浅谈民用建筑结构设计
摘要：本文首先介绍了当前我国民用建筑结构设计中存在的一些问题及新的要求，然后重点分析了民用建筑结构设计的一些具体内容和新技术的发展。

关键词：民用建筑；结构设计；问题；发展
中图分类号： tu2 文献标识码： a 文章编号：
结构设计会对建筑的质量产生很大的影响。

我国的民用建筑具有明显的内涵和特征，转变了以往单一的住房设计，对建筑的舒适性、宜居性、耐用性、环保经济性和安全性有了更高的要求，因此，应该在综合了信息学科、控制学科、材料学科、建筑学、美学、电工学科之后，对民用建筑的内部结构进行综合性的规划。

1民用建筑结构设计中存在的问题
在我国民用建筑结构设计中存在着设计不合理的现象，一些设计将底层设计为很大的空间，没有抗震墙，最终使结构体系不完善，有很大的安全隐患，没有明确的传力，在一些抗震分类当中，选择了不合适的抗震场地，最终导致了整个设计结构的错误，在一些混凝土配件之中，存在着配筋率不合格的现象，计算书和结构设计不一致，使结构强度降低，存在安全隐患。

在设计的过程中，一些设计人员偷工减料，设计的十分粗糙和简单，在施工图之中应该使用的大样图、系统图存在着漏洞，不能对工程的整体面貌进行反映，在设计之中没有对消防、耐火等级、安全等级、工程类别和设计依据等进行明确的交代和标明。

2民用建筑结构设计中的设计要点及要求
随着建筑智能化和经济区域化水平的不断提升，民用建筑的结构设计对城市的发展起着重要的作用，在设计的过程中，应该使用新材料和新技术。

首先，重视对局部的结构设计，因为相对于整体的结构设计来说，每一个局部的空间设计都会对整体的规划产生影响，如果没有科学的区域设计和空间划分，在很大程度上对用户的生活产生影响，在借助的厅堂设计、厨卫设计和材料选用等方面，会对建筑结构设计产生重要的影响。

第二，应该重视突出民用建筑的个性化设计，我国的国土面积辽阔，在不同的城市之中想要突显民用建筑的个性十分困难，在西部和东部、南方和北方、沿海和内陆城市之中，都存在着很大的差异，应该针对地域的自然环境特征和人民群众的基本需求，对区域的差异进行反映，在施工的过程中重视个性化选择。

第三，在民用建筑之中，加强钢结构的使用，钢结构和传统的混凝土和砖结构相比，具有经济效益高、施工时间短、抗地震强度高、质量轻和强度大的特征，因此，在结构设计的过程中应该加大对钢结构的使用。

高层民用建筑与其他高层建筑最大的不同在于业主对于房屋基于居住目的的功能诉求,如采光、通风、居住面积与层高、振动舒适度等。

一梯多户的建筑如何让更多的户型能够南向采光?单体设计中怎样提高建筑的卫生防疫性能?如何设置共享的空中庭院使住户不出门即可感受室外的自然景观?这些现实问题迫使设计师们开始大胆地尝试。

于是高层民用建筑的结构体型变得日趋复杂,如平
面的不规则、竖向收进与悬挑、结构连体、大底盘多塔、错层等等。

结构设计师要解决这些复杂的技术难题,必须依靠结构设计理论的不断发展和创新,以及结构计算分析软件的开发和应用。

业主具有个性化的思维方法和审美意识,不同时期住户对建筑空间有不同的要求。

在结构设计上应考虑让住户拥有建筑内部的空间划分与楼梯间、建筑分户墙、外墙或固定的厨房的权利。

竖向受力构件的布置时,应使其与卫生间、隔墙结合设置,避免在户型内部其他部位出现。

这样既在开间和进深两个方向保留了较大的灵活性,也充分利用了承重墙隔声好的性能。

同时外墙部位的梁、柱、墙的设置,要为窗户的灵活布置创造条件;楼板的设计,也必须考虑隔墙位置的
调整。

3现代民用建筑结构设计的关键技术
3.1整体的计算力求平面立面的完美
图1为纯矩型板式民用建筑楼,其平面形式为一梯六户,其中有四个单元的房间有间接采光,厨房无阳台。

这样的民用建筑户型,房间光线暗的很,因无阳台,对东北地区冬天存储蔬菜、水果等,用起来多有不便。

这样的板式楼无特点可言,但它的整体计算运行完好,无超限现象。

图2为新型板式楼,其特点在于它融合了点式楼的特点,立面上不为单一的一个平面,既有点式楼的凹凸进退,又有板式楼的主要
房间为南向采光的特点;从平面布局上看,虽也为一梯六户,但间接采光无阳台仅两户,比单一的矩形平面既有立面上的多变,又有平
面上的优势,但在结构整体计算中,其不同点主要有两点:(1)结构
整体计算周期比图1平面结构周期大,它们的整体计算其周期与位移分别见表1。

(2)两侧有部分连梁截面强度出现超限,即抗剪强度不够。

剪压比超限范围见表2。

主要是由于平面凹凸不平造成结构刚度不均匀,形成一定的扭
矩而造成的。

为了克服这种不均匀现象,在结构整体计算方面采用如下的方案措施:把整体化为两个独立的结构单体,单体平面如图3,单元(a)、单元(b)所示。

这样虽然平面还是凹凸不平,但整体长度缩减了一半,整体扭矩大为减弱,整体计算全部通过,无连梁截面抗剪强度不够的超限现象。

通过以上两例说明,对现在类型众多的建筑平面、立面,乃至新型精典的板式楼、连排式楼,都可以化过长的整体为简单的独立单元体进行整体计算,以解决板式楼、连排式楼整体计算扭矩过大、截面抗剪强度不够的问题。

3.2局部构造突出建筑功能
图1、图2两平面图中都标有起居室,其功能不单为了方便休闲,还有一重要功能,作为家庭健身房,它的平面大小可容纳一个家庭
健身器。

它的布局在越层之上,为了满足建筑功能的需求,既达到健身的目的又不造成振动对下层住户的影响,我们把起居室与周边剪力墙结构看成一个受力单元,在这个受力单元上,把这块局部楼板
加以结构处理,即采用带空心的现浇楼板(薄壁管现浇混凝土空心
楼板),这也是结构构件新技术的合理应用。

此局部楼板厚达
200-300mm,楼板四周设有边梁,结构平面布置见图3,单元(a)、单元
(b)所示。

这样楼板既隔音防振,又不失去楼板的刚度,充分发挥了越层的建筑功能。

总之,无论建筑造型如何多样化、复杂化,结构方案的确定都应具体情况具体分析,从整体到局部加以简化,使之整体受力明了化,局部构造具体化,特殊的受力部位特殊处理,使建筑精巧的构思、创新的造型真正体现出它的完美性和理想性。

3.3剪力墙结构设计
在剪力墙结构设计中，必须选择合理的设计方案，这是保证建筑主体结构质量的重要环节。

剪力墙结构处于受弯工作状态时才能有展现良好的延性，所以，剪力墙的形式应以高细为主，如果剪力墙过长，可能形成低宽剪力墙，由于剪力墙呈现为脆性，难以满足抗震要求。

因此，在剪力墙结构设计中，必须经过精确的计算，虽然国内在设计工作中已经基本实现了计算机代替人工操作，但是在部分环节的计算中仍需依靠设计人员丰富的工作经验予以解决。

目前，在国内外应用剪力墙结构设计软件中，尚缺少专业的结构计算软件，为了提高结构设计工作的效率与质量，设计人员应在合理应用现代设计与计算工具的同时，结合自己的观念与经验进行双重判定。

在剪力墙结构的优化设计中，在相关构件的实际计算中，为了保证计算结果的可靠性，必要时可以采取结构试验。

例如：在剪力墙的边缘构造设计中，计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘可以明显提高其延性，但是结构试验则表明与工字形、槽形截面剪力墙相比，矩形截面剪力墙的延性相对较差，由此可见，在剪力墙结构设计中，不但要合理应用相关理念与计算结果，而且要注重结合试
验结果进行设计方案的优化处理，从而提高其可行性。