关键词：民用建筑；结构设计；防震；刚度
1 结构设计
结构设计主要可以按照时间顺序分为三个阶段：第一阶段为结构方案阶段。在此期间，要根据要设计建筑的重要性、类别、建筑高度和层数，建筑所在地的抗震设防烈度，来确定建筑的结构形式；第二阶段为结构计算阶段。在此期间，要根据建筑的结构及其抗震防火参数要计算梁、板的计算跨度、钢筋搭接长度等。第三阶段为施工图设计阶段。要根据建筑的结构体系和设计特点确定其结构平面图、屋顶(面)结构图。
2 结构设计的方法
结构设计的方法主要有五个方面。结构平面图的绘制、屋顶(面)结构图、大样详图、楼梯和基础建材。结构平面图绘制时要注意一个问题：结构软件建模。因为用结构软件建模可以利用软件来进行荷载计算。这样可以检验设计的安全性。当建筑地抗震设防裂度为7及以上时，必须要用软件建模屋顶(面)结构图要注意建筑的类型差别。因为对于建筑的板跨度较大时要用梁板式，而对于板跨度不大时用折板式处理。正确绘图和设计的关键是设计者必须要具备一定的空间概念，能够正确理解建筑图纸和意图；大样详图在绘制时一定要确保建筑详图准确无误，并且能在保持建筑外形的情况下使结构受力合理和施工方便；楼梯梯板要注意绕度的控制，楼梁下的净高度要满足建筑的要求，而且为了保证上下楼层的位置统一要注意楼梁的位置。基础建材要注意能够符合建筑结构耐久性的要求。比如混凝土、钢筋等，不能不顾安全偷工减料。条基交接部位的钢筋设置要。按照标准图来做，其基地面积不能重复利用，应注意调整基础宽度。
3 结构设计的原则
3.1 “以人为本”原则
不论是民用建筑还是公用建筑设施都是为人服务的。因此，设计人们心里想要的建筑是设计师最基本的原则。随着经济的发展，人们的生活水平得到不断提高。儿更多的人由去城里居住的思想观念向回归自然转变。因此，对于设计师来讲，在尊重设计地段内土地和环境的前提下，满足人们的生态型建筑要求。
3.2 绿色环保设计原则
环境的污染、气候的变坏都在无时无刻的提醒我们要绿色、低碳。所以在建筑设计时也要注重生态、环保，追求人与自然的可持续发展。在设计时要充分考虑当地的自然环境，维护当地的自然地貌特征和原有的植被条件，尽可能的协调绿地、水体和建筑物的关系。
3.3 刚柔相济原则
由于要保持建筑的稳定性和强度，所以对于结构的刚度有比较高的要求。但是刚度过大时，其适应能力就变差了，当有强大的破坏力瞬间来袭时，其结构不能释压、传递外力，局部受损后会导致全部毁坏，而刚度过柔的结构容易造成变形太大而使整个建筑倾覆。因此，衡量这个度，是建筑设计时设计师需要揣摩的重要因素。
3.4 多层设防设计原则
在建筑实际应用的过程中，静定结构由于受到地震和风害的影响，整个建筑所有的结构都在抵抗外力的作用，如果局部构件设计时出现缺陷，那么这个瑕疵―旦产生裂缝，就会导致局部受损，进而会使整个建筑损毁。设计时要学会发现结构设计的隐患，对建筑的结构要进行反复推敲。
3.5 圈出节点设计原则
由于结构体系中，各构件交接之处非常多，错综复杂，所以要非常明确每个节点的所在，因为节点也就是结构体系的弱点，对节点的设计一定要严谨，科学。只有这样，在灾难来临时，节点才能合理的传递外力，维持结构体系的稳定与安全。
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4 建筑结构存在的问题
4.1 抗震设计方面存在的问题
汶川地震的发生，又一次为建筑抗震设计敲响了警钟。因此，在建筑结构设计时，要实现小镇不坏，中震可修，大震不倒的三个基本要求。建筑物是否具有抗震性由承载力和变形能力两者来判断。当地震发生时，可以利用结构材料钢筋混凝土的变形来吸收能量，增加架构的韧性，不仅能减弱地震产生的能量，还能抵抗强烈地震。因此在设计中，要做到这些基本要求。强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强锚固以及强结构底部。但是，不是为了抗震，什么都要变强。结构的刚度要适应地震作用下的动力要求并均匀连续分布。过强必脆，这样反而成为了结构的一个弱点。
4.2 防火设计方面存在的问题
每年都会发生一些大型火灾事故，造成的伤亡和财产损失都非常严重，这些事故责任追究下来必然会存在建筑设计中防火的问题。许多设计人员对防火规范和规定不熟悉，这就导致一些重点防火的材料在设计时被忽视。
4.3 高层建筑基础的选型问题
由于空间的限制，在一些大型的人口密集型城市高峰建筑如雨后春笋般出现。而高层建筑的设计和低层又有很大的区别。对于高层建筑，要选用整体性能好、能满足地基承载力和建筑物允许变形要求以及能调节不均匀沉降的基础形式。对于不同要求和地理位置的建筑其基础形式又不同。根据层数、荷载、结构类型、以及承载力的不同有筏板基础、箱型基础和条型交叉梁基础。
4.4 部分结构设计不合理的问题
部分设计师由于种种原因，为了追求更多的空间，会把抗震墙设计的很少，上部切体抗震墙大部分不能与底部的框架梁对不齐，造车结构体系的不合理，传力不明确，有些设计中荷载取值没有按规范要求来确定，存在计算错误等现象；有些结构设计的强度远低于计算结果，存在严重的安全隐患。
5 结构设计采用的措施与方法
5.1场地选择
开始进行建筑设计之前，要想针对施工场地做好详细的抗震评价，需要针对其地质地形，以及地貌岩土工程等内容做好测算与调查工作，从而尽可能地减少建筑基础与上部结构受到的地震灾害影响[3]。场地应尽量避开采空区，非岩质陡坡，软弱性黏土等地段区域，在性质完全不同的土层之上不要设置同一结构单元，并且尽可能地加大钢筋混凝土的用量从而综合提升刚性抗震能力。此外，为了减轻地震波的冲击力，也可以适当地在底部位置与基础顶面之间安上橡胶弹性垫与摩擦滑动承重座等抗震缓冲装置。
5.2局部加强措施
地震发生时纵波会率先到达地表，使得地面上的建筑出现上下震动的情况，而根据自重惯性力和纵波之间出现的地震惯性力进行相互作用的过程中也会令整体的结构主体与其他构件之间成为弱势环节，之后随着横波传到地表，就会导致横波的惯性力被作用于建筑物之上，最终导致建筑结构的整体垮塌。那么如果要针对这一问题来对建筑物进行局部加强，就应当确保主体结构之间的连接能够确保质量和明确的传力途径，在主体结构与各个构件之间的连接需要确保牢固，并且根据现实的地震强烈程度，在建筑物结构主体保存完好的情况下，也要注重其他附属结构能够在地震不同烈度与时长情况下的支撑时间，确保一旦出现树塌可以尽可能减少这些附属结构对建筑主体，后砌墙以及相关框架结构上的影响，从而实现建筑抗震能力的综合提升，在建筑结构设计层面最大程度地保证建筑内用户的生命财产安全。
6 总结
总之，建筑工程的投资大，周期长，影响巨大，其工程设计的质量不仅关系到工程的投资效益，更直接关系到人民群众的生命财产安全，因此也是一个良心工程。从工程的设计出发，设计师要充分的考虑建筑设计中存在的安全隐患，把建筑的安全使用和人民的生命财产安全放在首位，做好设计。设计单位内部也要加强管理，杜绝粗糙、具有重大安全隐患的设计出现，确保设计质量，是结构设计工作做到更安全、更合理。
参考文献：
[1]都凤强．高层建筑结构设计的实践探讨[J]．科技创新导报，2015(2)．
[2]张志峰．探讨我国建筑结构设计存在的问题[J]．建材与装饰(中旬刊)，
2016(1)．
[3]苏文喜.基于抗震理念的民用建筑结构设计的分析[J].建材与装饰，2016，（14）
论文作者:孔福云
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第13期
论文发表时间:2019/12/3
标签：建筑论文; 结构论文; 结构设计论文; 基础论文; 节点论文; 建筑物论文; 刚度论文; 《建筑实践》2019年第38卷第13期论文;