试议技术发展现代建筑结构设计中理由及新技术进展站

论文导读：
摘要：本文首先介绍了当前我国民用建筑结构设计中存在的一些问题及新的要求，然后重点分析了民用建筑结构设计的一些具体内容和新技术的发展。
关键词：民用建筑；结构设计；问题；发展
结构设计会对建筑的质量产生很大的影响。我国的民用建筑具有明显的内涵和特征，转变了以往单一的住房设计，对建筑的舒适性、宜居性、耐用性、环保经济性和安全性有了更高的要求，因此，应该在综合了信息学科、控制学科、材料学科、建筑学、美学、电工学科之后，对民用建筑的内部结构进行综合性的规划。

1、民用建筑结构设计中存在的问题

在我国民用建筑结构设计中存在着设计不合理的现象，一些设计将底层设计为很大的空间，没有抗震墙，最终使结构体系不完善，有很大的安全隐患，没有明确的传力，在一些抗震分类当中，选择了不合适的抗震场地，最终导致了整个设计结构的错误，在一些混凝土配件之中，存在着配筋率不合格的现象，计算书和结构设计不一致，使结构强度降低，存在安全隐患。在设计的过程中，一些设计人员偷工减料，设计的十分粗糙和简单，在施工图之中应该使用的大样图、系统图存在着漏洞，不能对工程的整体面貌进行反映，在设计之中没有对消防、耐火等级、安全等级、工程类别和设计依据等进行明确的交代和标明。

2、现代民用建筑结构设计的关键技术

2.1整体的计算力求平面立面的完美

图1为纯矩型板式民用建筑楼，其平面形式为一梯六户，其中有四个单元的房间有间接采光，厨房无阳台。这样的民用建筑户型，房间光线暗的很，因无阳台，对东北地区冬天存储蔬菜、水果等，用起来多有不便。这样的板式楼无特点可言，但它的整体计算运行完好，无超限现象。
图2为新型板式楼，其特点在于它融合了点式楼的特点，立面上不为单一的一个平面，既有点式楼的凹凸进退，又有板式楼的主要房间为南向采光的特点；从平面布局上看，虽也为一梯六户，但间接采光无阳台仅两户，比单一的矩形平面既有立面上的多变，又有平面上的优势，但在结构整体计算中，其不同点主要有两点：（1）结构整体计算周期比图1平面结构周期大，它们的整体计算其周期与位移分别见表1。（2）两侧有部分连梁截面强度出现超限，即抗剪强度不够。剪压比超限范围见表2。
主要是由于平面凹凸不平造成结构刚度不均匀，形成一定的扭矩而造成的。为了克服这种不均匀现象，在结构整体计算方面采用如下的方案措施：把整体化为两个独立的结构单体，单体平面如图3，单元（A）、单元（B）所示。这样虽然平面还是凹凸不平，但整体长度缩减了一半，整体扭矩大为减弱，整体计算全部通过，无连梁截面抗剪强度不够的超限现象。通过以上两例说明，对现在类型众多的建筑平面、立面，乃至新型精典的板式楼、连排式楼，都可以化过长的整体为简单的独立单元体进行整体计算，以解决板式楼、连排式楼整体计算扭矩过大、截面抗剪强度不够的问题。

2.2局部构造突出建筑功能

图1、图2两平面图中都标有起居室，其功能不单为了方便休闲，还有一重要功能，作为家庭健身房，它的平面大小可容纳一个家庭健身器。它的布局在越层之上，为了满足建筑功能的需求，既达到健身的目的又不造成振动对下层住户的影响，我们把起居室与周边剪力墙结构看成一个受力单元，在这个受力单元上，把这块局部楼板加以结构处理，即采用带空心的现浇楼板（薄壁管现浇混凝土空心楼板），这也是结构构件新技术的合理应用。此局部楼板厚达200-300mm，楼板四周设有边梁，结构平面布置见图3，单元（A）、单元（B）所示。这样楼板既隔音防振，又不失去楼板的刚度，充分发挥了越层的建筑功能。总之，无论建筑造型如何多样化、复杂化，结构方案的确定都应具体情况具体分析，从整体到局部加以简化，使之整体受力明了化，局部构造具体化，特殊的受力部位特殊处理，使建筑精巧的构思、创新的造型真正体现出它的完美性和理想性。

3、民用建筑中结构的新技术发展

3.1钢结构民用建筑的推广

我国钢铁工业的迅猛发展，为建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。钢结构与砖混结构和混凝土结构相比，在民用建筑中应用主要有三个优点：首先，由于钢材强度高的特点，民用建筑设计可采用大开间布置。而砖混结构和钢筋混凝土结构由于材料的性质，限制了空间布置的自由。如果结构跨度过大，就会造成构件尺寸加大，不但影响美观，而且造成结构自论文导读：全、科学、合理的方向发展。【参考文献】杨奇等.小康建筑设计构想.山西建筑，2001，（2）：142（英）ChrisHoward编著.住宅建筑建筑结构设计.机械工业出版社，2003.1.谢振清，李立强.顺应新世纪的潮流构筑“绿色民用建筑”工程.钢结构，2001，（1）.上一页12
重增大，增加了造价。其次，民用建筑采用钢结构体系产生的综合经济效益较好。由于钢结构民用建筑自重轻，约为砖混结构的65%，因此减少了土、沙、石的用量。不仅适用于软弱地基，在其他地基条件下，也同样可以大大减少基础造价。钢结构民用建筑施工周期短，可以大大提高投资效益，加快资金周转。最后，钢结构建筑具有较高的性价比，有利于环境的可持续发展、适宜产业化发展，极具发展前途，可带动钢铁产业和新型材料产业的发展。

3.2短肢剪力墙的广泛应用

短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度5-8倍的剪力墙结构。其吸收了框架结构的优点，发展形成的民用建筑结构型式。常用的短肢剪力墙有“T”字型、“L”字型、“十”字型“一”字型等。在这种结构里剪力墙能结合建筑平面，利用间隔墙位置灵活布置，可选择的方案较多，能避免与建筑使用功能发生矛盾。而连接各墙的梁，随墙肢位置也可隐蔽设于间隔墙竖向平面内。短肢剪力墙结构里剪力墙数量的多少，墙肢的长短，主要由结构抗侧力的需要而决定。这种新的结构克服了普通框架和普通剪力墙结构的一些缺点，源于：毕业论文总结www.7ctime.com
得到了建筑师、开发商和广大住户的肯定与欢迎。

3.3预应力混凝土大板结构技术的应用

预应力大板结构是在柱与柱之间布置明梁，楼板采用预应力大板，并在预应力大板上直接布置隔墙的结构体系。若这种大板配合预应力宽扁梁使用，则能更大限度的提升楼层净高，如9米跨的预应力宽扁梁可以比普通预应力梁及普通混凝土梁高度分别减少200mm和350mm，对于底部需要大柱网、大空间的多功能商住楼常设置结构转换层。随着预应力技术的逐渐成熟，预应力材料及施工费不断下降，我国高层建筑转换层结构中采用预应力技术的情况越来越多。预应力大板结构在建筑上避免了室内难看的次梁景观，使住宅的建筑平面布置更加灵活，有利于二次装修时室内布局的改造，满足了住户个性化要求。
4、结语
民用建筑结构的设计是一套科学的、复杂的体系，存在着涉及到各个方面的问题，应该使用丰富的经验和理论解决在施工过程中出现的问题，设计人员在工作中秉持创新精神，将责任落实到每个人员身上，在进行结构设计的过程中，应该计算每一个基本构件，对要点进行掌握，针对相关的规定，聘请专业人员对建筑结构进行设计，最终使我国整体的建筑水平得到体改，促进结构设计向规范、安全、科学、合理的方向发展。
【参考文献】
杨奇等.小康建筑设计构想[J].山西建筑，2001，（2）：
142
（英）Chris Howard编著.住宅建筑建筑结构设计.机械工
业出版社，2003.1.
[3]谢振清，李立强.顺应新世纪的潮流构筑“绿色民用建
筑”工程[J].钢结构，2001，（1）.