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論述土木工程結構設計中的安全性與經濟性
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隨著我國經濟的發展,城市化進程的加快,各種結構類型的建筑物拔地而起。建筑市場繁榮發展的背后不得不引起我們對結構安全與經濟的思考。下文中筆者將從土木工程結構設計的安全性、土木工程結構設計的經濟性等幾個方面,對該問題進行闡述,諸多不足,還望批評指正,供廣大設計同仁參考。
土木工程;結構設計;安全性;經濟型
對土木工程結構設計而言,建筑的安全性是必須要保證的,但是隨著經濟的發展,建筑的經濟性也不容小覷。也就要求結構設計人員在結構設計的過程中,要更加的考慮其經濟性,以平衡建筑的安全與經濟。基于此,下文中筆者將從安全性和經濟性兩個方面,對現代土木工程的結構設計的有關問題進行分析。
所謂安全性,就是在土木工程的結構設計的過程中,對土木工程的使用質量和工人的操作安全進行的設計,也就是設計方案要能夠滿足工程的實際使用需要,并能夠避免由于質量問題導致的安全事故,以下介紹了提升土木工程結構設計安全性的措施。
1.規范土木工程行業標準。
隨著全球化經濟趨勢的加強我國高度重視土木工程安全性,并制定相關條文條例控制事故發生率。從結構設計方面分析設計人員應該重視結構安全問題嚴格按照國家或國際標準進行規范設計從設計階段就杜絕和預防安全事故保證土木工程安全與穩固性。如果在工程結構設計極端施工單位發現圖紙規范性問題應該立即停止現場施工將圖紙上交到開發商解決。如果設計人員或開發商多次違反規定且不及時糾正應予以一定法律制裁避免出現嚴重的安全事故。
2.合理的設計理念。
(1)結構設計零缺陷觀點
零缺陷理論核心為:“第一次就把事情做對”。零缺陷理論認為質量不可加入主觀色彩,因為符合要求就是有質量的產品、服務或過程。在土建土木工程材料性能和結構構造等方面,采取防治凍融和鹽害的綜合措施。
(2)編寫出相應的設計施工技術文件
土建土木工程涉及到原材料和環境等特定條件,安全性規范設計的安全度反映了安全系數的可靠指標。結構的整體牢固性除了要有足夠承載能力外,結構物還要有整體牢固性。
(3)土建結構質量的系統是預防
預防是從設計源頭發現和解決問題,因為檢驗時缺陷己產生,要求土建結構的質量工作標準必須是零缺陷。土建的質量管理強調標準和組織的作用,主要通過標準的制定貫徹,強調土建土木工程結構要根據市場變化不斷改進產品,滿足用戶的需要,而且要考慮到我國的質量管理現狀,更應該注重實效,不斷借鑒他人的管理經驗。
3.抗震設計的措施。
所謂“土木工程結構抗震設計”指的是經過大量土木工程地震震害實例數據統計分析,歸納并總結出來的實踐經驗。在多地震的地方,應該確保土木工程物的抗震性能,減少地震發生時的人員傷亡和財產損失是非常嚴重的。所以,加強土木工程結構自身的抗震設計水平成為了土木工程設計者們共同面對的主題。因此,抗震設計在土木工程結構設計中是非常重要和必要的,應當引起高度重視。
4.進一步做好土木工程結構設計的措施。
由于土木工程工程的結構設計是系統的繁雜的工作,它不但需要有嚴謹認真的工作態度,豐富的理論知識,還受到國家相關法律法規的約束。國家為了規范土木工程行業的相關行為,提高土木工程結構自身的質量,相續頒發了各項相關的政策。隨著科學技術的發展與進步,國家政策也隨之進行了相應的完善,所以,作為土木工程設計師,在設計過程中要遵守相關法則,還要不斷發現間題,并找到相應的處理措施,進而使安全隱患降到最低限度
所謂土木工程結構設計的經濟型,就是在土木工程結構設計中要注重對資源的充分利用,避免資源的浪費,以此來實現工程的效益的最大化,下文中筆者將從結構設計的經濟性管理、減少安全積累、注重大局利益等幾個方面,對該問題進行具體闡述。
1.加強結構設計經濟性的管理。
土木工程結構設計的經濟性的落實是離不開科學的管理的。建筑工程項目通過招投標,能夠全面詳細地對工程的設計方案進行評比與論證。站在管理的角度來講,工程結構設計的經濟性要建立在安全性的基礎之上,二者的要求都得到了滿足再考慮諸如美觀等的方案。如果復雜的因素較多,那么最好選擇一個既經濟又安全的設計方案,將工程沒有必要的開支降到最低。
2.根據工程項目的具體情況進行工程項目的結構設計。
雖然工程設計標準圖得到了相關的建設行政部門的認可,根據標準圖來進行設計能夠減少工作量,避免低級錯誤,但是畢竟每一個工程都有其各自的工程特點,如果所有的工程都使用一個設計模板,那么勢必會忽略一些環節,或者增加一些沒有必要的環節。對于一些小的工程項目,設計工作使用模板能夠降低費用,而且工程施工人員熟悉,施工起來方面應手。對于一些大中型工程,由于這些工程的機構構件較大,數量多,將小部件優化就會使工程造價降低。因此,土木工程結構設計工作人員要對有可能壓縮的工程項目進行認真的核算,爭取在保證結構設計安全性的基礎上,實現經濟性。
3.減少安全積累。
有的工程項目的結構設計需要考慮到很多參數,這些參數對工程的質量都起著重要的作用,但是一定要盡量減少多個參數設計下的安全積累,只有這樣在才能夠降低工程事故的發生率。比如在進行鋼筋混凝土結構構件的設計時,需要考慮材料、尺寸、用量,以及布置和截面形狀等。在同一個荷載中,設計出的結果各不相同,但是必須要滿足構造和強度的相關要求。只有將這些條件都考慮進去,才能夠考慮構件的美觀和經濟問題。
4.注重大局利益。
任何一個土木工程的建設都需要與其他單位建立一定的關系。各個工程項目建設的參與單位要有效配合,注重大局利益,進而從根本上降低給工程的建設成本。加強各參與方的合作,以大局為重不僅能夠按時完成工程建設,而且還能夠有效地避免由于費用增加等造成的設計問題。比如在進行橋孔的設計時,需要準確的水文資料,但是水文站能夠提供的資料非常少,如果工程設計單位根據不齊全的水文資料進行工程施工方案的設計,那么工程設計方案肯定不合理,而且會增加工程成本。與此同時,水文站提供的保守的計算方法也會導致工程造價的增加。
隨著社會經濟的發展,土木工程建設得到了前所未有的發展,土木工程項目的數量日益增多,同時出現的各種土木工程事故也在增加。土木工程的結構設計是工程保證工程質量的關鍵,結構設計是否合理直接關系著工程項目的施工,影響著工程項目的實用性,甚至關系著人民的生命財產安全。因此,為了提高土木工程的質量,保障人民的生命財產安全,降低國家的經濟損失,我們必須要加強對土木工程結構設計的研究,提高結構設計的經濟性和安全性。
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