試析土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性與經(jīng)濟(jì)性

張建輝

（寧夏工業(yè)設(shè)計院，寧夏銀川 750001）

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮到建筑物結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，現(xiàn)階段的土木工程施工有很多是因為設(shè)計者的設(shè)計不符合要求，或者施工方?jīng)]有按照規(guī)定的圖紙來施工而造成的工程事故。橋梁的坍塌，地鐵隧道的塌陷，住宅樓的倒塌等建筑問題都給社會帶來了巨大的損失。結(jié)構(gòu)設(shè)計問題是土木工程中的重中之重，現(xiàn)階段實行的終身責(zé)任制雖然在一定程度上為設(shè)計師的日常工作起到了督促的作用，提高了土木工程行業(yè)整體的產(chǎn)品質(zhì)量，但是一部分設(shè)計者因為自身缺少責(zé)任心、社會責(zé)任感，依舊讓建筑結(jié)構(gòu)安全存在非常大的隱患。

1 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

1.1 工程設(shè)計整體的穩(wěn)定性差

建筑的整體穩(wěn)定性是土木工程建筑產(chǎn)品的質(zhì)量檢測基礎(chǔ)。建筑物在使用過程中存在局部的質(zhì)量問題不會影響到建筑物整體的安全性，一般情況下不會發(fā)生大面積的坍塌，不會產(chǎn)生太大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失。土木工程的結(jié)構(gòu)具有自己一定的延展性，這會直接影響到工程設(shè)計的整體穩(wěn)定性。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)比國際標(biāo)準(zhǔn)要低

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性從整體上來看設(shè)計到許多方面的問題。建筑物的牢固性、容許承載力大小、使用年限標(biāo)準(zhǔn)都直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全。我國的結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)同國際上其他國家的標(biāo)準(zhǔn)相比較，要求要低許多。

1.3 工程耐久性不足

我國的國土面積較廣，國家南北跨度較大，所以造成了國家內(nèi)部的氣候變化也比較大。如何按照不同地區(qū)不同的氣候條件來進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計就成為了關(guān)鍵性問題。雖然部分地區(qū)有當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)，但是很多地區(qū)還無法做到詳盡，所以在法律的規(guī)定上還不夠明確，缺乏一定的規(guī)范來進(jìn)行具體的約束。

1.4 抗震系數(shù)設(shè)計較小

在正常的建筑設(shè)計中，承重柱的橫截面積如果太小，就會使柱子在受到各種荷載的作用下容易開裂，能夠承受的最大壓力隨之變小。[1]在施工過程中雖然減少了材料的使用量，降低了整個工程的成本，但是卻讓建筑的使用年限和使用安全性變小，給人們的生命健康和財產(chǎn)安全都造成了很大的威脅。如果一旦發(fā)生地震等自然災(zāi)害，建筑物的抗震性能就會極大的降低。

2 提高土木工程結(jié)構(gòu)安全的具體方案

2.1 完善規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

從我國加入世貿(mào)組織以后，土木工程行業(yè)也逐漸得到了人們的重視，土木工程建筑產(chǎn)品的安全性也備受人們關(guān)注。我國關(guān)于土木工程建筑也制定和完善了許條文規(guī)范，在設(shè)計中都必須強(qiáng)制執(zhí)行。對于設(shè)計人員來說，自身應(yīng)當(dāng)提高安全意識，提高自己的責(zé)任心，要時刻將人們的生命財產(chǎn)安全放在第一位。在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要堅決避免因為建筑結(jié)構(gòu)而造成的安全問題，保證建筑整體的穩(wěn)定性和安全性。在施工單位建設(shè)過程中一旦發(fā)現(xiàn)不按圖紙施工的情況，要立刻停止施工，按照圖紙進(jìn)行修正。對于一些多次警告依舊不改正的企業(yè)要給予一定的法律制裁。

2.2 加強(qiáng)設(shè)計人員的安全意識

土木工程是一個關(guān)系到社會穩(wěn)定和人民財產(chǎn)安全的一項大工程，設(shè)計人員就是工程的締造者。設(shè)計人員的工作具有一定的復(fù)雜性和精確性，所以對于設(shè)計人員的要求也很高，設(shè)計人員不僅需要有豐厚的專業(yè)知識為基礎(chǔ)，更要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，這樣才能將設(shè)計做好。

2.3 建筑物剛度設(shè)計

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國的城市化進(jìn)程也隨之加快，人們對于城市住房的需求量也大大的提升。因為城市的用地和原有用地面積之間的矛盾關(guān)系，導(dǎo)致了城市的住房只能向高層住房的方向發(fā)展，這樣可以有效的解決用地面積稀少的問題。高層建筑對建筑物剛度的要求大大的提高，高層建筑剛度的確定要按照建筑物每層之間的位移大小來確定，對于高層建筑構(gòu)件的剛度大小以及截面大小都需要按照具體要求來確定剛度大小[2]。

2.4 地基和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

地基是一個建筑物的基石，所有的建筑物都需要在地基上來建造，因此地基影響著整個工程的基本安全。在對建筑物地基進(jìn)行設(shè)計之前，設(shè)計人員需要對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、溫度、土層、地下水位以及周邊的建筑環(huán)境進(jìn)行考察，綜合考慮來確定建筑方案。在進(jìn)行建筑地基設(shè)計的時候還需要綜合考慮周邊建筑物的地下設(shè)施以及施工時對周邊建筑物的影響，保證地基施工的安全性。

3 降低工程成本的方案

在土木工程設(shè)計過程中，除了要考慮到建筑物的整體安全性以外，還需要考慮建筑物的建筑成本，有效的對建筑成本進(jìn)行控制和管理。

3.1 管理的成本

在工程項目開始招投標(biāo)的時候，就需要進(jìn)行嚴(yán)格的招標(biāo)流程，保證招標(biāo)過程的公平、公正、公開。投標(biāo)方也需要綜合考慮設(shè)計方案中的各項細(xì)節(jié)，在保證建筑物整體安全性的基礎(chǔ)上，選擇更加的經(jīng)濟(jì)的方案。

3.2 合理的選擇標(biāo)準(zhǔn)圖

在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中為了能夠規(guī)范設(shè)計，減少設(shè)計者的責(zé)任，我們一般都選擇標(biāo)準(zhǔn)圖。標(biāo)準(zhǔn)圖可以減少設(shè)計的工作量，避免在設(shè)計中發(fā)生錯誤，在小型的工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用，可以有效的提高施工進(jìn)度，方便對工程成本進(jìn)行控制。但是如果在大工程中使用標(biāo)準(zhǔn)圖則會相反，太過于保守，不利于施工和發(fā)展。[3]標(biāo)準(zhǔn)圖可以有效的保障工程的安全，但是在經(jīng)濟(jì)性方面不足，所以合理的選擇標(biāo)準(zhǔn)圖也可以為企業(yè)有效的降低成本。

3.3 和有關(guān)部門進(jìn)行良好的溝通

一個工程項目需要和多個部門共同配合才能夠完成，因此在工程設(shè)計和建設(shè)過程中需要和多個部門進(jìn)行良好的溝通，加強(qiáng)部門和部門之間的聯(lián)系，這樣才能夠保證設(shè)計和施工的正常進(jìn)行，也能更加節(jié)約成本的開支。如果在設(shè)計和施工中需要涉及到拆遷和搬遷的問題，如果和相關(guān)部門做好搬遷前的問題就能大大的降低釘子戶的數(shù)量，為企業(yè)和國家都減少了經(jīng)濟(jì)損失。

4 總結(jié)

所以，我們在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候要把安全放在第一位，其次要考慮設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性問題，這樣才能夠保證企業(yè)安全平穩(wěn)的發(fā)展。以安全為中心，為企業(yè)減少經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，降低工程的成本，提高設(shè)計人員的專業(yè)知識和工作能力。嚴(yán)格的遵守國家的相關(guān)法律法規(guī)以及設(shè)計規(guī)范，提高設(shè)計人員的安全意識，保證每個設(shè)計的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

[1] 薛揚欣. 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計安全問題分析及策略研究[J]. 建設(shè)科技.2012(16)

[2] 朱來慶,吳立娜. 淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及對策[J]. 黑龍江科技信息. 2012(05)

[3] 黃鐘城. 淺談土木工程結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)[J]. 科技資訊. 2011(21)