民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究

劉昌志

1.民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1.1 多道防線相互連接

不能夠利用單個(gè)結(jié)構(gòu)部件保證建筑物安全性，要確保建筑物整體安全性，建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)需要形成多道防護(hù)線，并打造一種能夠共同承受和抵抗結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的外力體系。此外，在建筑工程結(jié)構(gòu)中，其內(nèi)部構(gòu)建內(nèi)力不同，所以要將該類構(gòu)件進(jìn)行連接，使其結(jié)構(gòu)能為一體化。只有這樣才能保證建筑項(xiàng)目受到外力破壞時(shí)，能夠得到有效分解及傳遞外力，從而消除外力對(duì)整個(gè)建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的破壞度，保證建筑項(xiàng)目的完整性。

1.2 剛?cè)嵯酀?jì)

民用建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作直接影響整個(gè)建筑項(xiàng)目的安全，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。但在結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵守適度基本原則，其建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)弱也直接影響建筑項(xiàng)目自身的穩(wěn)定性，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足低承載力的設(shè)計(jì)核心思想。一旦結(jié)構(gòu)剛度過強(qiáng)，其建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)自身承載能力也會(huì)增加。在發(fā)生自然災(zāi)害（例如地震）時(shí)，民用建筑結(jié)構(gòu)自身吸收能量較強(qiáng)，極易發(fā)生沒有任何預(yù)警的倒塌及損壞[1]。同時(shí)由于建筑物自身結(jié)構(gòu)剛度較弱時(shí)，極易造成建筑項(xiàng)目出現(xiàn)變形，導(dǎo)致同樣的損害結(jié)果。所以，民用建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循其延性與剛度適宜的基本原理，確保建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)能夠具備相應(yīng)的剛度，防止結(jié)構(gòu)變形問題的發(fā)生。同時(shí)結(jié)構(gòu)具備特定延性時(shí)，也能夠更好地抵抗外力因素。

1.3 可持續(xù)發(fā)展

民用建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還對(duì)人們?nèi)粘Ｉ罴肮ぷ鲙砗艽蟮挠绊憽，F(xiàn)階段，民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未來發(fā)展正朝著多元化的方向推進(jìn)。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的基本需求，民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)，滿足人們當(dāng)代物質(zhì)生活與精神層面的需要。所以，民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循完善的設(shè)計(jì)工作狀態(tài)，在確保建筑工程質(zhì)量的同時(shí)，還應(yīng)發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)自身的功能性及實(shí)用性。此外，還應(yīng)從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略角度分析，充分考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中的自然環(huán)境等因素，將建筑物與周圍環(huán)境相統(tǒng)合，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)[2]。

2.現(xiàn)階段民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題

2.1 地質(zhì)因素的影響

對(duì)建筑項(xiàng)目質(zhì)量與安全而言，由于需要在地下完成有關(guān)地基工程建設(shè)，因此對(duì)于土壤有著一定的要求，影響工程質(zhì)量的地質(zhì)條件因素居多：首先，地基施工層持久力度影響整個(gè)上部建筑物的質(zhì)量，當(dāng)?shù)鼗鶎雍屯翆舆M(jìn)行連接時(shí)，使其受到一定的荷載力，當(dāng)土壤層不能承受有關(guān)荷載，極易出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，嚴(yán)重影響整個(gè)建筑物的應(yīng)用效果；其次，當(dāng)樁基穿越土層后會(huì)起到良好的固定效果，但由于受到地下水及穿越力的影響，也會(huì)發(fā)生很多質(zhì)量問題，因此在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮該類因素。

2.2 消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

民用建筑在進(jìn)行裝修時(shí)，會(huì)在施工場(chǎng)地堆積一定的可燃材料，給施工現(xiàn)場(chǎng)埋下了安全隱患。由于民用建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的限制性，消防設(shè)計(jì)工作難度提升，也增加了整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的復(fù)雜度。而建筑消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的復(fù)雜度也導(dǎo)致整個(gè)消防運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)生很多問題[3]；高層民用建筑風(fēng)力比較大，其空氣流通也相對(duì)較快，很容易引發(fā)大面積的火災(zāi)事故，威脅人民群眾的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全；一旦發(fā)生火災(zāi)，其電梯和監(jiān)控等相關(guān)設(shè)施不能正常運(yùn)行，加之民用建筑中生活的居民數(shù)量也較大，所以輸送人員的安全問題成為了整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)問題，也為救援工作造成了一定難度，嚴(yán)重情況會(huì)致使人員傷亡。

2.3 建筑地梁?jiǎn)栴}

想要全方位保障民用建筑結(jié)構(gòu)整體的安全性，有關(guān)人員應(yīng)對(duì)各部件存在的問題進(jìn)行合理分析。在民用建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，地梁作為建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類部件，其最具代表性。在地梁和地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接時(shí)，地基主要起到支撐結(jié)構(gòu)的基本作用，該類具有聯(lián)合性的結(jié)構(gòu)組合能夠更好地預(yù)防因?yàn)槭┕て髽I(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工區(qū)域水文及地質(zhì)等因素?cái)?shù)據(jù)信息掌握不足，所產(chǎn)生的各類施工風(fēng)險(xiǎn)和問題。但有關(guān)設(shè)計(jì)工作人員一旦沒能做好地梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作，就會(huì)造成民用建筑工程框架結(jié)構(gòu)柱尺寸設(shè)計(jì)不能滿足工程實(shí)際需求，使得最終建設(shè)完工的結(jié)構(gòu)施工效果與預(yù)期施工標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異。

3.民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)分析

3.1 消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

（1）要對(duì)防火間距進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工作的合理性。在民用建筑結(jié)構(gòu)中防火間距是影響防火效果的直接因素。一般狀況下其防火間距不適合太長(zhǎng)，確保應(yīng)急處理的安全運(yùn)行，提升其防火性；防火間距一旦過小也會(huì)增加消防設(shè)計(jì)成本，造成不必要的資源浪費(fèi)，還會(huì)降低防火器材的應(yīng)用。所以，民用建筑結(jié)構(gòu)中防火間距設(shè)計(jì)工作應(yīng)依照我國(guó)相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，不但可以節(jié)約成本，還能加強(qiáng)建筑物防火性能。

（2）疏散通道的安全設(shè)計(jì)。民用建筑結(jié)構(gòu)工程施工檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：確保消防通道保持清潔無雜物，要具備兩條以上的疏散通道等。在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，可以通過消防疏散通道將人員進(jìn)行迅速疏散，降低人員傷亡事件和火災(zāi)損失。另外，在疏散安全通道內(nèi)還應(yīng)設(shè)置一定的排煙系統(tǒng)，從而可以高效地處理濃煙，不但可以降低人們吸入濃煙所引發(fā)的健康問題，還可以緩解濃煙造成的污染，從而實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保設(shè)計(jì)。

（3）設(shè)置相應(yīng)的防火墻和防火層等基礎(chǔ)設(shè)施，提升民用建筑結(jié)構(gòu)自身的防火性，將火情扼殺在萌芽中。

3.2 做好建筑地梁的設(shè)計(jì)

針對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)地梁設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的問題，有關(guān)設(shè)計(jì)工作人員要制定相應(yīng)的策略，提高建筑物結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，從保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全水平角度出發(fā)，完成整個(gè)地梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外地梁自身具備一定的連接和支撐作用，能從最根本上維持建筑物結(jié)構(gòu)整體的功能性。

3.3 提高民用建筑結(jié)構(gòu)與外觀的協(xié)調(diào)性

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其外觀設(shè)計(jì)有著一定關(guān)聯(lián)。通常在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，很難避免出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外觀設(shè)計(jì)相沖突的問題，如若不能共同兼顧，其設(shè)計(jì)方或是施工部門要退而求其次，選擇其一項(xiàng)作為整個(gè)設(shè)計(jì)的主要隊(duì)形。伴隨著人們對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求的不斷提升，建筑結(jié)構(gòu)功能不再局限于滿足人們生活需求，而在建筑外觀上給予其更完美的享受。所以，在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)引入新型設(shè)計(jì)工作理念，并添加現(xiàn)代流行元素，使其兩者可以兼顧，并做好建筑結(jié)構(gòu)與外觀的后期處理，強(qiáng)化兩者之間的協(xié)調(diào)。

3.4 提高安全性

當(dāng)前城市建設(shè)中，對(duì)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及要求未有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，所以，民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不佳，其結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)方面還存在部分不合理的狀況。所以，想要確保民用建筑良好的使用體驗(yàn)，有關(guān)人員和企業(yè)應(yīng)在施工設(shè)計(jì)前期就進(jìn)行嚴(yán)格控制，選擇合理的施工設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類型。如當(dāng)前建筑業(yè)應(yīng)用功能廣泛的鋼結(jié)構(gòu)，具有極高的強(qiáng)度，能有效縮短施工時(shí)間，并滿足設(shè)計(jì)人員的要求，對(duì)比傳統(tǒng)類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)其使用更加便利，同時(shí)能降低施工設(shè)計(jì)成本，減少對(duì)周圍自然環(huán)境的影響。

3.5 確保民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中計(jì)算的準(zhǔn)確性

在民用建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有關(guān)設(shè)計(jì)人員要保證計(jì)算準(zhǔn)確性，同時(shí)要科學(xué)分析更累計(jì)算問題。其主要涵蓋以下幾方面內(nèi)容：

（1）選取最佳軟件。從當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r分析來看，在民用建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，其應(yīng)用軟件不同，導(dǎo)致計(jì)算模型的結(jié)果也會(huì)不同。因此想要保證計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)性，有關(guān)設(shè)計(jì)者要參考建筑結(jié)構(gòu)類型狀況，選取最佳軟件，降低偏差。同時(shí)應(yīng)用不同類別的計(jì)算軟件，對(duì)最終計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較，保障其計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。

（2）針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)振型數(shù)據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析。依照當(dāng)前最新設(shè)計(jì)規(guī)范，了解和掌握振型參與系統(tǒng)的定義，對(duì)具體參數(shù)進(jìn)行確定。但由于以往設(shè)計(jì)規(guī)范中未能對(duì)振型參與的實(shí)際參數(shù)設(shè)定概念，所以造成設(shè)計(jì)規(guī)范參數(shù)限值不能滿足有關(guān)規(guī)定。因此，建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要合理判斷計(jì)算最終結(jié)果，一旦不符合有關(guān)規(guī)定，需要對(duì)有關(guān)振型數(shù)據(jù)及取值情況進(jìn)行完善。

4.結(jié)束語

總之，在當(dāng)前民用建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其復(fù)雜的設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)質(zhì)量、建筑物整體質(zhì)量相關(guān)聯(lián)。所以，在基礎(chǔ)工程實(shí)際設(shè)計(jì)過程，設(shè)計(jì)人員要高度關(guān)注有關(guān)設(shè)計(jì)工作，并不斷探索建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求，同時(shí)還應(yīng)充分考慮各類因素對(duì)整個(gè)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響，提出有效的解決措施，提高我國(guó)民用建筑結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。