探析民用建筑結構設計中的基礎設計

王志慧

摘要：近年來，我國的建筑行業的發展迅速，在城市建設進程的逐漸深入過程中，房屋建筑的建設速度非常快，規模也呈現出顯著的進步，由于房屋建筑規模逐漸擴大，建筑集群體量逐漸擴大。房屋建筑的結構設計被提出了更高的要求。

關鍵詞：民用建筑;結構設計;基礎設計

引言

近年來，我國的經濟發展水平突飛猛進，人們的物質生活水平得到了快速的提升，越來越多的人選擇進入城市生活和發展，人們對于城市的住房條件無形中提出了更高的要求。隨著城市化進程的不斷加快，城市的建筑物也越來越多，其中房建作為建筑形式中的主要部分，與人們的生活有著密切的聯系。房建結構設計一方面可以影響建筑物的安全性，另一方面還會對建筑的功能作用起到一定的影響。同時，人們在選擇房屋的過程中考慮的因素更加全面，越來越高的擇房要求也促進了房屋建筑結構設計工作的發展。

1建筑結構設計中的常見問題

1.1建筑結構設計的隨意性

雖然每個建筑集群之間的結構設計互為補充相互關聯，但是大量的建筑施工實踐中，很多設計師雖然以建筑結構周圍的重要參照物和建筑本身的需求為設計依據，但卻難免忽略了實地考察及建筑周邊環境等問題，在建筑結構的設計和工程施工中，結構設計占據重要地位，但結構設計圖紙出現的微小問題卻常常被設計師所忽略。房屋建筑集群的設計圖紙非常復雜，其中所涉及內容幾乎涵蓋了建筑結構的各個方面，某一個管道設計的不合理或結構位置的對應關系不當，就可能會在未來的建筑施工中以擴大數倍的形式呈現出來。對于建筑結構設計師來說，考慮建筑結構的防震性、抗裂等級等是尤為重要的，但是目前有關標準并未詳細規定房屋建筑結構設計圖紙上標明相關信息，建筑結構的內容與設計圖紙之間的對應關系也并不完善。如果建筑結構設計師在房屋建筑施工設計時過于隨意，或只是照搬同類建筑設計的既往經驗，那么很有可能在具體施工時出現大的問題，甚至導致整個建筑工程的質量隱患。

1.2建筑結構設計不合乎有關規定

目前由于市場競爭非常激烈，與房地產相關的建筑施工常常會存在惡意搶占市場份額、為追求利潤空間而犧牲質量的情況。建筑工程的質量和安全隱患導致危房的出現，而建筑結構材料不能適應現代建筑結構設計的標準化要求也是常見的問題。此外，如果忽視基礎等隱含結構等基礎環節，極有可能造成房屋出現嚴重地基不穩等安全隱患，類似的安全事故將直接威脅到人們的生命財產安全，如果建筑結構設計不合理，出現坍塌、危樓等情況，不僅降低建筑結構設計水平和施工質量，還會對建筑設計隊伍的發展和品牌建設產生重大影響。

2民用建筑基礎設計的要求

對于民房結構設計而言，其基礎設計是否符合要求、是否會對整個建筑設計造成較大的影響，是整個建筑設計的關鍵之處。基礎設計一定程度上可以決定其建筑的質量和施工的質量，所以建筑的基礎設計工作是非常重要的。在設計的過程中其設計方案應該滿足以下5種功能：①設計方案的承受力應該滿足其施工的正常需要和施工過程中產生的不同作用力;②確保其使用性能符合人們的要求;③可以保證長期不會發生質量問題;④當發生火災等意外情況時，可以確保在一定的時間內保持足夠的承載力;⑤當發生爆炸、撞擊或者人為造成的危害時，結構可以保持其必要的穩定性和承載力，不能出現與起因不相符的問題，最大程度上減少連續倒塌的可能性。為了確保設計方案可以滿足以上的5點要求，在地基的設計過程中應該將以下因素考慮在內：①在長期荷載的影響下，地基會發生一定程度的變形，確保其變形程度不會對其承重結構造成影響;②出現不利荷載的情況下，地基可以保持其穩定性不受嚴重影響;③可以確保地基長期穩定的承載力。地基承載力的選擇一定要確保地基在長期塑性變形中保持穩定，另外還要考慮在其環境下存在的可能引起地基變形的特征和變形量。因為地基土的變形程度和時間有一定的關系，相對于鋼筋混凝土等，地基土更容易發生變形。根據調查研究可以發現，目前大部分的建筑事故都是因為地基變形較大或地基不均勻引起的。地基基礎的設計使用年限應該和上部結構的設計使用年限相一致。

3建筑結構設計優化技術應用

3.1做好前期結構優化

結構設計必須與建筑整體設計充分協調，在對建筑設計方案進行確定的過程中，結構設計人員需要高度重視概念設計，從實際情況出發，提出對建筑功能的要求和建議，如平面布置、結構布局、立面造型等，將建筑的高度、體量以及復雜程度等控制在相對合理的范圍內，避免盲目追求新穎而忽視建筑結構的安全。例如，在建筑結構設計優化中，需要考慮結構整體的抗震性能，組織專家進行論證，確保在建筑結構設計優化后，建筑的抗震性能可以很好地滿足相關規范要求，保障建筑安全使用。

3.2重視結構體系優化

1）應該著眼于建筑本身的使用功能和高度，確定最為合理的經濟結構體系。例如，相比異形柱框架體系，普通的框架體系用鋼量較低;相比短肢剪力墻，普通剪力墻的用鋼量較低，在條件允許的情況下，從節約成本的角度出發，應該盡量選擇用鋼量較低的結構。2）應該采用比較規則的平面和立面方案。在建筑結構設計中，存在平面不規則和豎向不規則的情況，需要設計人員結合建筑功能，對平面的長寬比和立面的高寬比進行控制，盡可能保證建筑質量中心與結構中心重合。在豎向結構設計中，應該避免有較大的外挑或者內收，規避薄弱層以及轉換層等不利因素，這樣才能更好地保證結構水平抗剪承載力以及側向剛度的均勻分布。3）應該對照建筑工程的實際情況，依照相關經驗來對結構體系進行布置。在確定柱網結構的過程中，必須強調其跨度合理均勻，保證結構受力的合理性。以住宅小開間結構為例，此結構會影響電梯井筒分隔墻以及柱墻本身作用的合理發揮，結構剛度較差，在受到較大的振動時，很容易倒塌。對此，應該采用大開間結構進行分離，在規避上述問題的同時，也可以有效節約成本。4）應該控制好樓蓋剛度。在建筑結構體系和布局優化設計中，需要確定好最佳的梁板截面尺寸，確保其布設合理，對樓蓋結構的剛度進行合理控制。因為如果屋蓋結構剛度過大，會導致梁板截面增大以及建筑自重增加，在影響建筑正常使用的同時，也會導致建筑成本增加;如果屋蓋結構剛度過小，則梁板容易產生較大的變形，影響結構美觀性，也可能造成填充墻或者裝修材料的損壞。

3.3做好計算分析優化

結構的計算分析可以采用手工計算，也可以借助計算機程序進行計算。對結構設計方案進行相應的量化和驗證，要求設計人員在選擇計算模型，設置邊界條件時，能夠充分考慮結構的實際受力情況。結構整體計算的部分指標能夠反映建筑結構的合理性。在國家相關規范中，能夠用于結構整體控制的指標包括周期比、剛度比、位移比以及剪重比等。設計人員需要對結構進行反復計算，確保指標數據滿足規范要求，才能保證結構性能的合理性。

結語

綜上所述，對于房屋建筑結構進行合理設計，才能完善整個工程施工和使用的各項要求，設計人員依托于團隊的力量，對整個施工工程進行預演，為滿足現代建筑對于安全性、適用性和可持續耐久性的要求，設計人員可反復模擬建筑設計軟件，實現建筑設計的高質量。為確保建筑結構設計方案能適應現代建筑行業的發展，設計人員應不斷提升個人素養，確保結構構件的設計合理，結構設計工藝更為先進，設計人員應針對建筑項目特殊的地質情況，并配合勘察人員不斷復核，確保在所選位置能設計出符合業主要求的房屋建筑。

參考文獻：

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