文勇
衡阳市经纬建筑设计有限公司
【摘要】加强建筑设计是夯实建筑性能的重要保障，而在建筑设计中，结构设计是最为主要的内容，为切实提升建筑结构设计水平，需要切实加强对其的重视，尤其是在设计水平上不断优化，认真总结民用建筑结构设计的问题，并结合存在的问题，采取相应措施来完善，提升民用建筑结构设计水平。
【关键词】民用建筑；结构设计；问题；应对
民用建筑结构设计正随着时代的发展而悄然发生变化，不仅在结构性能方面的要求更高，而且在可持续发展、节能环保等方面提出了更高的要求。尤其是在结构设计技术不断先进、结构设计要求日益多元化的今天，需要我们切实加强对其现存问题的梳理，并为问题的改进和预防而做到未雨绸缪，才能更好地应对民用建筑结构设计的需要。
1.民用建筑结构设计现存问题梳理
1.1民用建筑结构设计流程梳理
传统的民用建筑结构设计主要是采取二维设计模式，不同专业间的独立性较强，各自的专业内部在工作主线与流程也不同，不同专业设计内容在不同专业设计图纸中分布，每个专业在每个设计环节的交流则是采取关键时间节点提资的方式而完成。设计流程详见图1。
图1：传统建筑结构设计流程示意图
1.2存在的问题
第一，传统的结构设计所建立计算模型需要在筒化和归并后才能应用，导致模型和图纸之间的对应性不足。
第二，传统的结构设计在计算模型和图纸之间分离，计算模型内的结构信息往往与图纸内标注的信息缺乏关联性，这样在施工中就容易发生施工图标注与模型数据不符的问题，在修改模型之后，就要重新进行施工图的绘制。
第三，传统的结构设计计算模型只能用于结构专业计算中应用，而其余专业则需要从二维图纸来掌握结构专业中的计算信息，使得计算模型内的信息不能直接获取。
第四，结构专业所交付成果以二维图纸为主，在施工较低中，对各方的专业素养与空间想象力较高，进而导致沟通成本较大的问题。
第五，在方案设计和模型计算以及绘制施工图三个环节之间相互对立，只要任何一个环节的设计发生变更，后续过程均需要返工，导致设计维护成本较高。
2.基于民用建筑结构设计问题的相应措施
针对传统民用建筑结构设计中经常遇到的建模问题，应紧密结合民用建筑结构特点，切实优化对其的建模设计。这就需要在结构设计中，针对相应的问题而采取针对性的措施。以下笔者结合结构设计中的具体问题提出相应的措施。
一是在场地选择方面的问题，是最为常见的问题之一。为切实强化对其的处理，在结构设计中，应紧密结合建筑场地的实际，对建筑场地的抗震性能是否满足建筑结构类型的需要，结合前期勘察报告，全面分析工程地质情况，对其抗震性进行综合分析，尽可能地选择抗震性能较强的地段，而不利地段则需要避开。以确保其性能得到提升。
二是在建筑结构体系设计中的问题，为确保其合理性，应对结构设计方案进行优化和完善，通过结构方案的特点，对结构体系进行预设。这就需要在建筑结结构体系设计时，避免因为构建与结构破坏而使得结构自身抗震性能不足的问题，同时还要结合重力荷载带来的影响，同时还要设计相应的冗余度，这样在地震发生时，虽然有的结构部件作用丧失，但是其余构件也能有效承担竖向荷载，从而避免发生结构整体失稳的问题。而在此基础上，还要明确结构体系计算筒图，合理设置地震作用传递路径，竖向构件的垂直重力荷载应满足压应力和实际压力相符，盖梁垂直重力荷载最短路径向竖向构件传递压力。转换结构的上部竖向结构构件的垂直荷载应通过转换层来实现。最后，抗侧力结构体系要完善，采用筒体、框剪、剪力墙、支撑组合为抗侧力结构，且竖向变化均匀而又缓慢。
三是建筑平面布置采用规则方案，按照结构设计规范，采取针对性的方式进行布置。比如当平面、竖向不规则时，就需要采用空间结构模型来计算。而建筑结构凹凸不规则和楼板存在局部不连续的问题时，应选用符合实际变化刚度的模型。对于薄弱部位，还要乘以内力增大系数，对弹塑变形进行分析。
四是在选择建筑结构类型时，应结合各种结构类型的特点和实际来选择。这一点经常没有什么问题，因此不再说明。但是在结构类型选择时，应充分考虑抗震设计的需要，所以主要是对抗震设计方面的问题进行梳理。一般而言，抗震设计应秉承强柱弱梁的理念，但是现实是经常存在建筑结构的精密性不足的问题，所以需要在抗震结构上优化，具体优化是在选择地基之后，对地基夯实，地基稳定是前提，才能对其进行计算，从而满足实际承载的需要，提升建筑的性能。
3.民用建筑结构设计要点梳理
第一，切实做好抗震设计，严格按照地质调查报告书和建筑抗震设计规范查询工程设计基本参数，确定建筑类型、抗震设防烈度、基本地基加速度、地震分组、建筑场地类型等。在此基础上，结合建筑结构荷载规范与工程设计基准期，对基本风压值、风荷载体型系数和地面粗糙度进行确定。
第二，切实做好荷载计算，根据结构楼面的荷载取值，确定楼面的活荷载值与恒荷载值，再对梁间荷载和风荷载进行计算，从而结合建筑结构荷载规范、民用建筑结构技术规程、建筑结构可靠性设计标准等，切实做好荷载组合，优化建筑结构作用的分项系数和恒荷载分项系数。
第三，在模块单元划分时，结合实际分成多个不同的模块，且每个模块应做好结构构件选取，确定每个建筑结构节点的连接方式，最后根据结构计算结果进行分析，确定各项参数，并利用BIM技术进行建模，改进后的流程如图2所示。
图2：改进后的结构设计流程
4.结语
综上所述，针对目前在民用建筑结构设计中遇到的诸多问题，为切实加强对其的改进和优化，本研究主要基于BIM的视角，就如何优化上述问题提出几点相应措施。在利用BIM技术加强民用建筑结构设计的同时，还要切实掌握设计要点，这样才能确保整个民用建筑结构设计水平得以提升。
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