如何對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化

樊芳

（山西太原 030000）

0 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為居民帶來(lái)了更多的經(jīng)濟(jì)收入，這就一定程度上促進(jìn)我國(guó)民用建筑行業(yè)的發(fā)展，加上居民生活水平的不斷上升，以及新增人口基數(shù)的不斷增大，可以所人民對(duì)自我居住房屋的質(zhì)量要求已經(jīng)變得越來(lái)越高。在其房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上面，不僅在房屋的外在設(shè)計(jì)風(fēng)格上提出更多審美需求，而且在房屋內(nèi)部的構(gòu)造上也更加注重房屋的居住環(huán)保理念，做到最大限度降低建筑施工成本以及生活居住成本，為此對(duì)民用房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的有效設(shè)計(jì)，就顯得有非常必要[1]。

1 民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)特性敘述

民用建筑具體指的非生產(chǎn)性建筑用房，其是在居民的居住觀點(diǎn)以及設(shè)計(jì)師建造理念來(lái)實(shí)現(xiàn)施工建造的，通過(guò)優(yōu)化民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠保證民用建筑用房的安全穩(wěn)定[2]。

1.1 民用建筑剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力墻在民用建筑中包括承重墻、分隔強(qiáng)及圍護(hù)墻等多個(gè)組成部分，在剪力墻的設(shè)計(jì)建造過(guò)程中，要做到符合民用建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求及相關(guān)的平面布置標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)榧袅υ诜课萁Y(jié)構(gòu)中承擔(dān)著較大的負(fù)重作用及優(yōu)良的墻體支撐效果，所以剪力墻非常適合居民公寓樓的建設(shè)及居民房屋住宅的應(yīng)用[2]。

1.2 民用建筑簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)在具體的應(yīng)用中能夠起到抗扭性能力及抗側(cè)力的剛度，它被廣泛應(yīng)用于高層居民樓房屋建設(shè)。通常簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最常見(jiàn)的有三角形簡(jiǎn)體設(shè)計(jì)和人字形簡(jiǎn)體設(shè)計(jì)兩種形式，這些簡(jiǎn)體設(shè)計(jì)不但能夠在整體生強(qiáng)化高層房屋的整體性能，保證高層房屋就有較高的安全性和穩(wěn)定性，而且在施工過(guò)程中也有著非常簡(jiǎn)易施工的特點(diǎn)，以此被高層居民建筑施工中廣泛應(yīng)用。

1.3 民用建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

框架結(jié)構(gòu)在房屋建筑中較為的常見(jiàn)，框架結(jié)構(gòu)在具體應(yīng)用上非常的靈活，它能夠在具體的應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)承重結(jié)構(gòu)和分隔構(gòu)建以及圍欄分開(kāi)，同時(shí)在具體的使用上也完全具備這些結(jié)構(gòu)的功能性作用?？蚣芙Y(jié)構(gòu)應(yīng)用上其材料有著非常強(qiáng)的抗彎曲能力以及抗擠壓能力，因此在居民房屋建設(shè)中被經(jīng)常采用[3]。

1.4 民用建筑砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)用過(guò)程中，其重要的組成部分就是墻體本身，它不但具有良好的承重作用，而且還能夠承擔(dān)圍欄防護(hù)的作用，砌體結(jié)構(gòu)在建筑過(guò)程中應(yīng)用的十分簡(jiǎn)單，相比其他房屋設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，砌體結(jié)構(gòu)是應(yīng)用技術(shù)要求相對(duì)較低的，但是它也有著自身的局限性，那就是砌體結(jié)構(gòu)在抗拉性以及抗震方面有著明顯不足，所以砌體結(jié)構(gòu)在應(yīng)用層面上也有一定的局限，通常應(yīng)用與底層房屋建筑。

2 民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用原則

2.1 民用建筑應(yīng)遵循房屋的安全性

安全性原則是房屋建筑施工的根本性原則，更是居民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮的原則。這里的安全性原則包括許多的方面，比如說(shuō)建筑工程的質(zhì)量安全、施工作業(yè)的安全等許多方面，特別是高層民用建筑的房屋抗震性是不能忽視的安全方面問(wèn)題，因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)的安全性系數(shù)的高低直接影響建筑施工作業(yè)人員的人身安全，更是居民群眾房屋居住的利益安全，可以說(shuō)民用建筑的房屋安全對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)生有非常深遠(yuǎn)的影響[4]。

2.2 民用建筑應(yīng)遵循房屋的經(jīng)濟(jì)適用性

適用性具體指的是在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)施工時(shí)，最為基礎(chǔ)的就是要深刻把握現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境，如施工的外在自然環(huán)境以及施工作業(yè)人員的從業(yè)素養(yǎng)等內(nèi)容都需要有一個(gè)清楚的理解，并根據(jù)施工的實(shí)際狀況，制定出行而有效的建筑施工方案。把握房屋建設(shè)的適用性就是在施工工藝上以及施工設(shè)備上盡量避免應(yīng)用高難度的施工工藝，嚴(yán)格把握施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)用性，做到在建筑結(jié)構(gòu)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中盡可能的確保每個(gè)施工步驟都能夠最大限度減少節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本[5]。

2.3 民用建筑應(yīng)遵循房屋的經(jīng)濟(jì)性

一般來(lái)說(shuō)房屋建筑所需投入的經(jīng)濟(jì)成本是非常巨大的，同時(shí)也是相關(guān)成本核算難以有效把握，因?yàn)樵诰唧w的施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的人為因素或是客觀原因，造成資源的浪費(fèi)或者是相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失，為此在進(jìn)行高層民用建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，就需要房屋建筑施工的根本上來(lái)綜合考量建筑結(jié)構(gòu)的多方面因素，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的資金投入風(fēng)險(xiǎn)，做到在保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，來(lái)獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 民用建筑應(yīng)遵循房屋的美觀性

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使得人們生活水平的不斷提高，人們?cè)诰幼∩蠈?duì)房屋的舒適性與環(huán)保性就提出更高的要求，所以在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要在確建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還需最大限度把握還建筑結(jié)構(gòu)的外在美觀性，同時(shí)還需符合人們的居住要求，確保房屋符合居民所需要的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，以及建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)在的舒適性，從而真正實(shí)現(xiàn)民用建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)在與外在都符合居住者審美要求[6]。

3 民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

3.1 民用建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化內(nèi)容

民用建筑結(jié)構(gòu)是建筑工程項(xiàng)目的重要組成部分，在施工的過(guò)程中需要考慮的優(yōu)化內(nèi)容特別的多，首先需要考慮的因素就是房屋建設(shè)的用地，這里面有涵括了地質(zhì)安全以及房屋建設(shè)施工的周?chē)h(huán)境的安全。隨著城市化發(fā)展進(jìn)程不斷加快，房屋建筑用地也變得越來(lái)越緊張，當(dāng)前城市房屋建設(shè)多數(shù)是進(jìn)行高層房屋建設(shè)，高層建筑結(jié)構(gòu)數(shù)量的增長(zhǎng)，其樓層之間的距離也在癌逐漸加大，所以建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)時(shí)，就必須充分考慮房屋用地與建筑結(jié)構(gòu)的高度兩者之間的關(guān)系，做到在滿足人民住房安全的基礎(chǔ)上，最大限度考慮建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)適用性，讓民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化原則。

3.2 民用建筑的優(yōu)化

民生建設(shè)與民生工程的重要組成內(nèi)容，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家把改善民生提高民眾的生活質(zhì)量放到非常重要的社會(huì)層面，同時(shí)居民群眾的收入水平不斷上漲也逐漸改變居民的居住理念，居民在房屋居住上已經(jīng)不再局限于房屋僅有的遮風(fēng)避雨，更多是注重房屋居住的功能性及外在美觀性。因此在房屋建設(shè)過(guò)程中，為了更加有效的保證民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，可以采用建造房屋模型的辦法，通過(guò)不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，使民用建筑結(jié)構(gòu)得到最好優(yōu)化設(shè)計(jì)。

4 民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化的相關(guān)措施

4.1 在設(shè)計(jì)上選擇科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容當(dāng)中，一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)可以運(yùn)用多種建筑施工方案，所以建筑工程師就必須依據(jù)房屋的使用特點(diǎn)及類(lèi)型制定出行而有效的施工方案，同時(shí)在具體的施工方面，設(shè)計(jì)作業(yè)人員還需要考慮到施工材料、建筑結(jié)構(gòu)所能承載的負(fù)荷以及施工相關(guān)參數(shù)等，建筑設(shè)計(jì)師要根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，不斷分析掌握施工方案的各個(gè)細(xì)節(jié)，制定多種有效的施工建筑方案，并在其中選取建筑結(jié)構(gòu)的最安全、成本最低、施工最高效以及作業(yè)最安全的最優(yōu)施工方案。

4.2 在設(shè)計(jì)上選擇矩形框架式結(jié)構(gòu)

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果是沒(méi)有其他特殊的情況加以約束，通常是使用矩形柱進(jìn)行房屋框架的處理，這是因?yàn)榫匦沃趹?yīng)用中具有承載負(fù)荷力強(qiáng)，施工操作以及計(jì)算體系相對(duì)較為簡(jiǎn)單等多種優(yōu)點(diǎn)，因此在應(yīng)用中能夠有效的保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。然而矩形柱在建設(shè)到了一定高度時(shí)，也會(huì)暴露其相關(guān)的劣勢(shì)，這是因?yàn)榫匦沃某休d力隨建筑結(jié)構(gòu)高度增加其矩形柱截面不能隨之加大，從而可能對(duì)整個(gè)房屋的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)產(chǎn)生影響。在這種情況下，異性柱就起到非常有效的輔助作用，因?yàn)楫愋涂蛑梢噪S建筑結(jié)構(gòu)的高度不斷改變自我的形狀，從而有效的解決了民用建筑結(jié)構(gòu)因高度所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)影響。

4.3 在設(shè)計(jì)上選擇采用鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)與混泥土結(jié)構(gòu)、磚瓦結(jié)構(gòu)相比較而言，有著其獨(dú)有的明顯優(yōu)勢(shì)，鋼結(jié)構(gòu)具有性價(jià)比高、承載強(qiáng)度大以及綜合比較經(jīng)濟(jì)效益高等多種優(yōu)勢(shì)特性。同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用的另一優(yōu)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)能夠在應(yīng)用中進(jìn)行大開(kāi)間的布置，能夠有效避免建筑結(jié)構(gòu)的開(kāi)間距離過(guò)大，造成建筑結(jié)構(gòu)的拉力與張力無(wú)法形成合力，從而引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)的安全質(zhì)量問(wèn)題。應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)不但可以有效解決這一問(wèn)題，同時(shí)還夠在施工設(shè)計(jì)上具有更自由的發(fā)展應(yīng)用空間。同時(shí)在施工成本上也大大了降低了施工建造成本，采用鋼結(jié)構(gòu)替代其他結(jié)構(gòu)，能夠有效的減少其他建筑材料，如此也讓施工變得更加的環(huán)保，更加有利于社會(huì)的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述內(nèi)容，我們可以知道，民用建筑結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)較為龐大且復(fù)雜的建筑工程，以此在整個(gè)過(guò)程中需要各施工部門(mén)協(xié)同合作，共同發(fā)力。然而在具體的設(shè)計(jì)施工方面依然會(huì)存有部分問(wèn)題，這些問(wèn)題如若處理不當(dāng)，很有可能對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重影響。所以，在具體工作中，工程設(shè)計(jì)師必須依據(jù)施工的具體要求，多方面進(jìn)行綜合考慮，從施工根本上保證建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)功能，從而讓民用建筑結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。