王海鹏

摘要：

民用建筑工程质量直接关系到人们的生命安全。建筑质量的好坏主要由设计和施工两个方面来衡量。而建筑设计工作非常繁重并且责任重大，直接关系着建筑物的安全性、经济性、适用性和合理性。本文就民用建筑结构设计中的存在的一些问题进行了详细的分析。

关键词：民用建筑结构设计问题与措施

中图分类号：TU318文献标识码： A

一、民用建筑结构设计的基本概念

所谓建筑结构设计，就是建筑设计师和建筑专业工程师把自己对建筑物的想法和设计通过图纸的形式勾勒出来，那些建筑结构元素主要包括，建筑整体框架、建筑外形设计，以及一切基本的建筑元素，如墙、柱等。基于这些建筑元素组成的建筑体，表现出了建筑设计师的想法和设计理念。而作为民用型建筑，主要以住户的满意程度和舒适度为依据，与商业楼房相比更面向居民居住，在建筑结构和设计理念上更面向大众适用。

建筑结构中的基本内容又包括两个方面，一是结构设计的程序。在一个建筑的设计中，除了结构设计以外，还有给排水设计以及暖气通风设计、电气设计等等。无论是哪个部分的设计都要求具备美观性、功能性以及经济性和环保性的特征。建筑物要想有效的发挥其功能，就必须在建筑结构设计上格外注意，因为这也是保证建筑物质量的一个基础；二是结构设计的要求。对于建筑物结构设计的计算要求对构件在正常状态和极限承载能力的状态下进行计算。例如疲劳强度的验算等。如果有多种的作用力同时发生在构件上，那么必须对构件在各种作用力下的效应进行仔细的分析，将最不利的组合考虑进去。对于抗震的设计也是非常重要的，我国对于抗震设防的烈度一般在六到九度，还可以根据建筑物所在地区的不同以及建筑物的结构类型和高度等实际情况采取不同的抗震等级标准。而抗震等级不同，那么在计算和构件等方面的要求也就有所不同。

三、民用建筑结构设计中存在的问题

1、部分结构设计不够科学合理

一部分的结构设计存在较大的安全隐患，没有按照我国的建筑抗震设计的相关规定执行。有些建筑的底层需要设计成一个较大的空间，因而缺少抗震墙，并且上部与底部的抗震墙也没有对齐，使得其结构体系不合规范，不符合力学原理。更有甚者，在设计中将抗震和场地的分类搞错，致使整体的结构设计都出现错误。对于一些类似悬挑构件的混凝土构件，最小配筋率都不符合规定，甚至相差一半或者一半都不到。在计算荷载取值时不按照规定来确定的现象比较严重，而且一些结构设计的计算书明显与其不符，计算结果远大于其结构强度，使得建筑物存在较大的质量威胁。

2、设计深度不符合规定

特别是在施工图纸上的偷工减料现象比较突出，设计不够精细，施工图过于简单，原本应有的系统图和大样图等都有所漏缺，并且一些比较重要的信息也只是用了“见图集”等予以标注，或者由直接将责任推给厂家，没有表达得很明确，对于一些细部的地方表述不清，不能将工程的全貌反映出来。在设计中，相关的安全等级、设计参数、设计依据和放火消防处理等都是需要予以标注或者交代的，而这些重要信息经常被忽略了。产生这些问题的原因有可能是由于设计人员对民用建筑的设计重视不够，擅自套用了一些其它设计结果等，也可能是因为设计人员对相关的设计规范和方法要求等都不是很了解，或者设计者没有将力学的概念掌握透彻，不能对其进行正确的计算，或者没有相关的计算经验。

3、结构计算的问题

对建筑物结构计算的问题主要存在以下3个方面：一是荷载取值不当，比如对于民用多层框架的建筑在采取独立基础的情况下，一般其地基的主要受力部分没有软弱黏性土层的时候，如果建筑物的高度没有超过八层，并且其高度在25m以下，是作为一般性的民用房屋，或者是荷载相当的厂房时，就没有必要去验算地基的抗震承载力了。不过在设计其基础时还是要考虑到风荷载的作用。所以风荷载的输入是必须的，无论其是否位于地震区或者是否是高层建筑；二是对底框砌体结构进行验算的问题只有当刚度较为均匀的多层结构才可以适用底部剪力法，如果其结构中具有薄弱层，那么就必须对其塑性变形集中造成的影响进行考虑；三是确定结构周期折减系数。框架结构等因为有填充墙，所以其实际刚度比计算刚度更大，而实际的周期又小于计算的周期，所以计算出的地震剪力一般是要偏小的，结构就存在一定的安全隐患，所以对计算周期进行折减就显得非常必要。

4、构造设计的问题

构造设计的问题中重要存在地基基础设计中的问题以及框架结构设计中的问题。前者是设计中经常出现的问题。高层建筑基础在有效的埋置深度上经常出现不足的情况。如果对于柱基的类型选择不当的话对于其施工上的操作可行性以及完工质量都可能造成严重影响，还可能对周围的施工环境带来损坏。而当桩间距不够，不符合相关的规定的时候，尤其是锚桩和试桩的间距经常被设计者忽略，这都会对试桩结果的正确性造成较大影响。此外，当桩身的钢筋笼不够长时，其在挤土灌注桩的时候就可能无法穿越软弱土层的深度，不符合相关的桩基规范，这也是建筑设计中常常出现的问题。对于框架结构设计，一般设计者很容易忽视纵向框架而只重视横向框架。根据我国现行的抗震设计要求，应该按照两个主轴的方向来进行分别的计算。当不进行抗震设计时，一些设计人员将纵向框架按照普通的连续梁来进行设计，这也是不符合相关的构造要求的。

5、材料、机构体系的问题

对于工程技术人员来说，选择合适的建筑材料以及合理的结构体系是非常重要的问题。特别是现在的民用建筑很多都是高层的甚至超高层的，我国根据建筑钢材的分类建议高层建筑尽量采用钢骨混凝土结构或者钢管混凝土结构等，使得其柱断面的尺寸得以有效减小，使得结构的抗震功能得以提高。如果高度超过一定程度后，为了抵御风振，基本都是将钢骨混凝土或者首选的建筑材料。

四、结构设计中的改进措施

1、结构体系及构件布置中对安全隐患的改进措施

框架结构中提高安全性能的措施最常采用的就是对框架梁水平加腋，加腋厚度可取梁截面高度，框架梁加腋后，可以明显改善框架梁、柱节点承受反复荷载的能力。在高发的地震区，应严格杜绝采用框架和砌体墙混合承重的形式，而应采用框架承重，另外要设计非承重填充墙。为了减小混凝土收缩效应进行设置后浇带无疑是重要措施之一，对于增大建筑物伸缩缝间距的措施，除了进行设置后浇带外，还可以采用收缩小的水泥、通过膨胀剂补偿混凝土收缩、局部进行配筋增加预应力等等措施 ，建筑结构设计人员应根据建筑施工的具体情况，有针对性的选择具体措施。

2、抗震设计中对常见安全隐患的改进措施

对框架结构进行抗震设计时，除需布置一定量的剪力墙时，结构整体计算时，除了按纯框架计算外，还要充分考虑到按剪力墙与框架的协同效应，并对其抗震等级设计和计算，进行抗震等级计算时，既要确保剪力墙的承载能力，又要规范和满足结构整体位移的要求，还要保证纯框架结构计算下的承载能力以及弹塑性层间位移是否符合规范和要求。另外，在对结构设计时，凡平面不规则的多层建筑，亦应考虑偶然偏心的影响。特别是在地震区，在对结构进行整体计算时，还应考虑和输入相应的风荷载。多、高层建筑结构设计中，尽管风荷载不直接参与地震作用效应计算组合之内，但基于安全性能，不输入风荷载以及忽略风荷载的作用，必然会使得其建筑地基和基础的设计不安全 ，因此 ，应将风荷载输入，以免影响其结构安全。

结语：

民用建筑结构设计作为一个十分复杂的设计系统，其存在的问题是多方面，而且，要解决这一系列的问题也是需要丰富的经验和先进的技术支持。而作为一个建筑设计者，在把自己的想法和设计付诸图纸之上的同时，也要秉承着职业责任和道德素质。一定要面面俱到，在完成自己心中的完美设计结构之后，要对其他专业人员对各方面的结构设计，以求做到设计的完整性和合理性，使我国的民用建筑在结构设计上更加科学、更加安全。

参考文献

[1]刘锦开.钢筋混凝土剪力墙结构设计探讨[J].科技信息（科学・教研）

[2]孔雅莎.建筑结构设计杂谈[J].建筑结构

[3]陈天虹.超高层建筑中结构概念设计的几个问题[J].建筑技术