探究土木工程结构设计中的安全性与经济性

刘于超 陈恳

【摘要】随着建筑业的快速发展，土建工程的结构设计备受关注，结构的安全性与经济性直接影响到其工程。因此，本文结合多年来的工作经验，对土木工程结构设计中的安全性与经济性进行了研究。

【关键词】土木工程；结构设计；安全性；经济性

前 言：

土木工程是建筑材料、结构设计方法和施工措施三者的有机结合的综合性工程。各种新材料的研发给工程建筑带来机遇，然而，近年来由于结构设计不当造成的安全事故频频发生，这使人们再次关注到安全问题的重要性。结构设计是建筑的灵魂，因此有关结构设计的安全问题和经济问题在土木工程中显得格外的重要，我们研究因结构因素可能引起的安全问题，并寻求解决方法，以保证工程的质量问题，确保用户的财产安全和人身安全。

1土木工程结构设计中存在的问题

1.1安全性不高

土木建筑工程结构是整个建筑过程中最重要的环节，关系着人们生命财产的安全和国家基础事业的发展。随着各种土木工程拔地而起，一些实用的建筑的安全性和耐久性存在问题，导致各种事故的发生，一旦发生事故，必然造成各种重大损失。首先，土木工程的设计结构没有较强的牢固性，牢固性问题是目前土木工程设计的最大欠缺，当建筑工程局部出现损坏时，就会导致整体的破坏，结构设计中的延性和冗余度的设计要结合地质情况和土质承载能力，而目前对土木工程的设计不够完善，从而造成的大范围的倒塌事故，伤亡较多 。其次是土木工程的安全规范存在漏洞，很多土木工程建筑使用不到十年，就出现墙壁开裂、变形等等现象，究其原因就是在土木工程设计中的构造柱和承重柱混淆，构造柱是砖混结构，能够防止墙壁的裂缝，可以提高房屋的抗震能力，如果设计人员将构造柱当成承重墙使用，构造柱不如承重柱的强度，无法抵抗地震的力量，从而导致房屋的倒塌。最后就是土木工程在设计结构上承重柱截面积设计过小，这样就会导致在有外力作用时，出现导致柱和梁开裂的现象，从而降低了建筑的使用寿命。

1.2耐久性差

土木工程的设计往往忽略了环境因素对土木工程的耐久性和安全性的影响。如湿度、温度、酸碱度等因素，这些因素是影响混凝土使用寿命的主要因素对土木工程的耐久性和安全性造成影响，存在重大安全隐患。土木工程的结构设计完稿后，缺少与施工企业的有效沟通，当施工中遇到难题，设计人员应该反复核对并修改设计。

1.3脱离实际

建筑结构设计要加强对地基稳固度的重视程度，没有严格要求地下室设计成效，缺少对建筑材料性能的基础了解，建筑工程的施工忽视了设计图纸工作的重要性，在施工中缺少与设计人员的沟通。同时在建筑选址中缺乏合理性、科学性，影响到了建筑施工项目的安全系数，降低了建筑施工项目的质量。

2实现土木工程设计安全性措施

2.1加强设计人员的安全意识

土木工程设计与人们生活息息相关，所以加强设计人员的安全意识是非常重要的。只有让设计人员意识到自己工作的重要性，才能使工程设计的安全性有根本保证，才能使建筑的质量达到应有的标准。对土木工程安全性意识的培养主要有以下两点：以“安全第一、质量至上”的理念作为设计根本，在具体的实施上可以使用相关规定对设计人员行为进行约束，从而使相关人员的意识加强；让设计人员意识到土木工程的安全性设计与人们的生命相连，以便提升设计人员的责任心。

2.2从管理中着手

任何事故的发生都直接或间接与管理有关系，所以在实现工程方案的过程中，应尽可能的选择一些有实力的单位和人员来担任工程的管理。由于这些人员或机构实力很强，他们会拥有精良的设备、丰富的经验、先进科学的设计方法和可行有效的管理方法。这些条件的管理人员，其素质都会很高，会使工程的各个方面都有保障，当然也包括建筑的安全性和经济性。所以，选择有实力的单位和人员来担任工程的管理，是非常必要的。

2.3从理论设计上着手

完善和加强设计理论是土木工程设计工作的必要环节，只有这样才能减少建筑事故的发生概率。所谓完善和加强设计理论指的是更深刻的理解土木工程的设计结构的概念性理论。对概念理解深刻之后，脑中会有一个已经设计构建好了的建筑轮廓。所以，完善和加强建筑设计理论的理解是保证建筑安全性的基础和重点。

2.4重视文件说明

在建筑设计中，建筑设计的文件说明主要是对相关施工单位的操作进行补充的。在工程施工过程中，相关的工作人员需要对文件的说明有所理解，并按照它的指示去执行。所以设计师在书写建筑设计时，应当注意文字的表达上是否够简洁够明了，是否能让专业素养与自己有差异的工作人员看懂。不仅如此，在书写文件时，应当对重点内容加以标注，以便让相关人员增加对它的重视度。在一些比较繁难的工程结构设计中，说明书要更加精细明了，以便保证工程结构性能与预期一样。

3.实现土木工程设计经济性措施

3.1对成本进行控制

一项土木工程从招标选择到正式实施，需要制定好相应的招标准则。这是保证工程招标过程中公平性，公正性的方法。不过为了满足工程的安全性和公正性，在招标过程中，相关人员会需要从各个方面来考虑设计者的方案。在选择方案的过程中不能出现假公济私的现象，并在保证建筑设计结构安全性的前提下，考虑建筑造型的艺术性。通过这种方法，可以使招标部门在选择安全性高的方案之后，还能减少工程的投人成本，从而减轻了施工的经济压力。

3.2选取合理的标准图

从分析当前的形式上看，在建筑设计过程中，为了使建筑设计更加规范，也为了减少工程设计者的负担，很多施工招标部门都会以施工标准图来解决上述问题。工程标准图的优点显著，比如减少了工程设计者的工作量、加快工程的施工速度、对工程的安全性和经济性要求起到监督作用等。尽管工程标准图拥有诸般优点，不过却不适合用于复杂度高的庞大工程。若将工程标准图应用于庞大复杂的工程中，则会加大工程资本的投入，并且不利于设计风格的拓宽和建筑设计的发展。所以尽管工程标准图在一定程度上能满足工程设计中所要求的优点，但还应当合理的应用它。

3.3与相关部门沟通

工程的成功完成需要多个部门协同合作，所以在工程的设计过程中，应当加强多各个部门的沟通力度，加强各部门之间的联系。只有这样才能确保工程的成功实施，从而在成本和开支上能有所节约部门。部门的沟通和交流是十分重要的，比如当在设计与施工过程中出现拆迁和搬迁的问题时，若各部门之间已经互相传达了，各部门之间就会提前做好搬迁准备，就减少了钉子户的数量，从而保证了企业和国家的经济不受损失。

3.4重视参数的控制

在土木工程结构设计中，参数是始终相随的。每一个看似很小的参数，都会对整个工程有所影响。这些影响主要有建筑材料的价格、使用面积等。这些参数对建筑的安全性和经济性关系密切。如果参数出了问题，那么就无法保证建筑设计上两种性能的要求，进而也就破坏可整个工程设计的预期构想。所以，要想让土木工程结构设计的两个目标得以实现、重视对参数的控制是必须的。

4.结论

安全性、经济性是土木工程结构设计的关键，它不汉与工程的质量和寿命相连，还与人的生命及国家财产相连，因此非常重要所以，只有做到上述所陈述的内容，才能保证工程的安全性和经济性，才能保证人无性命之忧，国家财产不会损失。

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