关于民用建筑结构设计和优化的研究

关于民用建筑结构设计和优化的研究

邓 丹

基准方中建筑设计股份有限公司 四川 成都 610000

摘要：随着近年来我国建筑业的不断发展,人们对房屋居住质量有了更高的需求。民用建筑作为其中应用最为广泛的建筑,密切关系着人们的生活关系。对民用建筑的结构进行优化设计,可以有效降低建筑成本,提高建筑安全可靠性。为此,本文从目前民用建筑结构设计存在的问题着手,对民用建筑结构设计和优化措施给予探讨。

关键词：民用建筑；结构设计；优化策略；

引言：在人们整体生活质量不断提升的背景下,相关工作人员只有将民用建筑结构设计优化工作的开展重视起来，才能够在有效提升建筑空间利用效率的同时,为人们提供更为经济且舒适民用建筑结构,并从基础上满足当前人们对居住环境的实际需求。此外,民用建筑结构设计的优化不仅能够为民用建筑质量以及安全性的提升奠定坚实的基础,其还能够从基础上确保民用建筑居民的人身财产安全。

一、民用建筑在结构设计中存在的问题

由于过渡追求建筑空间的最大化使用,许多民用建筑在结构设计中忽略了抗震墙的设计,导致建筑结构存在许多不合理之处,建筑安全性得不到有效保障。此外,在实际施工过程中,经常出现现场施工情况和设计图纸不同步的情况。有的业主本身对建筑结构并不了解,却擅自更改预定的设计方案,甚至出现承重墙乱拆除的现象,导致建筑承重结构被破坏,严重影响民用建筑的结构质量安全。此外,许多民用建筑在出设计图纸时图纸资料不全,对建筑结构的安全等级、耐火极限等没有做好详细的标注,后期施工人员拿到图纸很容易忽视这些细节的施工,导致建筑结构最终无法达到建筑规范的质量要求,更不用说达到民用建筑的实际居住标准。

二、民用建筑结构优化设计的相关理念

当前,建筑行业的发展日新月异,在逐步深入展开研究的同时,也改变了社会对建筑结构各项设计性能的需求,因此逐渐更新了以下理念:一是建筑安全性能提升。建筑安全性能是建筑保证建筑使用者安全使用建筑的基础,在优化过程中不得忽视安全性方面的内容。二是改善建筑的功能性。目前,保障人们正常生活和工作是建筑的主要使用功能,而建筑不仅具备这些功能,还可以拓宽其他用途。因此,要改善和增加建筑的用途和功能,更好适应使用者的需要。三是美化建筑结构,维护绿色生态环境。建筑在建造和使用时,可能会对周边环境产生影响,要注重与周边环境相融合,减少对环境的污染,采用绿色环保材料,坚持与自然环境和谐共生。四是建筑一般具有一定的使用寿命,为实现其将来的永续发展,不可一味追究低成本而采用廉价劣质的建筑材料,使其使用价值降低。

三、民用建筑工程结构设计的现状分析

（一）设计人员资质不佳

当前建筑结构设计质量与人员素质能力之间存在密切关联,而受限于认知偏差、利益获取等方面的影响,部分企业错误地认为仅需借助计算机即可完成对建筑结构的高质量设计,故在项目建设期间聘请兼职人员或应届毕业生进行项目建筑结构设计。而因人员缺少经验、能力不足,无法做到在设计期间对存在的隐患问题与漏洞进行有效发掘,再加上企业对人员队伍建设的不重视,极易因结构设计不合理导致后续项目施工频繁出现返工、变更问题,轻则对建筑项目的顺利建设产生影响,重则增大建筑工程出现结构问题的概率。

（二）结构抗震性较弱

若是发生地震灾害安全事故,则有极大概率导致大面积房屋坍塌情况,并引发十分严峻的人员死伤。通过近几年以来,我国发生的部分地震灾害情况来看,现阶段,我国建筑物本身的抗震水平相对较为薄弱,这则为建筑使用者的人身财产安全带来极大威胁[2]。唯有建筑物本身具有优良的抗震性能,才可保证建筑结构的可靠性、稳定性,确保在发生各类较为严重的自然灾害事故时,人员死伤及经济损失情况可以得到大大降低。由此可见,对建筑物进行抗震性能的设计极为关键,因此,相关施工单位应当高度重视建筑物的抗震性能,要求设计工作人员严格依照《建筑抗震设计规范》来进行建筑抗震的设计,从而显著提升建筑物的抗震性能,为人民群众的人身安全提供一定保障。

四、民用建筑结构设计优化措施

（一）民用建筑模型的优化结构设计

根据民用建筑工程建设活动开展的实际情况来看,其建设施工活动在实际开展时具有一定的复杂性,因此,为了能够有效的避免施工人员在开展建筑施工活动时误解结构设计工作人员的设计理念,施工单位要在建筑施工活动开展前,进行设计成果建筑模型的制作工作,以此来为建筑施工人员施工活动有效性的提升提供充分的保障。其次,在进行民用建筑结构模型设计时,设计工作人员不仅要根据施工现场的实际情况来优化设计成果,其还需做好建筑工程整体造价以及其内部结构受力情况的优化工作,从在有效降低民用建筑整体造价的同时,进一步确保民用建筑结构整体的稳定性。此外,设计工作人员在优化结构设计成果时,其还要以建筑结构项目的实际情况为基础,为民用建筑经济效益最大化目标的实现作出不懈努力。最后,设计人员在进行民用建筑结构设计优化工作时,其可将建筑平面布置设计方法充分的利用起来,以此来为建筑结构设计目标的实现提供充分的保障。

（二）提高建筑结构体系的设计水平

结合实际情况来看,民用建筑结构与其抗震性能之间有着十分密切的联系,如若民用建筑结构体系设计方面存在问题,那么民用建筑整体的抗震性能也必然会受到影响。为此,设计工作人员在开展设计工作时,需将以下几个方面内容重视起来:

1、合理应用矩形柱框架结构

相对于其他类型的建筑结构来说,矩形柱框架结构具有更好的承重能力,加之其框架体系也相对较为完善,因此其能够有效确保建筑结构的安全性以及可靠性。但是,矩形柱框架结构在实际应用时也存在着一定的局限性,那就是如若民用建筑的高度较高时,矩形柱的承重接触面也会随之增大,这时建筑物的整体结构以及其平面布置就必然会发生变化,从而难以有效地满足民用建筑在结构方面的相关要求;

2、以建筑施工现场的实际情况为基础合理采用钢结构

在各类民用建筑结构中,钢结构更具性价比且其拉伸性以及经济效益也相对较强,因此其在民用建筑中的应用较为广泛。结合实际情况,在民用建筑整体空间相对较大时,钢结构的合理应用能够在有效提升民用建筑结灵活性的同时,进一步提升民用建筑的质量以及建筑空间设计的强度。此外,钢结构在实际应用时,其综合效益也相对较高,因此,钢结构的合理应用还能够有效的降低民用建筑的建设成本,从而为民用建筑行业可持续发展目标的实现奠定坚实的基础。

（三）提高民用建筑结构设计安全性

就现阶段民用建筑结构设计工作开展的实际情况来看,抗震设计较差是民用建筑结构设计中存在的一个相对较为明显的问题,因此,为了进一步提升民用建筑结构的抗震性能,提升民用建筑的安全性,民用建筑结构设计工作人员必须不断提升民用建筑结构设计的科学性以及合理性,从而为民用建筑整体安全性以及抗震性能的提升奠定坚实的基础[3]。为此,设计工作人员在开展结构设计工作时需以建筑施工现场的实际情况为基础来选择出最为适用的建筑结构类型,例如,钢结构是现阶段民用建筑中较为常用的结构类型,将其与传统的混凝土结构进行有机融合,便可在有效缩减工程施工周期的同时,进一步提升建筑结构的整体强度,从而使得民用建筑整体的稳定性从基础上得以提升。

结束语

综上所述,作为民用建筑结构设计的相关设计人员,要不断提升自己的专业素质水平,始终尽到自己的职责,设计出更加合理有效的结构设计方案,让建筑结构向更加安全、合理、科学的方向转变,为实现我国建筑产业的可持续发展尽一份力。

参考文献

[1]李凯.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].居舍,2022(13):25-27.

[2]丁海霖,马威.民用建筑结构设计中优化技术的应用分析[J].陶瓷,2021(11):101-102.

[3]陈会友.民用建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].房地产世界,2021(13):44-46.

作者简介：邓丹（1977-），汉族，云南开远人，本科，高级工程师，研究方向：建筑结构设计