土木工程結構設計中的安全性與經濟性探討

白海峰

摘要：經濟的發展，促進建筑工程項目逐漸增多，土木工程在其中扮演了非常重要的角色。安全性與經濟性作為影響土木工程設計最關鍵的兩個方面，直接影響著工程效益與質量。從國內土木工程發展現狀來看：經常出現工程事故，讓建筑業不得不承擔經濟損失。為了減小工程施工的爆發率，相關人員必須保障土木工程設計的安全性與經濟性。本文就土木工程結構設計中的安全性與經濟性展開探討。

關鍵詞：土木工程;結構設計;安全性;經濟性

引言

我國經濟科技穩步發展的同時，城市的現代化建設也加快了腳步，一座座高樓大廈拔地而起。土木工程項目也就成為了我們國家現階段工作的重點。雖然投入了極大的人力、物力、財力，但是工程的整體效果受到多方面因素的影響與制約，只要其中某一個環節出現了些許錯誤，對全局都會產生致命的影響。尤其是土木工程的結構設計工作，作為源頭一旦出錯后面的努力也都是無用功，并且結構設計工作出現失誤并不僅僅是形象到工程質量，更有可能對整個工程工作人員的生命安全造成影響。為了保證工作人員與周圍群眾的生命財產安全，保證工程質量就必須做好源頭的土木工程結構設計工作。

1我國土木工程結構設計現狀及存在問題

1.1土木工程結構整體穩定性不足

土木工程的建設質量直接關系到整棟建筑物的穩定性與可靠性。但是建筑在使用過程中常常會存在局部的質量性問題，這些質量問題有時并不會對建筑的牢固性造成顯著影響，通常情況下也很少會引發嚴重的大面積坍塌事故，產生的經濟財產損失也微乎其微。但是只要存在質量缺陷，就勢必會導致整體穩固性的降低。由于土木工程結構本身具備一定的延展性，因此只要提高對土木工程結構延展性設計的重視，設計一定的冗余度，提高結構設計整體穩定性，才能使建筑在后期建設使用中不會產生太大問題。

1.2工程結構耐久性較差

建設工程結構的耐久性主要是指工程在受到一定的載荷力之后其所變現出來的耐久性，但是目前對各種影響因素還不是很明確。在對工程進行設計的時候，一定要充分結合當地氣候環境的具體變化規律進行最為科學合理的設計，由于我國地域遼闊，各地氣候差異比較大，而且在工程建設方面又沒有明確的條款來進行約束和管理，所以造成了工程結構設計工作不夠規范現象的發生。

2提高建筑工程安全性的策略

2.1做好建筑管理

在土木施工中，管理人員對于設計單位的篩選，需要從實力基礎、施工質量、管理制度進行綜合考慮。優先選用經驗豐富、設備先進，在管理方面高效、科學的，設計師擁有良好綜合素養的設計單位，這種選擇不僅能保障設計質量，也是對土木工程師設計安全的推進。

2.2深化土木工程結構的具體設計

第一進行剪力墻設計時的注意事項。首先，剪力墻結構的平面設計應該遵循對稱原則，墻面結構的承重力與質量中心點要完全重合，既要保證受力均勻，同時又要避免墻體歪斜。剪力墻結構的設計應采取內外結構形式，兩面對其拉直，除非必要否則應避免采用單面墻結構，從而防止墻體在遭遇地震等自然災害時，因自身剛性不足而倒塌。需要注意的是，剪力墻結構的設計應注意控制剪力墻之間的距離，強化其抗側力性能，并擴展剪力墻的空間延展性。其次，要根據不同級別、不同類型的剪力墻剛度，來進行邊緣構件的設計。一般情況下，剪力墻邊緣構件大體分為有約束以及無約束兩類，有約束邊緣構件的截面承重力要比無約束邊緣構件超出近一倍，且極限樓層位移角也多了一倍。第二，進行鋼筋混凝土構件設計時的注意事項。在土木工程建設項目中，鋼筋混凝土結構可以最大限度的承受外力。因此，在設計鋼筋混凝土結構時，首先要充分考慮混凝土自身的配比與調制，通過精確計算構件截面的承載力，嚴格將裂縫控制在合理范圍內，并適當增加混凝土強度，提高構件本身的耐久性。其次，為確保混凝土的工作性能，在設計混凝土結構時，還需要注意防滲能力的設計，在澆筑堆砌混凝土時，要注意養護的方式方法，盡量減少或避免裂縫的產生。另外，還需結合土木工程項目的實際要求，設計出合理的結構框架，重點考慮關鍵部位的結構形式，使得所有混凝土構件能夠協同受力，最大限度的提高結構的整體性能。

2.3定期全面安全檢測土木工程

針對土木工程的企業來講，項目的安全性具備非常重要的價值，因而，設計安全要受到極大的關注，不可小視，隨時隨地都要進行嚴格監督。在這其中，要建立有關安全監督管理制度，提高監管水平，完善設計安全制度，把責任落實到位，真正做到責任到人。另外，通過建立起科學的獎懲制度來激勵設計人員提高設計水平，利用先進的技術，提高項目安全水平。

3提高建筑結構經濟性的策略

3.1有效進行成本管控

土木工程結構設計的經濟學控制首先應當從有效進行成本管控著手。對于工程項目來說，成本管控最重要的一個構成內容就是對于招投標的合理展開與控制，結構設計經濟學的控制可以充分從這一點出發。和結構設計相關的招投標項目較為繁多，只有在每一個采購方向上都合理進行成本控制，嚴格實施項目預算，并且以嚴謹的方式進行招投標工作，這樣才能夠找到優質的合作方，獲取良好的建筑原材料和設備。這不僅是項目質量的有效保障，這也是合理進行成本預算的控制，讓結構設計的造價得到良好控制的過程。

3.2選取標準圖

在土木工程設計期間，招標單位選取施工標準時，會從自身的責任風險與設計規范等方面著手。工程圖能從源頭上減少失誤與成本浪費，通過審核設計圖紙從源頭上減少工作量，所以失誤能有效避免。因為這種圖紙設計相對較小，只適合規模較小的施工，對于小規模施工具有很好的促進功能，并且兼顧安全性與經濟性指標。如果遇到設計復雜、規模偏大、工期很長的工程，若繼續使用標準圖，勢必會加大成本投入，外加標準圖更偏向保守的設計風格，對于長期工程，很容易和時代發展脫軌。對此，在標準圖選用中，必須結合實情，綜合考慮。

3.3 加強和相關部門的溝通合作

結構設計不單純是設計單位的工作，高品質的結構設計的產生和設計方案的有效實施，作為多部門緊密協調配合的成果。然而控制土木工程結構設計經濟性時一定要增強部門之間的緊密溝通與合作。土木工程結構設計進行前一定要充分的配合成本預決算部門，嚴格根據成本計劃實現結構設計概念，如此一來真正實現成本控制。完成土木工程結構設計后，后續的施工工作也需要多部門協調配合，設計者要與施工管理人員一起探究怎樣行之有效的實施設計方案。這樣可以良好的解決設計理念在現實中出現的問題，通過部門之間的緊密溝通合作來一同展開成本管控，保證結構設計的經濟性。

3.4科學合理地應用限額設計

現如今人們對建設工程結構設計的經濟性提出了越來越高的要求，也就是對工程的限額設計具有更加嚴格的要求，其主要目的就是可以更好地避免在后期建設過程中出現超預算現象，從而更好地保證了工程各項施工工序的順利開展。這就要求在對工程結構進行設計的時候，工作人員一定要充分了解和掌握工程施工資金的投入情況，只有這樣才能更好地保證限額設計的科學性和合理性，進一步保證工程結構設計的經濟性。

結語

在現代土木工程建筑結構設計中必須綜合考慮，兼顧經濟學與安全性，利用土木工程結構優化設計過程，選用資質過關的設計單位，從而做好土木工程結構的安全監管與相關工作，通過提高土木工程相關人員的質量與安全意識，從根本上確保設計結構的安全性與經濟性。通過對設計方案進行評估，做好部門協調，選用恰當的標準圖與設計思路。

參考文獻：

[1] 張喬.土木工程結構設計中的安全性與經濟性分析[J].建筑技術開發，2018，45（20）：10-11.

[2] 王慶霞.關于土木工程結構設計中的安全性與經濟性分析[J].中國房地產業，2018，（28）：76.

（作者單位：無極縣城市管理綜合行政執法局）