摘要：民用建筑结构的好坏将直接影响到建筑物的整体质量，因此，优质的建筑结构设计是确保民用建筑安全的关键步骤。本文主要对现代民用建筑结构设计常用类型及优化措施进行了探讨，可供大家交流。
关键词：民用建筑；结构设计；优化
1.民用建筑结构设计应当遵守的原则
1.1场地适应
场地适应性原则主要指的是民用建筑的地基承载能力和其抗震能力能够符合建筑的整体需要。民用建筑的结构设计不是一个单一的结构体系，而是由许多子结构与若干的组成部件构成的一个整体的空间结构体系。只有这些子结构与部件能够协同与配合，才能保证整个建筑的空间整体性与其整体的稳定性。而一个结构的整体抗震能力与其各自的子结构与部件的刚度、强度、受力状态分不开。民用建筑的设计因其功能不同，一般具有不同的功能空间特征，因此分别具体不同的结构体系模式，它们相互之间的空间布置也会有很大差别。
1.2经济合理
因土地、能源和材料价格的持续上涨，开发商要求设计单位必须注意材料和资金的节约，这一点符合结构设计的指导思想“安全适用，经济合理”。要从根本上做到经济，结构设计人员必须把握好民用建筑结构的概念设计。概念设计是依据理论知识与工作经验，结合建筑功能要求与建筑工程条件，在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系的定性设计方法。一幢民用建筑的设计如果没有经过正确的概念设计，是难以实现效果最好、造价最低的结构方案的。
2.现代民用建筑设计中常用的几种结构类型分析
2.1剪力墙结构
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。当墙体处于建筑物中合适的位置时，它们能形成一种有效抵抗水平作用的结构体系，同时，又能起到对空间的分割作用。这种结构在高层房屋中被大量运用。
2.2框架结构
框架结构是指由梁、柱为主要受力构件组成的建筑结构。建筑的梁通过刚接或铰接同柱之间加以连接，二者共同构成建筑的承重体系，来抵抗建筑在人们居住过程中所产生的竖直方向上的重力以及水平方向上的作用力。框架结构在进行平面布置时要灵活，能够满足建筑工艺以及使用功能的要求。框架结构比较使用于多层建筑以及高度在60m以下的建筑。在对框架结构进行平面上的设置时，尽量对平面或者立面的形状多加以利用，从而促进建筑的各部分结构在受力时抵抗弹性变形的能力得以均匀对称分布。
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2.3筒体结构
在现代的高层建筑中筒体结构被广泛地应用，最主要的特点是该结构刚度好、防震能力强。筒体结构主要由核心筒和框筒结构组成。建筑布置灵活、抗侧刚度大、整体性好，能够提供较大的使用空间。筒体结构能有效地抵抗水平荷载，因此比较适用建筑高层及超高层的建筑。在民用建筑设计中还有其他建筑结构设计形式，对这些建筑结构进行设计时不仅要考虑结构的选型、适用条件，还要考虑建筑物的功能和使用年限等多方面因素，才能使民用建筑结构设计更加符合需要。
3.现代民用建筑结构优化措施分析
3.1注重提高结构体系设计水平
在民用建筑结构设计中，普遍存在抗震结构不合理、规则性差 以及楼层错层等情况，这与选用结构体系不合理有很大关系。因此，要优化结构体系设计，主要包括以下结构的优化设计。
（1）异形柱框架结构的应用
建筑结构设计中，除特殊情况下使用圆形或三角形柱作为框架结构柱之外，一般多采用矩形柱形式。因为矩形柱的受力性较强，计算理论完善且 程的实践经验丰富，能够保证应用时的安全性和可靠性。但也存在一定的局限性，表现在当民用建筑增加到一定高度时，矩形柱的界面要求相应增大，但矩形柱的截面增大会对建筑结构的使用和布置造成一定影响。此时，异形柱框架结构的出现就能很好地解决这一难题，可有效解决由于民用建筑高度的增加带来的不利影响。
（2）多采用钢结构
钢结构与混凝土结构、砖混结构相比，具有更强的强度、性价比相对较高、综合经济效益高等特点。因此，在民用建筑中应尽量使用钢结构。应用钢结构宜进行大开间布置，以避免结构跨度过大，从而增加建筑结构自身的质量的问题，这使得建筑结构的空间设计布置有更大的自由发挥性。另外，使用钢结构可有效减少石、沙的用量。即使是较为软弱的地基也同样适用，从而大大减少了基础造价。钢结构的大量使用也有助于推动钢铁产业和其他新兴产业的发展，并可实现环境的可持续发展，对于促进社会产业化发展具有重要意义。
（3）优化下部地基基础结构设计
对下部地基基础结构进行优化设计，要选择适宜的方案。例如进行桩地基基础设计时，应根据实际的地质条件，选择适合的桩基形式，以减少成本。值得注意的是，由于灌注桩桩长受桩端持力层的影响较大，因此在进行选择时，应选择多种备用方案进行比较分析，最终选取最佳的方案。
（4）采用预应力大板结构技术
所谓的预应力大板结构在是指在柱间布置一根梁，并将预应力大板作为楼板，直接在预应力大板上布置隔墙的结构类型。随着预应力大板结构应用技术的不断发展和成熟，在装修改造以及平面设计中得到越来越多的应用，其适用性越来越广。另外，若将预应力大板结构与预应力宽扁梁结合应用，可有效提升建筑楼层的净高度，并有利于结构间的互相转化，达到美化室内环境的功效。
3.2提升结构设计人员的专业素养
针对民用建筑结构设计中存在标注不全、设计粗糙和违反规范条文等问题，应在施工之前予以解决，这就要求建筑结构设计人员具有一定的专业知识和职业素养。定期对设计人员进行专业培训学习，不断提升设计人员的业务水平和责任心，端正设计人员的态度，提升建筑结构设计的水平和质量。在选择设计方时，要对设计方的相关证书和资质进行审查，保证民用建筑结构的设计质量，从源头上提升建筑结构设计的安全性和整个建筑工程的质量。
3.3重视计算细节
在计算问题中尤其应当重视荷载取值是否恰当，在审图中心审图意见中，有很多类似荷载取值偏小；或是没有考虑悬挑物扭矩的作用；对于电梯机房漏考虑牵引力作用等等，这些都需要加强注意，对底部框架一抗震墙砌体房屋计算时应当按照建筑的实际情况进行计算。此外，建筑物的框架结构有填充墙，考虑周期折减系数取值。
3.4充分考虑构造措施设计中的问题
构造措施设计过程中应当考虑到温度收缩时产生的不利影响，浇筑时间不得低于60天，此外还应当考虑内外温度差及混凝土收缩导致的一系列变化。对于房屋非规则的楼板，在凸角或凹角处需要增加附加钢筋，同样对于阳角和阴角处，亦需要增加附加钢筋，此外，对于质量通病中，建筑物两端端开间及变形缝两侧对板的厚度及钢筋的直径也有严格的规定。
4.结束语
综上所述，民用建筑结构设计是一项复杂而艰巨的工作，结构设计合理与否直接影响到居民的人身安全。因此，结构设计人员要明确自己的责任，心怀严谨的工作态度对待设计图纸，采用科学合理的方法对民用建筑的结构进行合理优化，从而提高结构设计的水准，确保工程质量。
参考文献：
[1]潘亮.房屋结构设计中结构设计优化技术的应用[J].科技风，2014.
论文作者:朱金婷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/17
标签：结构论文; 民用建筑论文; 结构设计论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 预应力论文; 框架结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;