提出对建筑功能的要求和建议，如平面布置、结构布局、立面造型等，将建筑的高度、体量以及复杂程度等控制在相对合理的范围内，避免盲目追求新颖而忽视建筑结构的安全。例如，在建筑结构设计优化中，需要考虑结构整体的抗震性能，组织专家进行论证，确保在建筑结构设计优化后，建筑的抗震性能可以很好地满足相关规范要求，保障建筑安全使用。

3.2重视结构体系优化

1）应该着眼于建筑本身的使用功能和高度，确定最为合理的经济结构体系。例如，相比异形柱框架体系，普通的框架体系用钢量较低;相比短肢剪力墙，普通剪力墙的用钢量较低，在条件允许的情况下，从节约成本的角度出发，应该尽量选择用钢量较低的结构。2）应该采用比较规则的平面和立面方案。在建筑结构设计中，存在平面不规则和竖向不规则的情况，需要设计人员结合建筑功能，对平面的长宽比和立面的高宽比进行控制，尽可能保证建筑质量中心与结构中心重合。在竖向结构设计中，应该避免有较大的外挑或者内收，规避薄弱层以及转换层等不利因素，这样才能更好地保证结构水平抗剪承载力以及侧向刚度的均匀分布。3）应该对照建筑工程的实际情况，依照相关经验来对结构体系进行布置。在确定柱网结构的过程中，必须强调其跨度合理均匀，保证结构受力的合理性。以住宅小开间结构为例，此结构会影响电梯井筒分隔墙以及柱墙本身作用的合理发挥，结构刚度较差，在受到较大的振动时，很容易倒塌。对此，应该采用大开间结构进行分离，在规避上述问题的同时，也可以有效节约成本。4）应该控制好楼盖刚度。在建筑结构体系和布局优化设计中，需要确定好最佳的梁板截面尺寸，确保其布设合理，对楼盖结构的刚度进行合理控制。因为如果屋盖结构刚度过大，会导致梁板截面增大以及建筑自重增加，在影响建筑正常使用的同时，也会导致建筑成本增加;如果屋盖结构刚度过小，则梁板容易产生较大的变形，影响结构美观性，也可能造成填充墙或者装修材料的损坏。

3.3做好计算分析优化

结构的计算分析可以采用手工计算，也可以借助计算机程序进行计算。对结构设计方案进行相应的量化和验证，要求设计人员在选择计算模型，设置边界条件时，能够充分考虑结构的实际受力情况。结构整体计算的部分指标能够反映建筑结构的合理性。在国家相关规范中，能够用于结构整体控制的指标包括周期比、刚度比、位移比以及剪重比等。设计人员需要对结构进行反复计算，确保指标数据满足规范要求，才能保证结构性能的合理性。

结语

综上所述，对于房屋建筑结构进行合理设计，才能完善整个工程施工和使用的各项要求，设计人员依托于团队的力量，对整个施工工程进行预演，为满足现代建筑对于安全性、适用性和可持续耐久性的要求，设计人员可反复模拟建筑设计软件，实现建筑设计的高质量。为确保建筑结构设计方案能适应现代建筑行业的发展，设计人员应不断提升个人素养，确保结构构件的设计合理，结构设计工艺更为先进，设计人员应针对建筑项目特殊的地质情况，并配合勘察人员不断复核，确保在所选位置能设计出符合业主要求的房屋建筑。

参考文献：

[1]庆德门.房屋建筑结构设计中基础设计分析[J].建材与装饰，2016（43）：73.

[2]杨理.土木工程建筑结构基础的设计分析[J].建筑知识，2016（9）：30.