淺談民用建筑結構設計

顧振宇

（上海德森建筑設計有限公司貴州分公司貴州貴陽　550001）

淺談民用建筑結構設計

顧振宇

（上海德森建筑設計有限公司貴州分公司貴州貴陽550001）

隨著社會經濟不斷發展和城市化水平不斷加快，我國的建筑行業也在不斷地進步，民用建筑表現最為突出。民用結構質量的好壞與相關工作人員的研究調查工作息息相關。經過對以往設計案例的分析發現，我國大多數民用建筑的結構設計質量都不高。本文對此進行了分析，并對如何改善民用建筑結構設計的措施進行了探討。

民用建筑；結構設計；措施

引言

隨著我國經濟社會的不斷發展，人們對建筑質量和舒適度的要求越來越高，因此就必須對民用建筑結構進行合理設計和優化，這樣不僅能增加建筑的穩定性和舒適度，還能最大程度地降低民用建筑的建設成本，實現民用建筑的經濟效益和社會效益，實現利益的最大化。

1　民用建筑結構設計分析

1.1剪力墻結構

剪力墻一般指建筑物中的分隔墻或者是承重墻等，對于剪力墻的規劃設計，重點在于要保證建筑物符合平面布置的相關要求，這樣不僅可以提高剪力墻的承載能力，也可以擴大內部空間。一般情況下，剪力墻的使用在高層建筑中較為普遍，因其實用性較高，在公寓或者是旅館中都有著較好的應用。若想節約空間，在建筑中可以不設梁，將混凝土平板作為剪力墻結構中的樓蓋結構即可，如圖1所示。

圖1　民用建筑剪力墻結構示意圖

1.2框架結構

對框架結構靈活點的布置也是平面布置中較為重要的部分，且其對于承重能力以及結構分割構件的設置都著很高的要求，同時還要其能夠滿足建筑物的使用要求、施工需求等。建筑物的結構框架大多使用的是鋼筋混凝土或者是型鋼材料，因其有著較好的抗彎曲以及抗壓性。若在民用建筑中使用此類材料，可以保證建筑物具有較好的抗震能力和延通性。需要注意的是，這些材料都是在多層建筑或者是高度低于50m以下的建筑中使用的，就當前我國的使用情況來看，還未完全發揮出其功效。另外，在對框架結構展開平面布置的時候，可盡量使用平面或者是立面的形狀，這樣做的主要目的是保證建筑物受力均勻，如圖2所示。

圖2　民用建筑框架結構示意圖

1.3筒體結構

筒體結構在現代高層建筑中較為常見，其主要優勢為結構剛度好、防震能力強。筒體結構主要由核心筒和框筒結構組成。建筑布置靈活、抗側剛度大、整體性好，能夠提供較大的使用空間。筒體結構能有效地抵抗水平荷載，因此比較適用建筑高層及超高層的建筑。在民用建筑設計中還有其他建筑結構設計形式，對這些建筑結構進行設計時不僅要考慮結構的選型、適用條件，還要考慮建筑物的功能和使用年限等多方面因素，才能使民用建筑結構設計更加符合需要，更加科學合理。筒體結構如圖3所示。

圖3　民用建筑筒體結構示意圖

2　民用建筑結構設計中存在的問題

2.1部分結構設計缺乏科學的合理性

目前我國很多民用建筑結構設計中都存在著安全隱患，其中表現最為突出的是抗震設計的匱乏。根據我國相關規定要求，建筑的底部抗震墻結構、砌體抗震墻以及底部框架梁等都應該對齊。少數設計為了拓展建筑物的內部空間，只在底層設計中添加少量的抗震墻，這就導致上部和底部抗震墻不能對齊，使得建筑物的整體結構存在著上重下輕的弊端，不符合力學原理，這種設計就容易導致建筑物坍塌。在混凝土構件設計中，懸挑構件最小配筋率不能達到相關設計要求，相差數值較大，會影響建筑整體的性能。在民用建筑結構設計中，因為需要遵循的規范較多，若不考慮周全，就會使得其質量不符合要求。

2.2設計深度不符合要求

很多設計人員為了減少自身的工作量，其工作態度存在著很大的問題。在設計時，只是將以往的設計案例拿出來，對其尺寸和外形進行調整，就上交設計結果，這種設計會導致建筑物整體結構的不契合。很多設計人員的麻痹大意會導致設計圖紙不全面，對于圖紙中不能反映的問題沒有進行總結。除此之外，在設計中，應該按照建筑的設計依據、安全等級、設計參數以及耐火等級防火消防要求進行處理，但是很多設計人員忽略了這些問題。這些問題如果在設計階段不能有效解決，那么將會阻礙施工作業任務的順利開展，影響施工進度，最終降低了建筑物的質量。

2.3地基設計和承載柱截面高度設計問題

地基是建筑結構設計的基礎，優秀的地基設計對建筑結構的設計方向有直接的影響。如果沒有對修建民用建筑的地質情況進行充分的勘察便進行建筑結構的設計，極有可能導致后期施工過程中出現地基軟弱、承載力不夠等安全問題。在對民用建筑進行設計時，荷載值的計算沒采用規范的折減系數，則直接導致計算結構的準確率十分低。另外，承載柱截面高度設計問題常出現在六級抗震設防區域。設計人員為在受力分析計算中簡單一些，刻意縮小設計截面高度，這樣做使得柱頂的抗彎強度不合格，建筑骨架、柱子因此產生裂縫，最終結果則是降低了建筑的耐久性。一旦遭遇地震，建筑極易垮塌危及人們的生命財產安全，影響生活質量的提升。

3　民用建筑結構優化措施

3.1提升民用建筑結構設計質量

在設計民用建筑結構設計中，需要對防火和抗震兩個方面進行著重考慮?，F結合上文對如何提高民用建筑的抗震性能進行重點論述。常見做法為設置構造柱，構造柱主要從豎向加強層與層之間墻體的連接。構造柱主要從豎向加強層與層之間墻體的連接。構造柱和圈梁共同形成空間骨架，以增強房屋的整體剛度。構造柱的截面尺寸，不應小于240mm×180mm，一般取240mm×240mm。構造柱與墻體連接處宜砌成馬牙槎，并應沿墻高每隔500mm設2φ6拉結鋼筋，每邊伸入墻內不宜小于1m。構造柱做法如圖4所示。

3.2優化民用建筑結構模型

圖4　構造柱做法圖

民用建筑和人們的生活息息相關，也是與人民群眾利益聯系最緊密的建筑工程，因此在設計前必須對民用建筑結構模型進行合理優化設計，對房屋的結構體系、圍護結構、房屋的各個細節結構進行合理優化設計，保證建筑結構的承重、受力符合相關規范和要求。在進行建筑結構設計時還要充分考慮經濟原則，保證建筑結構安全的同時還要盡可能降低建筑結構的成本，實現經濟效益的最大化。

3.3提高民用建筑結構設計的安全性

提高民用建筑結構設計的安全性也是當前人們關注的重點。為了保證建筑結構的安全性和使用壽命，必須對民用建筑結構進行合理設計。在民用建筑結構設計時，要盡可能選擇合理的結構類型。比如現階段運用廣泛鋼結構，鋼結構與傳統的鋼筋混凝土結構相比，具有強度高、質量輕、工期短等特點，適應現階段民用建筑結構的設計要求。與此同時，鋼結構的大空間布置，能更好地保證了民用建筑空間設置的靈活性，為施工和業主的裝修設計提供了便利。此外，使用鋼結構進行設計施工時能有限地減少水泥、砂石等建筑原料的使用，能大大減少施工成本，降低工程造價。同時還能降低環境污染，實現建筑的可持續發展，提高民用建筑的社會效益。為了更好地保障民用建筑的安全性，建筑物地基基礎部分的設計不容忽視，在進行民用建筑結構設計時，要充分考慮場地條件及地基承載力特征值，根據建筑本身的結構特點選擇合適的基礎結構形式，保證地基基礎部分受力均勻，滿足整個建筑的設計要求。當施工過程中出現問題時能夠及時與設計人員溝通，共同商議處理方法，保證施工進度和施工質量，使地基基礎部分符合建筑設計的要求。

4　結束語

綜上所述，民用建筑結構是一個較為復雜的結構系統，因此在對建筑進行施工的過程中就會出現諸多問題，要想有效解決這些問題，就需要提高設計師的水平，借鑒其他國家的優秀設計經驗，在工作時，全身心投入，做好準備和規劃工作，只有這樣才能保證設計水平，推動我國民用建筑結構設計的發展。

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TU201.5

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1673-0038（2015）03-0005-02

2014-12-26