普通民用建筑结构设计

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摘 要：民用建筑设计工作繁重而又责任重大,直接影响到建筑物的安全性、舒适性、耐久性和经济性.在新形势下研究民用建筑设计技术就显得尤为重要.本文探讨了民用建筑节结构设计的新要求、现代民用建筑结构设计的问题和民用建筑中结构的新技术发展趋势三个方面,对于更好地开展民用建筑结构设计共作具有较强的理论和实践指导意义.

关 键 词：民用建筑结构设计

民用建筑工程与人们的生活和生产密切相关,建筑质量的好坏很大程度上与设计质量优劣有关.相对而言,民用建筑设计工作繁重而又责任重大,直接影响到建筑物的安全性、舒适性、耐久性和经济性.民用建筑是以居住为主要使用目的的建筑.目前,民用建筑设计追求“以人为本”,这就要求结构设计人员设计思想的开拓和设计方法的创新.

1.建筑结构设计的概念及内容

结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑帅及其他专业工程师所要表达的东西、结构语言就是结构师从建筑及其他专业图纸中所提炼简化出来的结构元素、包括基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等等.然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系、把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础、结构设计的内容由上可知为：基础的设计上部结构的设计和下部设计.

2.民用建筑对结构设计的新要求

2.1材料和资金的节省

因土地、能源和材料价格的持续上涨,开发商要求设计单位必须注意材料和资金的节约,这一点符合结构设计的指导想“安全适用,经济合理”.要从根本上做到经济,结构设计人员必须把握好民用建筑结构的概念设计.

2.2民用建筑的高层化

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.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.

3、民用建筑结构设计过程中存在的问题分析

3.1部分结构设计不合理,安全隐患比较多

如《建筑抗震设计规范》第7-1-8条（强制性条文）规定“底部框架-抗震墙结构,上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐”、有此设计把底层设计成大空间,抗震墙很少,上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙小对齐,造成结构体系不合理,传力不明确；有此设计中抗震分类、场地类别选用错误,导致整个结构设计错误、一些混凝土构件,特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都达不到；有此设计中荷载取值没有按规范要求来确定,存在漏算错算现象；有些结构设计与提供的计算书不一致,结构强度远远低于计算结果,设计存在严重安全隐患

3.2设计深度达不到规定要求

一些设计人员制作图纸设计粗糙,过于简中,施工图中应有的系统图、大样图、相关剖视图漏缺；一些重要的、应该用图纸反映的内容只标注‘见图集”、“由设备厂家确定”等,施工图设计表述不详,细部大样小详,不能反映工程的全貌；一些重要的设计依据、设计参数、工程类别、安全等级、耐火等级、防火消防处理等在设计总说明中没有标明或交代不全.

这些问题的产生,有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住宅设计引起高度重视,盲日参照或套用其他的设计的结果；有的则是由于设计过程中对设计规范和设计方法缺乏理解；还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验.

4.民用建筑中结构的新技术发展

4.1钢结构民用建筑的推广

我国钢铁工业的迅猛发展,为建筑钢结构建设事业创造了极好的时机.钢结构与砖混结构和混凝土结构相比,在民用建筑建筑种应用主要有三个优点：首先,由于钢材强度高的特点,民用建筑设计可采用大开间布置.其次,民用建筑采用钢结构体系产生的综合经济效益较好.最后,钢结构建筑具有较高的性价比,有利于环境的可持续发展、适宜产业化发展,极具发展前途,可带动钢铁产业和新型材料产业的发展.

4.2短肢剪力墙的广泛应用

短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度5-8倍的剪力墙结构.其吸收了框架结构的优点,发展形成的民用建筑结构型式.常用的短肢剪力墙有“T”字型,“L”字型、“十”字型；“一”字型等.在这种结构里剪力墙能结合建筑平面,利用间隔墙位置灵活位置,可选择的方案较多,能避免与建筑使用功能发生矛盾.而连接各墙的梁,随墙肢位置也可隐蔽设于间隔墙竖向平面内.短肢剪力墙结构里剪力墙数量的多少,墙肢的长短,主要由结构抗侧力的需要而决定.这种新的结构克服了普通框架和普通剪力墙结构的一些缺点,得到了建筑师、开发商和广大住户的肯定与欢迎.

4.3预应力混凝土大板结构技术的应用

预应力大板结构是在柱与柱之间布置明梁,楼板采用预应力大板,并在预应力大板上直接布置隔墙的结构体系.若这种大板配合预应力宽扁梁使用,则能更大限度的提升楼层净高,如9米跨的预应力宽扁梁可以比普通预应力梁及普通混凝土梁高度分别减少200mm和350mm,对于底部需要大柱网、大空间的多功能商住楼常设置结构转换层.随着预应力技术的逐渐成熟,预应力材料及施工费不断下降,我国高层建筑转换层结构中采用预应力技术的情况越来越多.预应力大板结构在建筑上避免了室内难看的次梁景观,使住宅的建筑平面布置更加灵活,有利于二次装修时室内布局的改造,满足了住户个性化要求.

5.结语

结构设计是个系统、全面的工作,需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度、设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其他专业来进行设计、提高民用建筑结构设计水平,确保建筑设计质量不断提升,以使民用建筑的结构设计工作做到更安全、更合理.