試論民用建筑結構設計的關鍵技術發展

文/黃禮平 江西省建筑設計研究總院 江西南昌 330029

時代在進步，社會在發展。任何領域都在探索中不斷地突破創新以跟上時代發展的潮流和社會的需求。建筑行業亦是如此。近年來，民用建筑結構技術的關鍵技術也在探索發展。目前我們的關鍵技術發展還有很多落后不足的地方。這需要加強對建筑結構技術的關鍵技術的發展。我將對民用建筑結構的關鍵技術發展進行探索和討論，以便大家更清晰的了解它的發展。

1、民用建筑結構的基本類型

1.1 框架結構設計

在高層的建筑中磚墻已經不能承受較大的荷載，就用梁和柱共同組成的框架來承擔房屋的所有荷載。也就是說把所有的荷載都分布在梁和柱組成的框架上。在房屋建造中使用框架結構，墻體就只是起到圍護布局的作用，不承擔力。所以為了減輕框架的荷載，室內的墻體就會采用較輕的材料建造。

1.2 剪力墻結構設計

剪力墻結構就是用鋼筋混凝土墻板來替代框架結構中的梁柱的一種結構設計。這樣的結構設計可以有效地控制結構的水平力。從受力方面來講，剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來承受水平和豎向的受力。剪力墻結構主要用于民用建筑中的高層房屋建筑。用混凝土墻板代替梁柱在高層房屋建筑中施工更加的方便安全。房屋后期居住使用也更加安全。但是剪力墻結構設計是將力分布在墻上所以住戶不能隨意的改造室內墻體布局。

1.3 砌體結構設計

按照塊材的不同砌體結構可以分為石砌體、磚砌體、砌塊砌體三種類型。用磚和石、砌塊為塊材再用砂漿砌筑的結構就是砌體結構。由于材料問題砌體結構的自重都比較大，所以砌體結構不用于高層建筑，一般用于集成建筑和中小型廠房。砌體耐火性能較好，使用的年份較長，是一種較為價廉實用的建筑材料。砌體結構在施工的時候對環境氣候的要求不高，即使在候冷的地方也不需要保溫措施。施工方便快捷。

1.4 筒體結構設計

筒體結構是由框架-剪力墻結構與全剪力墻結構綜合發展演變而形成的一種全新的結構設計體系。筒體結構由筒體組合或單個作為承重結構的高層建筑結構。所以筒體結構多數用于層數較多的高樓大廈。筒體結構大致分為框筒體系、桁架筒體系、筒中筒體系、成束筒體系四種體系。

2、民用建筑結構的關鍵技術

2.1 預應力混凝土大板的廣泛應用

隨著時代的高速發展，房地產行業也是高速發展。人們對住房的要求也越來越高。如今，板梁結構的普通性能已經無法滿足民用建筑的建造需要。這個時候預應力混凝土大板進入了人們的視野。預應力混凝土大板的良好性能能夠滿足高層建造的需求。現在許多的工程建造都引入了混凝土大板，它的強度等級為C40板厚約為200mm。在預應力混凝土大板的使用中對它的使用也形成了一些要求：1.在使用混凝土大板時要有一定的安全度。2.具有一定的延性變形能力等等。

2.2 鋼結構的創新應用

鋼結構是由鋼制的材料制作組合成的結構。主要由型鋼、鋼板等制成的梁、桁架、柱等。通過焊接、鉚釘、螺栓連接組合。鋼結構由于其強度高、自重較輕抗形變性能較好被人們喜愛應用。直到19世紀末期。我國才開始應用現代化鋼結構。但還是應用不多，新中國成立后，鋼結構的應用得到了較大的重視與發展，無論在“質”還是“量”上都有了較大的突破。2000年以后，我國經濟高速發展，鋼產量成為世界大國。在性能方面，隨著對鋼結構的深入研究實驗，發現了保溫節能性能、防火性能、隔音性能等諸多優勢。目前經過“十二五”戰略的發展后。鋼結構在民用建筑中的技術性能也不斷地完善進步無論是鋼結構的抗震性、抗風性、耐久性、保溫性、隔音性、健康性、舒適、環保等方面都得到了較大的發展與提升。

2.3 異形柱框架結構的發展

全部或部分柱截面為L形、十字形、T形的就是異形柱結構。繼人們對住房外形環境、安全性的重視后，人們愈發的享受住房的舒適性與美觀性。傳統的房屋建造中多數使用矩形截面柱，然而矩形截面柱會有室內棱角會影響美觀而且也有一定的危險性。為了改變矩形截面柱帶來的不便，滿足人們對住宅的要求，異形柱框架體系開始采用。首先這個體系在天津市流行使用，后來推廣成全國使用。異形柱框架結構有效避免了占用建筑面積、凸起棱角不美觀的問題。在圍護欄、室內隔墻方面都比較薄的建筑特色。

3、民用建筑設計的優化

3.1 設計施工的安全保障

建筑結構設計的發展除了重視建筑的應用技能空間等方面的優化、發展之外，安全性能也是重中之重的問題。一切的進步與發展都要以安全為前提。在建筑結構設計的發展中從一開始的磚墻基礎構造到后來的砌體結構、剪力墻結構都是為了滿足建筑需求的安全持久的新興技術發展。在建筑結構的設計時，要著重考慮到較新材料的不確定性，自然環境的影響、測量時的誤差、承重的能力等方面。在創新中穩扎穩打。

3.2 建筑結構設計的問題

雖然建筑結構設計的技術是在上升發展，但還有許多的問題與風險沒有解決。主要在材料強度不夠、抗震性能不足等方面。材料的強度方面一直是一大難題，這就需要我們去尋找創造。監管部門的監督作用也是很重要的。而抗震性能則需要設計者把抗震要素融入建筑設計中。特別是民用建筑，更要融入抗震理念。面臨的問題還有很多，發展與突破問題才能提供更好的服務。

結論：

民用建筑是我們工程建造中的重要組成。在經濟飛速發展的時代，建筑結構的設計也在快速發展創新。在設計中發現問題，應用精妙的技術解決問題。能夠推動建筑結構設計不斷地推陳出新。當然在探究關鍵技術發展的同時也要兼顧安全性能。安全是所有建筑結構設計建造的核心與基礎。