土木工程结构设计中的安全性与经济性分析

【摘 要】社会经济和建筑行業的飞速发展动了土木工程发展。为了提升建筑质量，土木工程结构设计的质量也逐渐为人们所关注。文中对土木工程结构设计中存在的不足进行了简要分析，并阐述了提升土木工程结构设计的安全性与经济性的具体方法，希望可以为设计人员提供一定的参考。

【关键词】土木工程；结构设计；安全性；经济性

前言

土木工程施工是一个复杂而且极易发生意外的过程，为此必须在施工前做好土木工程结构设计。土木工程结构设计的合理性和安全性不不仅影响着土木工程的整体质量和施工安全，也关乎土木工程的成本控制和经济效益问题。所以，为了提高土木工程的质量，必须提升其结构设计的安全性和经济性。

1提高土木工程结构设计安全性的方法

土木工程结构设计需要考虑多方面因素，比如建筑物的承载力、防震能力和耐久性等。如果设计环节出现问题，那么建筑整体很容易出现牢固性差的情况，可能会出现墙体变形或坍塌等不可逆转的危害。所以，必须提高土木工程结构设计的安全性，才可以保证施工质量。

为了提高安全性，首先应该完善理论知识，通过借鉴国外的优秀经验和先进理论知识，使我国的结构设计理论更完善。然后，在设计环节，需要对建筑工程要求和相关文件进行全面解读，通过正确的数据分析，确定各项目参数和结构设计，确保其安全性的提升。

比如，某土木工程总建筑面积为2.54万m2，总高度达28.4m。建筑共分为8层，每层高3.3m，室外和室内的高度差为0.5mm。该土木工程的耐久等级、防火等级和防水等级都是二级，而且混凝土强度等级为C25混凝土；墙体结构为框架剪力墙结构，所用钢筋为Ⅰ、Ⅱ级钢筋。由此，我们可以根据这些要求和数据，为这项土木工程的墙体结构做出设计。那么这项工程的剪力墙结构可以选择C20混凝土，墙体厚度如果在200mm以下，需要配置单层结构；如果墙体厚度大于等于200mm，则需要配置双层结构；而且墙体厚度决不能低于160mm。我们在设计环节，需要充分考量工程要求，并结合施工地点的自然、人文情况，不断对设计方案进行优化。在设计环节需要确保参数的合理性并增加结构的耐久性，同时还需要管理人员提高防范意识，定期进行安全监测，确保土木工程结构设计的安全性[1]。

2提高土木工程结构设计经济性的方法

2.1控制投入成本

土木工程结构设计的经济性至关重要，从工程招标到工程结构设计都需要确保其经济性。其中，最重要的是控制工程投入成本。在进行结构设计时，设计人员需要充分考量施工中的各项影响因素，并且根据施工要求制定合理、科学的方案。在不影响土木工程整体安全性和质量的前提下，设计人员应该尽可能的对施工的成本进行把控。比如，在采购建筑材料时，工作人员应该进行实地调研，对各类型建筑材料的性价比进行综合考量，然后选择性价比最高的施工材料应用于设计方案和实际施工中。在结构设计环节，保障质量的前提下，需要尽可能的降低施工成本支出，提升土木工程结构设计的经济性。

2.2合理应用限额设计

土木工程项目在施工前会对项目投入进行资金预算，运用限额设计是为了避免在土木工程施工后期，出现因预算不足而导致的工期延误问题。土木工程预算与实际投入会存在差异，而这种差异对工程质量和进度有极大的影响。所以工作人员在土木工程结构设计前需要对工程预算进行全面分析，在充分了解工程预算和资金投入细节后，科学合理的应用限额设计，最大限度的确保土木工程结构设计的经济性。

2.3谨慎选择标准图

标准图的选择和应用对土木工程结构设计来说极为重要。通常情况下，相关部门选取的标准图是否适用关乎设计的合理性，如果可以实现对标准图的合理运用，那么可以有效地降低施工难度，提升施工质量。根据土木工程规模的大小，施工单位和设计者需要在使用标准图这一问题上进行严谨的判断和全面性的考量。

使用严格规范的标准图可以降低设计环节的风险，确保土木工程结构设计的合理性，提高设计安全性；也可以减少施工环节中的失误，加快施工进度，保障施工质量和安全；同时应用规范的标准图还可以有效地降低施工成本，确保土木工程结构设计具有一定的经济优势[2]。当然，对于不同的土木工程项目来说，采用标准图的要求也不同。工程规模较小的项目，可以通过合理运用标准图确保工程质量，实现土木工程安全性和经济性的共同提升。对规模较大且工期较长的工程而言，标准图的应用可能会与项目的设计风格冲突且增加成本；甚至使用标准图可能会让项目的实际效果显得保守老套，并不能提高工程质量和经济性。因此，在标准图的选取问题上，需要根据实际情况来判定，这样可以确保土木工程结构设计的经济性。

结论

为保证土木工程的质量和经济效益，必须保证结构设计的合理性和安全性，并充分考虑到成本控制问题，确保结构设计具有经济性。为此，设计师需要在设计环节保证各项参数的准确性和合理性，还需要确保土木工程的整体设计符合建筑要求和安全规范。工作人员也应该不断学习并累计经验，提高自身的设计水平。

参考文献：

[1]丁伟.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].江西建材，2018（14）：68+71.

[2]侯伟.提高土木工程结构设计中的安全性及经济性的方法分析[J].绿色环保建材，2018（10）：64-65.

作者简介：

张燕鹏（1995.01.22），男，江西省赣州州市人，汉，在读本科生。研究方向：土木工程。

（作者单位：江西科技学院土木工程系）