李庆怡 谢佳萱
中南建筑设计院股份有限公司 湖北武汉 430061
摘要：伴随着我国城市化发展水平的提高，大城市持续新增大量工业与民用建筑，此类建筑能够缓解大城市用地紧张的难题。工民建的结构设计一直以来都是本领域关注的焦点问题，如果处理不得当，可能会影响其结构的稳定能力，甚至引发严重的问题。为了促进工民建结构部分的设计更加科学，文章对其设计过程中的共性问题实施了深入研究，并且给出了适当的解决方案，期望能够为提升工民建结构设计的品质提供一定的参考价值。
关键词：工民建结构设计；结构稳定性；解决方案
中图分类号：TU318 文献标识码：A
1 引言
建筑结构设计的合理性，决定了整个工民建的安全性、适用性与耐久性。然而，纵观我国建筑行业发展现状可以发现，建筑结构设计中仍存在一系列亟待解决的突出问题，影响了整体工民建的质量。为此，全面探究建筑结构设计中的问题及解决策略就尤为重要。
2 重视工民建结构设计水平的必要性
随着建筑业不断发展，建筑行业领域涉及的施工规模不断扩大，行业内外的竞争环境也日趋激烈。建设单位为了在行业竞争中取得明显的优势，须确保工民建能够为企业发展带来较高的经济效益。通过建筑结构设计优化法，规范房屋的变形缝设置，控制房屋高宽比和桩距，以保障新项目运作的盈利性。由于当前建筑业的工程结构设计需求越来越复杂，建筑体的实用功能趋向复杂化，建筑企业为了维持优势竞争地位，须不断升级自身审美观念、设计水平，合理设计工民建结构，从而为下一阶段的工程施工提供保障。工作人员应充分重视工民建工程的设计，明确工民建的结构布置和设计要点，优化工程设计方案，在建筑项目施工过程中落实工程方案，以提高施工质量。为了推动建筑行业发展，工程项目施工应重视原有的设计方案，综合考虑工程运作的各方面影响因素，提升建筑体适应性、耐久性。工民建工程建筑结构设计人员应重视工程的整体美观与协调程度，满足客户的现实需要，立足以人为本的建设观念，保障工民建的使用性能、安全性能。
3 工民建结构设计的问题
3.1 工民建主体结构扭转问题
工民建设计过程中的“三心”分别指的是：刚度中心、几何形心及结构重心，只有满足“三心合一”的状态才能确保建筑物主体结构安全稳定。然而在实际施工作业过程中受到现场地基状态及建筑物主要功能规定等条件的制约，许多工民建物外形多数呈现不规则形状，工民建设计过程中没能实现“三心合一”的状态，导致建筑物主体结构产生扭转的情况，甚至出现结构损坏。
3.2 嵌固端设计不合理
任何建筑结构在进行结构计算分析之前，首先要确定上部结构嵌固端的所在位置，对于有地下室的建筑结构，许多设计人员为图设计便利，将嵌固端直接取在地下室顶板上，并未复核地下一层与首层的侧向刚度比是否满足嵌固要求。由于嵌固端的合理选用直接关系到结构计算模型与结构实际受力状态的符合程度，影响到杆件内力与结构侧移等计算结果的准确性，因此，随着地下室和地基基础形式的多样化，上部结构嵌固端的选取显得极为重要。结构设计只有通过综合分析，才能正确的选取上部结构的嵌固端，采取正确的计算方法和抗震加强措施。
3.3 框架柱施工问题和数据测量问题
（1）框架柱的配筋忽视了客观情况，工民建设计中配筋率偏低，不符合相关的规定，易出现安全隐患。（2）前期规划阶段建筑行业内部不重视现场勘察工作，仅依靠开发商提供的资料文件，未充分收集其他数据信息作为重要的结构设计依据，在工民建设计过程中易出现数据偏差的问题，导致各类数据测量结果准确性较低，降低了数据处理的精细程度。
4 工民建结构设计的优化措施
4.1 严格遵循结构选型设计原则
其一，实际性原则，首先应基于当前的大数据总结当前工程实际情况，然后根据以往的设计经验来制定符合该工程的各项指标，以此从根本上保证整个建筑结构选型设计的实际性；其二，安全与使用原则，这两项原则是结构设计中的基本原则；其三，个性化原则，应将整个建筑中的重点部分具有特别之处体现出来，在这个过程中，还要做好对重要环节的管控工作，以此从根本上保证该部分符合工程设计规范标准中要求；其四，要基于最佳效益开展相应的设计工作，从施工材料、机械设备、施工工艺等多个角度来进行综合分析，删减不必要的内容。
4.2 BIM技术在建筑结构主要参数设计中的运用
在设计运用过程中，设计工作人员能够根据该数据库中的信息资源，不仅能完成对工程结构模型的搭建工作中，还可以在设计全过程中对不同的参数开展相应的调节，进而保证BIM系统软件在结构设计过程中能够及时地升级数据库信息。BIM技术在工程建筑结构设计中最突出的优点，在于其能够实现高品质、高安全系数和稳定性的设计信息录入和输出，可专业化匹配相关的数据信息，这对提升结构设计的品质拥有关键的推动作用。
4.3 合理设置嵌固端
对于没有地下室的普通建筑结构，其结构的嵌固端位置比较明确；对于带有地下室建筑结构，且地下室的结构刚度和受剪承载力相比上部楼层较大时，地下室顶板可作为嵌固端；对于带有地下室建筑结构，但地下室顶板由于开设地下中庭、开大洞、半地下等原因，不能满足嵌固要求时，此时的地下室顶板是不能作为嵌固端的，嵌固端位置可能下移；对于带底盘的地下室，上部结构地下室顶板与周边地下室顶板存在高差时，若该高差小于首层层高的1/3，且嵌固端满足刚度和承载力的要求时，嵌固端可取在地下室顶板处，但需采取加强措施；若该高差不小于首层层高的1/3时，地下室顶板不能作为嵌固端，还需对高差位置处的梁或墙采取竖向加腋或斜撑等的处理措施。
4.4 规范工民建的变形缝设置
工民建伸缩缝设置中应综合考虑温度变化，温度变更会导致工民建热胀冷缩变形，进而改变房屋的长度。防震缝结构的设置可实现建筑结构的有效划分，可划分为多个抗侧力结构单元，防震缝宽度应大于70.0mm，在砌体结构中，宽度应大于50.0mm。沉降缝可增强工民建结构的稳定性和承载力，通过合理选择平面转折位置、设置分期建造工民建交接位置等，可避免地基发生不均匀沉降，沉降缝间距应保持在15.0~25.0m。施工过程中需要考虑的因素较多，应重点关注土质因素对建筑物承载力的影响，建筑结构设计人员须科学运用验证公式进行估算，避免设计方案与实际情况发生错位问题，防止房屋细节部分出现开裂的现象。通过建筑结构设计优化法，全面保障工民建工程的设计水平，严格控制工民建细节结构的质量，提升工民建细部结构的合理性，提升工民建结构设计的整体设计效果。
5 结束语
综上所述，建设工民建能够进一步提升对有限土地资源的利用率，通过对其进行合理的结构选型和优化，能够促使整个建筑在空间的布置上也会更为科学合理，在实际结构选型设计中，根据当前工程实际，从荷载、环境等多方面来选择合适的建筑结构体系，确保最终结构符合建筑工程提出的各项要求，从根本上起到对建筑结构质量的保障作用。
参考文献：
[1] 康文慧.工民建结构设计的优化措施的探讨[J].建材与装饰,2020(06):95-96.
[2] 任智伟.工民建结构设计的优化措施的探讨[J].建材与装饰,2020(02):92-93.
[3] 杨闻辉.工民建结构设计的优化措施的探讨[J].建材与装饰,2019(30):99-100.
[4] 刘琳.工民建结构设计的优化措施的探讨[J].居舍,2019(16):103.
[5] 任建阳.工民建结构设计的优化措施的探讨[J].住宅与房地产,2018(30):65.