民用建筑结构设计的要点探究

2020-03-06刘俊杰

工程建设与设计 2020年21期

刘俊杰

（中土集团福州勘察设计研究院有限公司，福州 350013）

1 民用建筑结构设计原则

1.1 以人为本

建筑物本身的功能是为人民服务，民用建筑是人们日常生活中离不开的重要场所，因此，民用建筑设计遵循以人为本的原则，对于建筑业的可持续发展是必不可少的。随着社会经济的发展，人们的生活水平不断提高，人们在追求物质的同时，也增加了精神上的需要以及长期的发展。现在的环保观念仍然在于人们的思想中，人们更加关注其对子孙后代的影响。在这种观念下，生态民用建筑更符合现代人的需求，因此，以人为本的民用建筑设计是设计的基本原则【1】。

1.2 可持续发展

民用建筑的设计在促进当前的社会和经济发展中具有重要作用，并且对人们的工作和生活产生重大影响。当前，民用建筑设计的发展趋势正在向多元化的方向发展。随着中国社会和经济发展的需要，民用建筑的设计必须与社会的普遍发展相协调，以满足现代人物质和精神生活的需要。因此，民用建筑的设计必须遵循相对完善的设计状态，在保证民用建筑质量的前提下，充分发挥民用建筑的功能性和实用性。同时，从可持续发展的角度出发，设计中必须充分考虑民用建筑的自然环境因素，使民用建筑与周围环境融为一体，实现可持续发展的目标。

1.3 刚柔相济

民用建筑的结构设计直接影响建筑物的安全，在设计房屋结构时必须满足相应的国家标准。但在设计结构刚度时，必须适度掌握，并且建筑物结构的强刚度和弱刚度会影响建筑物的整体稳定性，因此，结构设计需要满足低承载力和高延性的设计思想。如果结构刚度太强，则建筑物结构的承载力会增加。当发生自然灾害（如地震）时，建筑结构吸收的能量非常大，以致于容易发生无预警的损坏或倒塌。由于结构刚度太软且容易使建筑物变形并导致相同的结果，因此，建筑结构的设计必须基于刚度和延性适宜的原理，建筑结构必须能够保证一定的刚度并控制结构变形。由于其结构特定的延性，它可以有效抵抗结构的外力。

1.4 多道防线相互连接

尽管不可能用单个结构部件来完成建筑物的整体安全性，但要确保整个建筑物的安全性，建筑物结构必须形成多道防线，并形成一个抵抗整个结构系统共同承受的外力系统。另外，在建筑结构中，内部结构构件的内力是不同的，因此，需要用于将结构构件彼此连接的结构设计，从而可以使结构一体化。这样，如果建筑物受到外力破坏，则可以有效地分解和传递外力，消除外力对建筑物本身结构的破坏，并保持建筑物的整体完整性【2】。

2 民用建筑结构设计要求

2.1 上部结构

在整个土建工程中，它由上部结构和基础部分组成。下部基础和上部结构相互促进，共同协调力量。上部结构的设计不仅与基础的承载力有关，而且与整个建筑物的质量和安全有关。因此，在基础设计过程中，必须充分考虑上部结构的强度和刚度，并且不同的上部结构具有不同的利用基础变形的能力。因此，在彻底了解上部结构的刚度特性后，设计人员才能提出合理的基础形式设计。

2.2 地理条件

在进行民用建筑设计前，必须对场地进行彻底的调查和研究，并且必须深刻掌握地质数据。同时，弄清施工现场的交通、供电和排水情况。不同的建筑物根据不同的计划需要进行不同的地基处理，项目成本和施工难度也不同。通常，会选择具有良好地理条件的地基，采用简单的施工方法，根据经济合理的原则进行更多的设计。特殊的项目必须在一定的地基上建造，例如，不稳定的变坡或高的压缩比地质，不能满足设计要求，并且需要根据情况对地基进行特殊处理。各种处理和优化措施可提高地基的稳定性和承载力，减少地基的变形并为建筑物的总体质量目标和要求奠定基础。同时，在选择建筑物的地基时，应避免滑坡。

2.3 施工环境因素

桩基经常用于民用建筑的基础设计过程中，因为天然基础不能满足沉降和承载力的设计要求。在人口稠密的城市建筑中，桩基工程会带来许多环境风险，这会影响整个项目的质量和安全以及项目成本和进度【3】。

2.4 设计人员技术水平

能够严格按照当前的国家规范要求进行民用建筑结构设计，确保荷载传递清晰明了，确保建筑构件的布局规格和建筑物的完整性，并能够避免由于数据不足而导致的计算和设计值不一致。明确设计师的职责，提高结构设计师的专业设计技能。避免因疏忽造成的民用建筑安全隐患。

3 现阶段民用建筑结构设计中的问题研究

3.1 结构设计不完整

我国部分民用建筑的设计工作并未根据具体建筑来开展，所以无法保证建筑物安全性。一些设计人员为了提高建筑使用效果，往往会增加底层空间，然而对于抗震墙又缺乏重视，所以造成结构设计的不合理。另外，一些设计人员将抗震与场地混为一谈，对其各自特点不够了解，影响结构安全系数。

3.2 结构设计师的专业素质有限，设计不科学

民用建筑的结构设计着重于根据科学安排实现人性化和便利性，因此，民用建筑师对商业功能的需求以及建筑设计的创新和灵活性不断增长。一方面，建筑工程领域在现阶段发展迅速；另一方面，设计师本身缺乏良好的资源和学习条件。设计师需要提高他们的专业素质。设计水平低下不仅影响建筑结构设计的稳定性，而且严重影响建筑结构的实际应用。

3.3 不同构造的结构设计问题

埋置深度、地基基础以及上部结构方面设计工作是主要结构设计问题。基础类型与施工要求不符导致最终施工可操作性与质量受到影响，同时还会影响施工环境。比如，若是桩基间距不符合要求，则无法保证试桩结果合理性与准确性。若是桩身钢筋笼长度不足，那么，开展基础灌注桩施工作业时，则会对软弱土层穿越质量与效果产生影响，进而无法保证桩基满足规范标准。开展框架结构设计工作时，对于横向框架较为重视，而对于纵向框架较为忽视。

4 优化民用建筑结构设计的措施分析

4.1 注重建筑设计的整体质量

根据有关调查研究发现，目前，我国民用建筑设计存在很多明显的漏洞，如标注不完整，设计粗糙，甚至出现了违反规章制度的设计。在这方面，民用建筑结构的设计师必须具有专业的知识和技能。通过不断的培训和实践来提高实际业务发展水平，改正工作态度以提高民用建筑结构的设计水平和质量。另外，在实际选择设计过程中，有必要对设计师的相关证书和资格进行审查，以提高土木结构设计的规范性。