摘要：近年来，我国基础设施建设水平越来越完善，城市化水平不断提高，政府越来越重视工业和民用建筑的建设。为了不断提高民用建筑结构的设计水平，在新时期，社会对民用建筑结构也有了新的标准要求。结合实际和存在的问题，对土建结构进行了优化。
关键词：工民建；结构设计；优化措施
一、结构设计中常见问题及注意事项
1、连梁的设计
在连接梁的设计中，连接梁两端墙体肢端受压不均匀，会引起连接梁两端竖向位移差，产生连接梁内力。在设计中，即使采取各种措施降低连接梁的内力，也很难使连接梁的设计满足要求。针对设计过程，可以采用以下方法。
（1）均匀光束调幅处理。在抗震设计中，可以对剪力墙中连接梁的剪力和弯矩进行塑性调制，从而降低剪力的设计值。但在结构计算中，应限制或不限制减刚度连续梁的调幅范围。当部分连接梁的弯矩减小时，应相应增加连接梁和其他部分墙体肢的弯矩。一般情况下，所有调幅后的弯矩设计值不小于调幅前的0.8倍。（2）减小连接梁截面。通过降低连接梁的截面高度，可以减小连接梁的计算内力，提高剪力墙的抗震效果设计值。（3）连接梁铰链处理。当连接梁破坏时，当其对竖向荷载没有明显影响时，可视为大地震作用下的破坏。此时，根据独立墙肢对结构在多次地震作用下的内力进行分析。在设计墙肢加固时，为了保证墙肢的安全，采用了两次计算得出的不利情况。
2、跃层柱的设计
跃层柱在结构设计过程中经常出现，是结构设计的重要构件，应采取措施确保其具有足够的承载上部结构竖向荷载的能力。
跃层柱应满足抗剪中震弹性、抗弯中震不屈服要求，其配筋不宜小于相邻的一般框架柱，跃层柱相应楼层的剪力墙和一般框架柱、跃层柱上下端楼层均应采取适当加强措施。根据工程的复杂程度，必要时采用弹性或弹塑性时程分析方法进行补充计算、箍筋全长加密设计等。
3、短柱的设计
短柱为剪跨比不大于2，抗弯点在柱高中部，柱净高与柱截面高之比不大于4的柱。短列通常由以下条件引起：（1）采用独立基础下柱或条形基础下柱，基础顶部至基础梁截面。（2）层高较小。（3）框架结构中，楼梯的中部平台梁，将框架柱分为两段，减小了柱子的净高。（4）框架结构中，填充墙刚度影响到框架柱的受力状态。（5）高层建筑底层承受上部荷载较大，柱子轴压比控制，柱截面尺寸比较大。（6）高度差很小的结构。错层短柱易发生剪切破坏，在中震作用下应满足性能等级的设计要求。在错层柱抗震设计中，应增加一级抗震等级，不得增加一级抗震等级。截面高度不宜过小，裂缝处的箍筋应配置成全高，以提高抗震承载力和延性。
4、错层结构
当常规的垂直刚度错层式的剪力墙结构不规则，不利于抗震性能，但对抗震性能的影响不太严重，虽然有不规则的分层式剪力墙结构布局和明显的扭转效应对抗震性能的影响更大。错层框架-剪力墙结构或错层框架结构的抗震性能比错层剪力墙结构更差。因此，高层建筑宜避免错层。错层结构设计，应尽量减少扭转效应，其两侧宜采用变形性能和侧向刚度相近的结构方案，以减小错层处柱、墙内力，避免在错层处形成薄弱部位。
错层结构设计应注意以下几点：
（1）错列结构的计算模型应与实际应力模型相一致。（2）断层底板两侧的结构体系应采用相似的结构布置和横向刚度。（3）抗震设计中，错层框架柱混凝土强度等级不低于C30，截面高度不小于600mm，整个错层截面的箍筋加密配置；地震等级增加一级的，已经是特殊等级的，不得再增加。（4）在剪力墙平面外的错层式的受到部队，剪力墙的厚度不得小于200毫米非地震设计和抗震设计不少于250毫米，和墙上的四肢或支持列垂直于剪力墙应设置。在抗震设计中，地震等级提高一个等级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆剪力墙的混凝土强度等级应高于C30错层式的（包括C30）和分布式钢筋的配筋率不得低于0.3%的水平和垂直方向非地震设计，和不少于0.5%在垂直和水平方向上的抗震设计。（5）错层结构的抗震设计不应局限在计算措施上，应根据概念设计要求，通过采取恰当的构造措施，如设置与错层传力路径同方向的剪力墙或加腋梁等，改变错层结构的水平传力路径，避免或减轻错层给结构带来的危害。
5、单跨框架
单跨框架结构受地震影响严重，不宜采用单跨框架结构进行结构抗震设计。单跨框架结构是指以单跨为主轴，框架结构冗余度低的钢筋混凝土结构。在强震作用下，会产生较大的结构变形，多层建筑等辅助构件在很大程度上容易受到破坏。当需要单跨框架结构填充多层墙体时，应设置支承、柱翼墙或少量剪力墙结构。
单跨框架结构在教学建筑设计中经常遇到：（1）游廊不应采用单跨悬臂框架结构，而应设置落地框架柱，使其成为多跨框架，并增加支撑或剪力墙；（2）应采取措施防止教学楼之间的走廊变成单跨结构。如果必须采用，应增加单跨方向的柱截面，以提高结构的抗震性能；（3）平面末端应避免部分单跨框架。如有必要，可设置剪力墙或支架。
二、优化工民建结构设计的方案
1、确立具体优化方案
工民建结构的设计方案优化是推进工民建结构设计的重要基础，在工民建结构的设计阶段，为了全面提高工民建结构设计的科学性，负责建筑设计的相关人员就需要对工民建建筑结构施工的具体情况，如施工路段的地质条件、气候条件等，还有施工的技术水平等进行深入了解，在此基础上，制定有针对性地施工方案，确保施工各环节工作的顺利进行，由此保证工民建结构的合理性，以及工民建施工进度的顺利推进。
2、优化图纸设计
对于工民建结构的具体建设来看，施工前期的图纸设计是至关重要的，图纸设计的可行性和科学性直接联系这工民建结构的整体质量水平。因此，在施工前期，需要全面优化工民建结构的图纸设计，密切关注图纸设计的有效性，依照建筑行业的相关技术文件对图纸设计工作进行规范性作用，以保障图纸设计的科学性、可行性。在图纸设计的具体规划阶段，为了保证图纸设计的可行性，就需要对施工的实际情况进行初步分析和深入了解，针对施工的具体情况进行图纸设计，保证施工阶段的顺利，另外，在施工阶段，还需要针对施工面临的实际问题进行图纸的修改，不断完善建筑的图纸设计，以保障施工建筑最终的整体效果。
3、优化工民建的结构
为优化工民建的内部结构，就需要从工民建的施工阶段做起，在确定建筑结构的形式时，需要提前了解施工项目周边的地质条件、气候土壤等外部因素，还要考虑到建筑材料的性能，以此为基础对工民建结构的防震能力、建筑楼房的高度等进行进一步的计算，因为这项工作的繁杂性，所以要求相关的施工人员必须严格遵照建筑规范，具备高度的专业素质，从而保障工民建结构设计的合理性、科学性。
结束语
综上所述，建筑结构设计的优化对建筑设计至关重要。在设计房屋结构时，设计师应考虑到建筑的实用性和视觉美感，调整和优化现有的设计方法，以满足人们日益多样化的需求。通过大量的建筑实例表明，调整和优化住宅建筑结构设计，可以使企业和社会的经济效益最大化，保证建筑质量和生活安全，促进建筑企业的健康和长远发展。
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论文作者:方剑峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/5
标签：结构论文; 结构设计论文; 工民建论文; 图纸论文; 截面论文; 剪力墙论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第17期论文;