试论民用建筑结构设计的关键技术发展

尹政雯

（重庆市建筑科学研究院，重庆 400015）

1 民用建筑结构设计的内容。民用建筑结构设计分为大概包括以下内容：基础结构设计：墙体设计、板面设计、楼梯方向及机构设计等；上部结构设计：房顶结构设计、隔热设计、门窗结构设计、通风设计等；下部结构设计：给排水设计、保暖设计、电气设计等。

2 设计结构中较为常见的设计类型及特点。① 框架结构设计。框架结构设计同样具有砌体结构设计的功能，但与砌体结构设计比较，框架结构设计平面布置灵活，由于框架结构是用钢筋混凝土与型钢构件来承重的，所以框架结构的承重力、抗震力都比砌体结构高很多；而且框架结构是采用梁柱刚接，所以框架结构具有很好的延伸性。但为了保证构件的各个部位的承载力均匀且对称，设计时必须规划出平面和立面。②砌体结构设计。砌体结构设计的主体设计是围墙设计，在此类建筑结构中，围墙起到了承重和护围的双重作用。其特点是：设计和施工都较为简单，且对施工人员的技术要求不高。成本低具有经济性。但这种设计结构也有相应的缺点：由于这种设计的结构承重强度低，抗震力低，所以只适用于底层民用建筑，不能用于高层民用建筑。③ 剪力墙结构设计。剪力墙结构的设计需要满足结构布置和平面布置的要求，剪力墙的主要作用就是：承重、分隔空间、护围。由于剪力墙结构设计一般都作用抗侧力的是剪力墙构件且剪力墙自身具有间距限制且平面布置不灵活，所以普遍用于宾馆建筑或公寓建筑中。④筒体结构设计。筒体结构设计在高层建筑或者公用超高层建筑中经常使用。这种结构设计有平面设计灵活、抗侧刚度和抗扭刚度超强、可以采用集中布设的设置来设计剪力墙，等方面的优点。

3 民用建筑结构设计注意事项。①构件设计需科学合理。在民用建筑设计中，很多设计者由于职业水平不高或者个人职业操守不够严格，在结构设计中将场地分类与抗震类型弄错，设计出来的建筑结构底层空间太大，导致抗震效果不符合国家相关建筑规定，从而造成人民的人身财产损失。也有在建筑结构设计中载荷计算不严密、最小配筋率不符合规定、结构强度计算不严密等，都造成了建筑结构设计的不科学，不合理。因此设计者要提高自身职业操守和技术水平，严格按照国家相关建筑规定设计建筑结构，使其设计出的建筑科学合理、实用性强。②建筑结构设计时选材用料要恰当。建筑建设时的选材用料是建筑结构体系设计中很重要的一个环节。比如：高层民用建筑应采用钢管混凝土结构或钢骨混凝土结构，这样可以减少柱基截面面积从而达到良好的抗震性能。 ③民用建筑内部空间布置设计要合理。民用建筑结构设计中要注意客厅、卫生间、厨房、卧室等空间面积的配比设计，最大程度利用空间面积优势使其发挥应有的功能，并且需具有美观性和实用性。④ 建筑地基需科学合理的设计。建筑地基的设计和规划是整个建筑结构设计的灵魂，也对后期施工和销售起着决定性作用。因此建筑地基结构设计的合理，不仅能保证施工的安全、后期使用的安全；又能节省工期及建筑成本开支。所以建筑设计者在设计民用建筑结构之前，一定要先了解施工地的地理环境、沙土性质、建筑各方面的要求等，有针对性的认真负责设计好地基方案。

4 民用建筑结构设计的关键技术及发展。①预应力混凝土打扮结构技术的应用。预应力大板结构的设计是楼板采用预应力大板并在预应力大板上直接布置隔墙，且在梁柱与梁柱之间设计为明梁的结构体系。此项设计技术的应用，解决了室内次梁的美观问题，同时也给室内布局改造或者平面布置提供了更大的灵动空间。而且由于此项技术在我国发展的较为成熟，预应力结构的施工费和材料费成本也较为低廉，故在民用建筑结构设计中被广泛的应用。②短肢剪力墙设计技术的应用。短肢剪力墙常用的设计类型有：T型、L型、十字型和一字型，我国建筑行业规定：长度是厚度的5倍到8倍之间的才成为短肢剪力墙。其优点是：短肢剪力墙可以利用间隔墙的位置将链接隔墙的梁隐藏在间隔墙的竖向平面内，这样不仅增强建筑平面布置的灵活性，还增加建筑使用的功能性。③异形柱框架结构的设计。传统的框架结构设计中一般采用的是矩形柱，其优点是承重能力好，导力的途径较清晰，且经过长期的建筑实践证明，采用矩形柱对框架结构进行设计比较具有实用性和可实施性。近年来，由于经济发展迅速，人民建筑需求增强，高层建筑甚至超高层建筑逐渐增多。在高层建筑中矩形柱的截面增加，这就对室内布置的设计和使用上造成不良影响，且矩形柱所占面积较大。在这种趋势的发展下，将传统的矩形柱布置修改为L型、T型、或+型Z型等等异形柱。异形柱框架结构的设计，就优化了矩形柱的不足，使室内布置设计更为灵活，可操控范围增大。④钢结构设计技术的应用。钢结构设计技术与砖混结构设计技术和混凝土结构设计技术相比较，钢结构设计技术有以下几点特性：①钢结构强度高，在建筑设计中可使开间面积增加；②施工周期短，这不仅节省人力消耗也节省时间消耗；③钢结构自重比砖混或混凝土自重轻，利用钢结构设计技术可以很大程度上减少沙、土的用量。④从环保角度讲，钢结构建筑更有益于环保。⑤大量运用钢结构设计技术可促进钢材需求，从而促进我国钢铁工业的发展。

结语

民用建筑结构设计的关键技术对民用建筑的质量和发展起着极其重要的决定性作用。随着我国民用建筑的需求量大大的增加，这就对建筑结构设计者提出更高要求，设计者应充分利用建筑结构设计的关键技术设计出具有安全性、功能性、又要满足现代人的审美特点。钻研民用建筑结构的关键技术，使其得到发展和创新，能够让这项技术满足各种不同民用建筑需求，让设计出的技术方案既能发挥正常功能，又能降低成本，达到为我国经济建设发展做出应有的贡献的目的。

［1］孔雅莎.建筑结构设计杂谈［J］.建筑结构，2009.

［2］张玉明，王娟.现代民用建筑结构设计的关键技术发展[J].民营科技，2009.