民用建筑結構設計的要點探究

劉俊杰

（中土集團福州勘察設計研究院有限公司，福州 350013）

1 民用建筑結構設計原則

1.1 以人為本

建筑物本身的功能是為人民服務，民用建筑是人們日常生活中離不開的重要場所，因此，民用建筑設計遵循以人為本的原則，對于建筑業的可持續發展是必不可少的。隨著社會經濟的發展，人們的生活水平不斷提高，人們在追求物質的同時，也增加了精神上的需要以及長期的發展。現在的環保觀念仍然在于人們的思想中，人們更加關注其對子孫后代的影響。在這種觀念下，生態民用建筑更符合現代人的需求，因此，以人為本的民用建筑設計是設計的基本原則【1】。

1.2 可持續發展

民用建筑的設計在促進當前的社會和經濟發展中具有重要作用，并且對人們的工作和生活產生重大影響。當前，民用建筑設計的發展趨勢正在向多元化的方向發展。隨著中國社會和經濟發展的需要，民用建筑的設計必須與社會的普遍發展相協調，以滿足現代人物質和精神生活的需要。因此，民用建筑的設計必須遵循相對完善的設計狀態，在保證民用建筑質量的前提下，充分發揮民用建筑的功能性和實用性。同時，從可持續發展的角度出發，設計中必須充分考慮民用建筑的自然環境因素，使民用建筑與周圍環境融為一體，實現可持續發展的目標。

1.3 剛柔相濟

民用建筑的結構設計直接影響建筑物的安全，在設計房屋結構時必須滿足相應的國家標準。但在設計結構剛度時，必須適度掌握，并且建筑物結構的強剛度和弱剛度會影響建筑物的整體穩定性，因此，結構設計需要滿足低承載力和高延性的設計思想。如果結構剛度太強，則建筑物結構的承載力會增加。當發生自然災害（如地震）時，建筑結構吸收的能量非常大，以致于容易發生無預警的損壞或倒塌。由于結構剛度太軟且容易使建筑物變形并導致相同的結果，因此，建筑結構的設計必須基于剛度和延性適宜的原理，建筑結構必須能夠保證一定的剛度并控制結構變形。由于其結構特定的延性，它可以有效抵抗結構的外力。

1.4 多道防線相互連接

盡管不可能用單個結構部件來完成建筑物的整體安全性，但要確保整個建筑物的安全性，建筑物結構必須形成多道防線，并形成一個抵抗整個結構系統共同承受的外力系統。另外，在建筑結構中，內部結構構件的內力是不同的，因此，需要用于將結構構件彼此連接的結構設計，從而可以使結構一體化。這樣，如果建筑物受到外力破壞，則可以有效地分解和傳遞外力，消除外力對建筑物本身結構的破壞，并保持建筑物的整體完整性【2】。

2 民用建筑結構設計要求

2.1 上部結構

在整個土建工程中，它由上部結構和基礎部分組成。下部基礎和上部結構相互促進，共同協調力量。上部結構的設計不僅與基礎的承載力有關，而且與整個建筑物的質量和安全有關。因此，在基礎設計過程中，必須充分考慮上部結構的強度和剛度，并且不同的上部結構具有不同的利用基礎變形的能力。因此，在徹底了解上部結構的剛度特性后，設計人員才能提出合理的基礎形式設計。

2.2 地理條件

在進行民用建筑設計前，必須對場地進行徹底的調查和研究，并且必須深刻掌握地質數據。同時，弄清施工現場的交通、供電和排水情況。不同的建筑物根據不同的計劃需要進行不同的地基處理，項目成本和施工難度也不同。通常，會選擇具有良好地理條件的地基，采用簡單的施工方法，根據經濟合理的原則進行更多的設計。特殊的項目必須在一定的地基上建造，例如，不穩定的變坡或高的壓縮比地質，不能滿足設計要求，并且需要根據情況對地基進行特殊處理。各種處理和優化措施可提高地基的穩定性和承載力，減少地基的變形并為建筑物的總體質量目標和要求奠定基礎。同時，在選擇建筑物的地基時，應避免滑坡。

2.3 施工環境因素

樁基經常用于民用建筑的基礎設計過程中，因為天然基礎不能滿足沉降和承載力的設計要求。在人口稠密的城市建筑中，樁基工程會帶來許多環境風險，這會影響整個項目的質量和安全以及項目成本和進度【3】。

2.4 設計人員技術水平

能夠嚴格按照當前的國家規范要求進行民用建筑結構設計，確保荷載傳遞清晰明了，確保建筑構件的布局規格和建筑物的完整性，并能夠避免由于數據不足而導致的計算和設計值不一致。明確設計師的職責，提高結構設計師的專業設計技能。避免因疏忽造成的民用建筑安全隱患。

3 現階段民用建筑結構設計中的問題研究

3.1 結構設計不完整

我國部分民用建筑的設計工作并未根據具體建筑來開展，所以無法保證建筑物安全性。一些設計人員為了提高建筑使用效果，往往會增加底層空間，然而對于抗震墻又缺乏重視，所以造成結構設計的不合理。另外，一些設計人員將抗震與場地混為一談，對其各自特點不夠了解，影響結構安全系數。

3.2 結構設計師的專業素質有限，設計不科學

民用建筑的結構設計著重于根據科學安排實現人性化和便利性，因此，民用建筑師對商業功能的需求以及建筑設計的創新和靈活性不斷增長。一方面，建筑工程領域在現階段發展迅速；另一方面，設計師本身缺乏良好的資源和學習條件。設計師需要提高他們的專業素質。設計水平低下不僅影響建筑結構設計的穩定性，而且嚴重影響建筑結構的實際應用。

3.3 不同構造的結構設計問題

埋置深度、地基基礎以及上部結構方面設計工作是主要結構設計問題。基礎類型與施工要求不符導致最終施工可操作性與質量受到影響，同時還會影響施工環境。比如，若是樁基間距不符合要求，則無法保證試樁結果合理性與準確性。若是樁身鋼筋籠長度不足，那么，開展基礎灌注樁施工作業時，則會對軟弱土層穿越質量與效果產生影響，進而無法保證樁基滿足規范標準。開展框架結構設計工作時，對于橫向框架較為重視，而對于縱向框架較為忽視。

4 優化民用建筑結構設計的措施分析

4.1 注重建筑設計的整體質量

根據有關調查研究發現，目前，我國民用建筑設計存在很多明顯的漏洞，如標注不完整，設計粗糙，甚至出現了違反規章制度的設計。在這方面，民用建筑結構的設計師必須具有專業的知識和技能。通過不斷的培訓和實踐來提高實際業務發展水平，改正工作態度以提高民用建筑結構的設計水平和質量。另外，在實際選擇設計過程中，有必要對設計師的相關證書和資格進行審查，以提高土木結構設計的規范性。

4.2 先進的建筑技術應用

在建筑工程領域中，BIM 技術是一種普遍適用的先進技術。可以完成整個結構設計環節的仿真和表示，其3D 渲染效果非常好，并且可以在后期結構設計中同時演示和仿真實際的設計性能【4】。

5 結語

在民用建筑結構的基本設計過程中，設計技術很復雜，設計質量與整個建筑物的質量水平直接相關。因此，在實際的基礎設計中，設計師通過關注設計工作，不斷探索設計要求，充分考慮各種因素對民用建筑設計的影響并提出解決問題的有效措施，來提高民用建筑的質量。保護人民的生命安全，促進中國建筑業的長遠發展。