浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性

李岩辉

山西兰花科技创业股份有限公司大阳煤矿分公司 山西 晋城 048000

正文：

一、土木工程结构设计中存在的问题

（一）设计结构的牢固性差

土木工程的经济性和安全性是影响整个建筑使用稳定性的关键因素，所以，在设计结构时要考虑建筑的牢固性和可靠性。目前，我国土木工程面临着可靠性低、结构松散等问题，导致整体工程结构设计质量较低。土木工程稳定性的提高必须得从整体出发，认真处理各个细节，与工程实际情况相结合，以土壤为基础，设计工程结构，降低建筑出现损坏的频次。

（二）结构耐久性差

我国地理风貌存在多样化，其自然条件和生态环境也存在较大差异。建筑工程中通常会加入混凝土和钢筋，但是这两者往往会被土壤的温度、水分，甚至空气的酸碱度腐蚀，从而导致土木工程的寿命降低。这就是进行土木工程结构设计时缺乏对外界环境的考虑，造成后期使用存在安全隐患。

（三）承重柱截面积设计过小

在不是地震带的区域，设计师往往会通过降低承重柱截面积的方式来使受力分析难度降低。这就会出现外力作用增强时，柱梁易断，房屋使用不安全。若发生地震，则房屋容易倒塌，导致人员安全受影响。

（四）结构设计经济性和安全性要求规范的缺失

随着建筑业的发展，虽然我国相关法律也逐渐完善，但还是与发达国家存在一定差距，尤其是在监管建筑质量方面，无法按要求完成监理工作。另外，有大部分建筑公司的施工技术、结构设计以及后期维护不到位，出现安全隐患问题时不能深入解决关键性的问题，只能通过表面解决问题。

二、土木工程结构设计中的经济性和安全性分析

（一）提高土木工程结构设计的耐久性和安全性

1、完善有关规定制定

目前，土木工程在结构设计方面研究了很多新用具和新技术，并取得了较大进步。但为了提高使用的安全性，相关部门还应完善具体的标准和规范，保证设计人员按照要求进行结构设计，从而使土木工程的整体质量提高。想要使土木工程的结构设计得到保障，应从两个方面着手，第一，国家应该制定并推出相关制度和监管方法，用法律来对设计人员进行约束；第二，监督有关设计人员及时学习有关法律法规，同时在工作中严格要求自己，时刻按标准执行。

2、定期检测土木工程

土木工程的社会影响力较大，对建筑公司来说意义重大，因此，必须严格监管其建设的安全性。监管的前提是完善有关制度，监管人员必须明确施工的具体责任以及人员的奖罚制度，通过合理的制度不仅可以对施工人员进行监督和鼓励，而且还可以使施工质量全面提高，最后通过科学的检测方法对施工质量进行定期检查，使土木工程安全性得到保障。

3、转换层的设计

土木工程中建筑的承载力可以通过转换层的设计来增强。转换层能够利用其他受力体来降低建筑承载力，使上层结构对地基和下层建筑的压力降低。所以，设计转换层时要选择质量好的混凝土，同时在施工过程中进行监管，使施工技术满足转换层的要求。

4、内力组合的设计

设计土木工程结构时一定要考虑内力组合，用建筑承载力的抗震指数作为参考。设计之前要注意内力组合材料的选择，选择抗震系数强的材料，使其符合结构设计的抗震要求。另外，调整系数时要考虑偏压柱、受弯梁、构件承载力以及受剪等因素，加强建筑的承载力。

5、增加结构的耐久性

设计人员在设计工程结构时对建筑使用寿命和安全性上考虑较多，而对环境的影响考虑较少，但环境因素在一定程度上会对混凝土和钢筋造成腐蚀，从而降低建筑的安全性和耐久性。忽略环境因素，土木工程也就无法真正保障安全性，时常会出现一些列问题。设计图完成并审核后，几乎很少再进行修改，但在实际施工过程中，往往会因为突发情况需要修改图纸，所以，设计人员与施工人员之间必须要保持联系，施工中出现任何问题要及时沟通，解决问题，并在达成一致后修改设计，避免发生不必要的事故。

（二）提高土木工程结构设计经济性的措施

1、合理评估设计方案，降低工程造价

合理评估设计方案是为了避免资金浪费，将投资金充分用到实处。在进行结构设计时应先将工程量分段，计划好施工进度，避免施工过程中出现施工混乱，浪费成本的问题。工程造价时要对预支出的费用做好计划，建立一套系统的经济指标。

2、控制成本

控制成本是提高土木工程经济效益的关键因素。成本的控制应从招标和投标阶段开始，有关建筑企业应制定公平公正的招标准则，招标时全面考虑投标者的方案，同时建立监察部门，避免出现谋私、贪贿等行为。最后中标的方案既要满足建筑结构设计的安全性，又要满足造型的艺术感。

3、选取合理的标准图

为了提高建筑设计的规范性，同时降低设计人员的负担，招标单位往往会通过合理的施工标准图来进行招标，采用标准的流程，施工进度更快，且安全性和经济性较好，但是，在复杂的工程中，标准图也存在不足，无法满足使用者对功能的追求。

4、结构设计经济性和合理性的结合

进行结构设计时不仅要考虑建筑的功能性以及建筑质量，而且还要选择经济性高的方案。在不增加成本的前提下选择性价比高的施工材料，使经济性与安全性都得以保证，真正优化建筑结构设计。

三、结语

设计土木工程结构时，经济性和安全性是设计人员必须考虑的关键因素，这关系到施工完成后建筑的使用寿命，同时也影响人们居住的安全性和舒适性。另外，设计好了结构，对建筑的施工监管也非常重要，有关部门应加强管理，制定相应的政策和规定，严格要求施工人员按照制度执行，保证建筑完成的质量，从而提高经济效益和社会效益。