民用建筑结构设计与优化途径

民用建筑结构设计与优化途径

汪琦俊吴鑫彪虞明杰

中国联合工程公司浙江杭州310052

摘要：近年来，随着现代化社会发展水平的不断提升以及科学技术的进步发展，民用建筑发展水平日益提升，建设规模不断扩大。民用建筑的结构设计作为民用建筑建设过程中的关键性环节，关系到整个民用建筑施工建设工作的顺利开展。因此，在实际工作过程中，民用建筑建设的相关管理人员要高度重视建筑的结构设计管理，确保民用建筑的安全性、可靠性以及经济性。本文就民用建筑的结构设计以及优化途径展开详细论述。

关键词：民用建筑；结构设计；优化途径

现阶段，随着现代化社会经济的快速发展，民用建筑机遇与挑战并存。因人民物质生活水平提升以及人口日益增长，人们更加关注民用建筑的房屋结构设计。此外，在结构设计过程中，不仅重视结构设计的安全可靠性，更加强调外部形象与内部装修的环保设计，保证在实现舒适度的基础上降低民用建筑的实际建设成本。因此，要求民用建筑的相关管理人员不断优化民用建筑结构设计。

1民用建筑在结构设计中存在的常见问题

目前，民用建筑在结构设计工作中仍然存在着一系列不合理设计问题，部分民用建筑的结构设计片面追求较大的使用空间而忽视了抗震墙设计，进而使建筑物安全性受到影响。此外，在建筑结构设计期间，还存在实际施工建设情况与相关设计方案不同步的现象，一些民用建筑施工人员擅自更改其设计方案，从而使其施工不合理以及设计方案粗糙简单等，最终也会使民用建筑的施工建设存在安全隐患[1]。从民用建筑设计图纸角度出发，设计图纸中存在诸多漏洞，不能对建筑结构安全等级、消防情况以及耐火等级等实施详细标注，导致建筑结构难以符合工程的施工建设要求，最终达不到民用建筑的实际居住标准。

2民用建筑的结构设计优化原则分析

2.1坚持经济性原则

在民用建筑结构的实际设计过程中，需根据民用建筑环境合理选择建筑结构的施工工艺，并制定相应的民用建筑施工要求，从根本上确保民用建筑施工建设过程中最大限度选择难度系数相对较低的施工工艺，保证各项施工流程可以符合建筑施工环境要求。此外，应确保建筑的经济性，尽可能选择性价比相对较高的建筑材料，在一定程度上有效节省工程成本，进而降低施工投入。

2.2坚持安全性原则

为了保证建筑工程结构设计过程中质量安全以及人员财产安全，应充分考虑民用建筑结构建设的安全性，在开展建筑设计工作的过程中，要考虑到结构科学性以及合理性，并运用多种先进技术，实现民用建筑实际使用过程中的稳定性以及安全性[2]。与此同时，民用建筑的施工建设管理人员还应兼顾工程施工建设现场的安全性，最大限度减少安全事故发生率。

2.3坚持美观环保性原则

目前，随着现代社会人们生活方式的变化，人们居住观念也发生了改变，人们更加追求建筑物的美观性以及舒适性。所以，在民用建筑的结构设计过程中不仅要充分考虑设计的美观性原则，在一定程度上增加建筑物的美观性要求，使其符合现代化人们的实际审美需求。此外，节能减排以及环境保护理念的不断深入，人们对于环保的要求日益提升，在民用建筑施工建设中也不例外。所以，民用建筑的结构设计期间，相关设计人员要考虑到建筑物在通风设计以及采光设计方面的环保性要求，充分利用自然资源，尽量提高建筑能源实际利用效率，保证建筑设计更加符合相应的环保要求。

3民用建筑在结构设计方面的优化措施

3.1制定科学化的结构设计优化方案

民用建筑结构性设计过程中，一个建筑往往会存在多种类型的建筑设计方案，而民用建筑的工程师必须要根据房屋的实际使用功能情况做出合理化的选择。具体来说，方案选择期间，民用建筑工程师应充分考虑到建筑物的施工材料问题、荷载问题和参数取值情况，然后结合自身丰富的实践经验，对建筑物的相关细节进行分析设计，保证在多种民用建筑设计方案当中合理选取出最安全以及建设成本最低的结构设计方案[3]。最终的民用建筑计方案应具备较强的科学性以及使用性，从根本上提升民用建筑在结构设计期间的整体性。

3.2提升民用建筑的结构设计水平

要想提升建筑结构设计实际水平，应清楚了解建筑物的结构类型，并进行合理化选用。建筑结构设计类型可以从以下几个方面进行阐述：首先是应用建筑物矩形柱的框架结构，如果没有特殊条件，则一般的民用建筑结构设计都会选择矩形柱结构。究其原因在于矩形柱具有相对较强的承受力，且计算体系也相对完善，在实际应用过程中非常广泛，可以在一定程度上确保建筑物使用的安全性与可靠性[4]。然而，矩形柱也存在局限性，若民用建筑已经达到规定高度，则矩形柱在承受力界面上就要不断增大，其截面却不可以增大，而矩形柱截面持续增大将会使民用建筑结构以及内部布置受到影响。这种情况下，异形柱结构往往会得到更好的利用，能够有效解决建筑高度所引起的一系列问题。其次是建筑物钢结构，当钢结构与砖混结构以及混凝土进行对比的过程中，钢结构往往具有较高的性价比，强度与综合经济效益也相对较高。因此，民用建筑设计期间应合理选择钢结构，实施大开间布置，防止设计结构距离过大引起建筑物自身质量问题。此外，钢结构还能够减少材料使用以及降低建筑造价。最后是优化地基的建筑物基础结构，建筑结构设计期间，地基建筑起着关键性作用，必须要选择合理化的优化方案。比如桩基设计，其桩基形式能够减少成本，但却因灌桩的桩长受到桩端持力层影响，会带来一定的安全隐患。因此，在方案选取过程中，必须要选择多种备用方案实施分析比较。

3.3确保民用建筑的合理化布局

为了保证民用建筑的环保性、适用性、经济性以及功能性，建筑工程师必须要树立起全局观念，具备较强的整体性意识。加强对民用建筑物整体结构的研究分析，然后确保选取材料以及相关构件布置之间的相互配合，并按照国家相关规定以及科学化预算实施结构设计。

3.4增强民用建筑结构设计的精确性

民用建筑在设计过程中应重视设计的精确性与设计深度，相关设计人员不可以缺乏责任心，若出现一丝一毫设计失误，则都可能会造成整个民用建筑物出现质量问题。因此，民用建筑的设计师以及建筑师都应一丝不苟，第一，为实现民用建筑设计意图，相关人员需应用平面布置方法对建筑物质量与刚度情况实施合理化控制管理[5]。第二，竖直方向下，尽量不采用转换层方式，应防止应力集中在一块。第三，重视建筑物强度大小、裂缝宽度、应力集中情况与尺寸变化情况等，使这些约束条件可以符合标准化设计要求。

结语

总而言之，民用建筑结构设计与优化工作是一项专业性以及系统性都相对较强的工作，直接关系到民用建筑的质量安全。因此，在民用建筑实际结构设计以及优化期间，相关人员应高度重视民用建筑结构的设计以及优化，可通过制定科学化的民用建筑设计优化方案、确保民用建筑合理化布局以及增强结构设计精确性等措施，提升其结构设计优化水平。

参考文献：

[1]王宏娟.民用建筑结构设计与优化对策分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,(10):886-887.

[2]李志坚,罗艺晴.民用建筑结构设计与优化对策分析[J].四川水泥,2014,(7):223-223.

[3]申亚青.探究民用建筑结构设计和优化[J].建筑工程技术与设计,2015,(3):142-142.

[4]杨广东.民用建筑结构设计与优化[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,5(12):5052-5053.

[5]干炜.民用建筑结构设计与优化对策探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,(10):920-921.