土木工程結構設計中的安全性與經濟性分析

【摘 要】社會經濟和建筑行業(yè)的飛速發(fā)展動了土木工程發(fā)展。為了提升建筑質量，土木工程結構設計的質量也逐漸為人們所關注。文中對土木工程結構設計中存在的不足進行了簡要分析，并闡述了提升土木工程結構設計的安全性與經濟性的具體方法，希望可以為設計人員提供一定的參考。

【關鍵詞】土木工程；結構設計；安全性；經濟性

前言

土木工程施工是一個復雜而且極易發(fā)生意外的過程，為此必須在施工前做好土木工程結構設計。土木工程結構設計的合理性和安全性不不僅影響著土木工程的整體質量和施工安全，也關乎土木工程的成本控制和經濟效益問題。所以，為了提高土木工程的質量，必須提升其結構設計的安全性和經濟性。

1提高土木工程結構設計安全性的方法

土木工程結構設計需要考慮多方面因素，比如建筑物的承載力、防震能力和耐久性等。如果設計環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么建筑整體很容易出現(xiàn)牢固性差的情況，可能會出現(xiàn)墻體變形或坍塌等不可逆轉的危害。所以，必須提高土木工程結構設計的安全性，才可以保證施工質量。

為了提高安全性，首先應該完善理論知識，通過借鑒國外的優(yōu)秀經驗和先進理論知識，使我國的結構設計理論更完善。然后，在設計環(huán)節(jié)，需要對建筑工程要求和相關文件進行全面解讀，通過正確的數(shù)據(jù)分析，確定各項目參數(shù)和結構設計，確保其安全性的提升。

比如，某土木工程總建筑面積為2.54萬m2，總高度達28.4m。建筑共分為8層，每層高3.3m，室外和室內的高度差為0.5mm。該土木工程的耐久等級、防火等級和防水等級都是二級，而且混凝土強度等級為C25混凝土；墻體結構為框架剪力墻結構，所用鋼筋為Ⅰ、Ⅱ級鋼筋。由此，我們可以根據(jù)這些要求和數(shù)據(jù)，為這項土木工程的墻體結構做出設計。那么這項工程的剪力墻結構可以選擇C20混凝土，墻體厚度如果在200mm以下，需要配置單層結構；如果墻體厚度大于等于200mm，則需要配置雙層結構；而且墻體厚度決不能低于160mm。我們在設計環(huán)節(jié)，需要充分考量工程要求，并結合施工地點的自然、人文情況，不斷對設計方案進行優(yōu)化。在設計環(huán)節(jié)需要確保參數(shù)的合理性并增加結構的耐久性，同時還需要管理人員提高防范意識，定期進行安全監(jiān)測，確保土木工程結構設計的安全性[1]。

2提高土木工程結構設計經濟性的方法

2.1控制投入成本

土木工程結構設計的經濟性至關重要，從工程招標到工程結構設計都需要確保其經濟性。其中，最重要的是控制工程投入成本。在進行結構設計時，設計人員需要充分考量施工中的各項影響因素，并且根據(jù)施工要求制定合理、科學的方案。在不影響土木工程整體安全性和質量的前提下，設計人員應該盡可能的對施工的成本進行把控。比如，在采購建筑材料時，工作人員應該進行實地調研，對各類型建筑材料的性價比進行綜合考量，然后選擇性價比最高的施工材料應用于設計方案和實際施工中。在結構設計環(huán)節(jié)，保障質量的前提下，需要盡可能的降低施工成本支出，提升土木工程結構設計的經濟性。

2.2合理應用限額設計

土木工程項目在施工前會對項目投入進行資金預算，運用限額設計是為了避免在土木工程施工后期，出現(xiàn)因預算不足而導致的工期延誤問題。土木工程預算與實際投入會存在差異，而這種差異對工程質量和進度有極大的影響。所以工作人員在土木工程結構設計前需要對工程預算進行全面分析，在充分了解工程預算和資金投入細節(jié)后，科學合理的應用限額設計，最大限度的確保土木工程結構設計的經濟性。

2.3謹慎選擇標準圖

標準圖的選擇和應用對土木工程結構設計來說極為重要。通常情況下，相關部門選取的標準圖是否適用關乎設計的合理性，如果可以實現(xiàn)對標準圖的合理運用，那么可以有效地降低施工難度，提升施工質量。根據(jù)土木工程規(guī)模的大小，施工單位和設計者需要在使用標準圖這一問題上進行嚴謹?shù)呐袛嗪腿嫘缘目剂俊?/p>

使用嚴格規(guī)范的標準圖可以降低設計環(huán)節(jié)的風險，確保土木工程結構設計的合理性，提高設計安全性；也可以減少施工環(huán)節(jié)中的失誤，加快施工進度，保障施工質量和安全；同時應用規(guī)范的標準圖還可以有效地降低施工成本，確保土木工程結構設計具有一定的經濟優(yōu)勢[2]。當然，對于不同的土木工程項目來說，采用標準圖的要求也不同。工程規(guī)模較小的項目，可以通過合理運用標準圖確保工程質量，實現(xiàn)土木工程安全性和經濟性的共同提升。對規(guī)模較大且工期較長的工程而言，標準圖的應用可能會與項目的設計風格沖突且增加成本；甚至使用標準圖可能會讓項目的實際效果顯得保守老套，并不能提高工程質量和經濟性。因此，在標準圖的選取問題上，需要根據(jù)實際情況來判定，這樣可以確保土木工程結構設計的經濟性。

結論

為保證土木工程的質量和經濟效益，必須保證結構設計的合理性和安全性，并充分考慮到成本控制問題，確保結構設計具有經濟性。為此，設計師需要在設計環(huán)節(jié)保證各項參數(shù)的準確性和合理性，還需要確保土木工程的整體設計符合建筑要求和安全規(guī)范。工作人員也應該不斷學習并累計經驗，提高自身的設計水平。

參考文獻：

[1]丁偉.淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性[J].江西建材，2018（14）：68+71.

[2]侯偉.提高土木工程結構設計中的安全性及經濟性的方法分析[J].綠色環(huán)保建材，2018（10）：64-65.

作者簡介：

張燕鵬（1995.01.22），男，江西省贛州州市人，漢，在讀本科生。研究方向：土木工程。

（作者單位：江西科技學院土木工程系）