民用建筑结构设计与优化对策探讨
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摘要：随着社会的发展，人们对于建筑结构设计的要求越来越高，不仅要满足建筑的基本功能，还要保证建筑的安全性。现代建筑的发展方向是环保、经济、适用，这就要求在进行建筑结构设计的时候充分考虑成本因素与环保因素。本文通过对民用建筑结构设计优化的分析，为同行业人员提供参考。
关键词：民用建筑；结构设计；优化
中图分类号： TS958 文献标识码： A
我国社会经济迅速的发展给民用建筑带来了机遇，由于人民生活水平的提高，人口不断的增长，人们越来越关注房屋结构的设计。不论是外部形象还是内部装修都提倡环保理念，在居住舒适的同时还要降低建筑基础成本。这就需要对民用建筑结构的设计进行科学合理的优化。
1民用建筑结构设计中的特性分析
民用建筑要按照建筑工程师的设计理念和观点来达到结构设计的根本目的，通过对建筑结构元素的分析来设计民用建筑的方案，良好的民用建筑结构设计是对房屋安全的重要保障。
1.1剪力墙的结构设计
剪力墙在民用建筑中属于承重墙、分隔墙和围护墙，剪力墙的布置需要符合民用建筑结构和平面布置的相关要求。剪力墙具有较强的承载重量的能力和良好的支撑空间作用，因此剪力墙适用于公寓住宅和民用住宅。
1.2简体结构的设计
简体结构具有抗钮性能和抗侧力刚度，一般在高层的民用建筑中应用。在选用筒体结构进行设计时，最好选用方形和圆形的形式，也可选用对称的三角形和人字形的形式。这些平面设计可以提高建筑空间的整体性能，能够加强民用建筑的稳定性。
1.3框架结构的设计
框架结构在民用建筑结构设计中，布置相对灵活，承重结构和分隔构件、围护分开，并且要同时满足使用功能的要求。框架结构中所用的材料具有良好的抗弯曲性和抗挤压性，所以这样的框架结构在民用建筑中也经常采用。
1.4砌体结构的设计
砌体结构中最重要的组成部分就是墙体，墙体有很好的承重和围护功能。而且砌体结构在建筑过程中相对简单，是对技术要求较低的一个结构设计。但是砌体结构抗剪抗拉性能差，抗震性能差，所以砌体结构不可用于高层建筑中。
2民用建筑结构设计应遵守的原则
2.1安全性原则
在进行建筑结构设计时首先要考虑的问题就是安全问题，此安全问题包括建筑施工的质量安全、施工现场的安全，尤其是多层民用建筑的抗震性。为了提高多层民用建筑的安全性，在对其进行结构设计时要极可能提高多层民用建筑的抗震能力，因为建筑设计的安全性关系到相关人员的利益和人身安全，还会对经济效益产生一定的影响。
2.2适用性原则
在进行建筑结构实际是，首先要了解和知悉施工现场的环境和施工要求，此外还要考虑到施工过程中受到自然因素的影响，依此预测建筑施工中的施工技术和施工工艺，在进行建设结构设计时要尽可能不使用高难度的工艺，同时考虑施工工艺和施工设备与现场的适用性，在建筑结构设计的过程中尽可能保证每个细节都符合适用性原则。
2.3经济原则
建筑行业的投资通常都比较大，稍有疏忽就会造成资源浪费和经济损失，因此在进行多层民用建筑结构设计时，需要综合考虑建筑结构多方面的因素，依此来降低多层民用建筑的投资风险，在保证建筑质量的情况下获取最大的经济效益。
2.4美观原则
在经济的快速发展中人们的生活水平在很大程度上得到提升，由此人们的生活观念也发生了改变，因此对于生活环境的要求也有所提升，所以在进行民用结构设计时要开率明勇建筑实用功能的同时还要考虑到建设的美观性，这样在满足人们实用性需求的同时还满足了人们的审美需求。
3民用建筑结构的设计优化
3.1民用建筑的优化因素
在民用建筑结构设计中要考虑的因素有很多，最为优先考虑的就是房屋的用地。随着城市用地的紧张，现在城市中普遍出现的是高层建筑。高层建筑的增多使房屋之间的距离也在逐渐增大，建筑设计师在设计房屋时，应掌控好建筑用地面积和建筑高度之间的关系。民用建筑结构在满足人民安全需求的同时还要考虑到建筑的经济性，做到房屋整体结构设计与经济性相结合，使民用建筑结构设计得到优化。
3.2民用建筑的优化
民用建设是一项巨大的工程，经济的发展以及社会的进步，使得人们对物质生活的需求不断地增加，特别是对房屋质量和外观的设计，不再局限于实用。用现代眼光来看，实体建筑之前应该先建造一个房屋模型，需要有新颖的设计理念。房屋模型在建筑中也应该进行结构优化，结构优化设计在民用房屋结构设计当中非常重要，要对民用房屋的基础结构和房屋的系统进行结构的优化。
4民用建筑结构设计的优化措施
4.1选择合理的优化设计方案
在民用建筑结构设计中，同一个建筑可以存在多种建筑设计方案，建筑工程师根据房屋使用的功能做出不同的选择。在选择过程中，建筑工程师要考虑到材料、荷载和参数的取值，结合自身实践经验和分析设计建筑物的细节，在多种建筑设计方案中选取最安全、成本最低的方案。民用建筑结构设计方案要具有科学性和使用性，提高民用建筑结构设计的整体性。
4.2提高民用建筑结构设计的准确性
民用建筑结构设计中，应该加强建筑结构设计的深度。建筑工程师应该认真的设计，不能缺乏责任心，一丝一毫的失误都可能导致整个房屋出现严重的问题。无论是设计师还是建筑师在对民用房屋进行设计和建造时都需要一丝不苟，在进行民用房屋结构设计时应注意以下几点。
1）为达到民用建筑结构设计的意图，可以应用平面布置的方式来对房屋的刚度和质量进行相应的控制。
2）在竖直方向最好不使用转换层的方式，避免应力都集中在一起的情况。
3）在进行民用建筑结构设计优化中，要注意强度大小、应力集中、尺寸变化、裂缝宽度等约束条件，保障这些约束条件能够符合民用建筑结构设计的标准规范。
4.3重视提高建筑结构体系设计的水平
民用建筑结构设计中，大多数存在抗震不合格的情况，这与选取的结构体系不合适有很大的关系。所以，优化民用建筑结构体系设计要做到以下几个方面。
1）使用矩形柱框架结构
民用建筑结构设计中，无特殊情况下一般使用矩形柱。因为矩形柱承受力较强，计算体系比较完善，在实践中使用的较为广泛，能够保障应用时的安全和可靠。但是使用矩形柱时也存在着一定的局限性，当民用建筑达到一定的高度时，矩形柱的承受力界面要随之增大，但是截面不能增大，矩形柱的截面增大会导致民用建筑结构和内部布置造成影响。此时，异形柱就会得到很好的利用。异形柱的框架可以有效的解决民用建筑高度所带来的影响。
2）多采用钢结构
钢结构在与混凝土、砖混结构对比中，钢结构存在着性价比较高、强度较大、综合经济效益高等特点。所以在民用建筑中应该选取钢结构，钢结构适合进行大开间的布置，避免设计结构之间的距离过大，从而增加民用建筑结构自身的质量问题，使得建筑结构的空间设计自由发挥性加强。同时也可以减少材料的使用，降低民用建筑的基础造价。钢结构的使用会有助于推动钢铁产业和新兴产业的快速发展，有利于环境的可持续发展，对社会产业化发展具有重要的意义。
3）优化地基基础结构设计
在民用建筑结构设计中，地基的建筑占首要位置，在对地基结构进行优化设计时，要选取适合的优化方案。例如：桩基设计，桩基形式可以减少成本，但是由于灌桩桩长受桩端持力层的影响较大，所以在选取时应多备用几种方案进行比较分析，选取最佳的方案使用到民用建筑中。
4.4民用建筑应该合理布局
民用建筑结构设计是一项严谨的设计工作，也是一项非常系统化的工程。为了实现民用建筑的适用性、功能性、环保性和经济性，首先建筑工程师要树立全局观念和整体性意识。通过对建筑的整体结构分析，选取材料要与构件布置相配合，按照国家的规定和科学的预算进行设计。
5结语
在民用建筑结构设计中，需要各个系统相互协调的工作。在工作当中会存在很多涉及到其他领域的问题，想要解决这些问题就需要建筑师经验丰富、专业技能强、有强烈的责任心全身心的投入到民用建筑设计中，这样不仅能提高民用建筑结构设计水平，还能使建筑业得到全面的发展。
参考文献
[1]任和雄.关于民用建筑结构设计的分析[J].科技创新与应用，2013，14：274.
[2]王山.民用建筑结构设计的相关问题研究[J].城市建筑，2013，12：52+57.
[3]李海旺.大跨钢网格结构地震避难所抗震设计方法研究[D].太原理工大学，2013.
[4]李志强.SRC框架-RC核心筒混合结构多目标抗震优化设计研究[D].西安建筑科技大学，2013.
[5]孙麈.民用建筑结构设计与工程造价控制研究[J].经营管理者，2012，19：323.