土木工程结构设计中的安全性与经济性分析张维君

土木工程结构设计中的安全性与经济性分析张维君

张维君

安徽省建筑设计研究总院股份有限公司安徽省合肥市230002

摘要：随着经济建设的发展和进步，土木工程得到快速发展，其中土木工程结构设计水平是关键，而且土木工程结构设计与工程建筑的安全性和经济性关系密切，所以在进行土木工程结构设计的过程中，要平衡好安全性与经济性，综合考虑多方面影响因素。从而有效提升其设计水平，促进土木工程的进一步发展。

关键词：土木工程；结构设计；安全性；经济性

引言

做好土木工程的设计工作是当今建筑设计、结构工作者的共同追求。市场经济理念的不断深入，在一定程度上促进了我国土木建筑工程朝着更加全面的方向发展，作为当今社会经济发展的主要手段和重要项目，保证其设计工作的经济性和安全性是整个工程建设的重要组成部分。纵观各个地区发生的土木工程建设事故，由于工程设计工作存在的不足和失误造成的事故数量正呈现上升趋势。所以，做好土木工程设计工作不仅能够在一定程度上杜绝建筑事故的发生，还符合经济社会可持续发展理念的相关要求，节约工程成本。

1土木工程结构设计现状

1.1土木工程的结构设计中的安全性能不足

从土木工程设计的整体性能来说，其安全性设计方面的工作涉及到很多方面的因素，这其中结构的最大承载能力、耐久性、稳固性都是直接影响到建筑结构安全性能的主要原因。但是在当前我国土木工程相关的安全规范当中还是存在较多的问题和不足，因为其设计理论权威性不足以及约束能力较低。相比国外的建筑规范和性能来讲，我国在土木工程的结构规范方面以及安全规范方面还是存在较大的差距，致使建筑物在实际的使用过程当中出现较多的墙体变形、墙体表面开裂等方面的问题。

1.2工程设计整体的稳定性差

建筑的整体稳定性是土木工程建筑产品的质量检测基础。建筑物在使用过程中存在局部的质量问题不会影响到建筑物整体的安全性，一般情况下不会发生大面积的坍塌，不会产生太大的经济财产损失。土木工程的结构具有自己一定的延展性，这会直接影响到工程设计的整体稳定性。

1.3构造柱和结构柱混淆、承重面积小

现代土木工程施工设计工作中，部分工作人员会将构造柱的设计工作与承重柱设计工作互相混淆，从而影响整个土木工程的牢固性，造成严重的工程事故。构造柱在土木施工过程中，通过与梁体的配合，能够有效避免房屋建筑的墙壁出现裂缝，从而来提升整个建筑的实际抗震能力，若设计人员在设计工作中把构造柱误认为承重墙来进行指导施工，就会导致房屋在发生地震等自然灾害时，无法承受过大的强度，因此出现沉降、裂缝等问题。所以，设计人员要在土木工程设计工作中，科学区分承重墙与构造柱的不同。在进行土木工程设计工作时，有的设计人员对于抗震烈度要求较低的建筑设计时，会调小整个承重柱的界面，方便其对受力进行分析，但是当房屋受到外力作用时，会使梁体和柱体出现开裂的质量问题，导致整个房屋的使用寿命大大缩短。

1.4土木工程中的结构耐久度不够

当前我国土木结构中的耐久性就是指在荷载的实际作用下建筑物所表现出来的耐久性，但是针对环境或者其他方面的原因对建筑耐久性的影响却没有加以重点考虑。土木工程的结构设计中要求建筑体要随着气候和自然环境的变化从而做出相应的变化。在我国各个地区在气候方面相差非常的明显，但是在我国的建筑相关的条例当中却没有明确的法律条款对其进行管制和约束，就导致了土木工程的结构设计缺乏相应的规范性。

2增强土木工程结构设计安全性的解决对策

2.1增强行业标准的规范性

目前，我国已制定了许多与土木工程安全性有关的法律法规，并要求贯彻落实到实际工作中。在土木工程结构设计过程中，设计人员必须根据建筑设计规定的标准对整个工程进行合理设计，以彻底解决建筑工程的各项安全隐患，使整个建筑物的安全性与稳固性得到良好保障。此外，如果施工单位发现设计图纸存在不规范问题，就要立即停止施工，并将设计图纸交予工程开发商，以便提出有效性解决对策。

2.2增强工作人员的安全意识

设计在土木工程建设中是至关重要的组成部分之一，所以设计人员一定要充分了解和掌握工程结构设计的精确性与复杂性，熟知其理论知识与操作技能，根据严谨的工作思路将理论知识与实践经验有效结合起来，只有这样才能确保建筑物的安全性[3]。同时，设计人员还要明确工程土质状况与地基状况，通过总结、反思和经验积累来保障设计图纸的准确性。

2.3增强地基结构设计

地基是土木工程建筑的核心，也是设计人员最重视的工作部分，其在很大程度上决定着工程的总体质量，所以各建筑企业做好地基结构的设计工作。工程后期设计任务和结构安全均取决于地基设计，也就是说地基设计决定着后期设计任务与整个建筑结构的安全性。展开地基设计工作时，设计人员必须全方位考虑当地地质、土层、水位、温度、建筑功能与施工条件等各项因素，只有这样才能确保地基安全，提高整体施工质量。

2.4增强设计工作的全面性和准确性

在实际设计过程中，设计人员应采用科学化、系统化管理方式来细化整个土木工程的结构设计，也就是细致划分设计项目与设计内容，逐步完善与审核设计子项目，以确保设计项目与设计内容的完整性、全面性。展开设计工作时，如果某个项目或参数被遗漏，那么整个工程的安全性就会不断降低，所以各设计人员必须严格管理、监控与审核整个设计过程，只有这样才能保证结构设计的完整与准确。

3提高土木工程结构设计的经济性

3.1控制管理成本

选择设计部门时，采取公开招标方式，并严格遵循招标准则，确保整个招标过程做到公平、公正、公开；选择设计方案时，综合分析竞标者提供的设计方案是否安全，满足安全条件后，再择优选取经济性高的设计方案。通过上述措施，不仅能够取得物美价廉的设计方案，还能够有效降低生产成本，使建筑企业获得最大化经济效益与社会效益。

3.2控制设计成本

在实际土木工程结构设计中，通常会采用标准图来规范工程设计，降低设计人员的工作责任。标准图虽然可以减少设计量，防止错误产生，加快结构设计进度，但会大大增加工程造价，这主要是因为设计人员大多依照相关的安全规范标准对工程标准图形进行选择，也就是说设计成本取决于标准高低[4]。针对这一情况，各建筑企业应积极鼓励设计人员采用合理科学的设计思路与设计方法，将自身效用充分发挥出来，不要一味采用标准图设计，只有这样才能显著降低生产成本，确保结构设计的安全性。

3.3控制内部成本

准备施工前，一定要做好各部门间的协调工作，以便得到更多帮助和更准确的资料，最终达到降低生产成本的目的。土木工程结构设计除了与施工项目有关外，还与地质勘查资料、地质勘查数据和检验检测数据等多种辅助性资料有关，所以各部门之间必须团结合作，给设计人员提供大量准确性资料与数据，帮助其提高结构设计的经济性。由于气候环境、地形条件、地质结构等各项因素不仅会影响到工程设计标准与安全需求，还会影响到其经济性与安全性，所以各部门一定要团结起来，只有这样才能降低工程成本，提高工程整体质量。

4结语

在进行土木工程结构设计时，应该要坚持安全第一的原则，只有以安全为前提促进企业的全面发展，才能保证建筑设计和施工的经济性。提高设计人员的专业知识和能力，并要求遵守安全设计规范，同时提高土木工程设计人员识别质量安全的能力，以确保每一个建筑设计结构的安全性。以建筑物的安全为基础，在此基础上节约成本。土木工程结构设计是以保证建筑安全性和经济性为根本的，只有将二者综合起来考虑，才能实现安全性和经济性的和谐统一。

参考文献：

[1]张亮.建筑工程结构设计中的经济性应用[J].城市建设理论研究（电子版）.2011

[2]叶润庆.建筑工程的经济性在结构设计中的应用[J].科技资讯.2010

[3]狄钊.浅析土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].城市建设理论研究（电子版）.2012