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

姚春

摘要：本文主要對土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，總結(jié)了土木工程的現(xiàn)狀，并詳細(xì)闡述了提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性的方法和保證土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟(jì)性的策略，例如規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)設(shè)計人員的安全意識、控制工程管理中的成本、合理選擇標(biāo)準(zhǔn)圖、及時與相關(guān)部門溝通。

關(guān)鍵詞：土木工程；土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計；木工工程事故

土木工程設(shè)計主要設(shè)計安全性和經(jīng)濟(jì)性的問題，近年來，我國發(fā)生了很多土木工程事故，由此造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以為了減少土木工程事故，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)確保土木工程的結(jié)構(gòu)安全，并使其發(fā)揮一定經(jīng)濟(jì)性，這在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，具有重要的作用。

一、土木工程的現(xiàn)狀

（一）設(shè)計結(jié)構(gòu)不牢靠

土木工程的結(jié)構(gòu)會影響整個建筑物的安全情況，其結(jié)構(gòu)設(shè)計不牢固是我國土木工程現(xiàn)階段最常見的事故原因。土木工程結(jié)構(gòu)牢固，代表著整個工程的部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞時，不會影響工程的整體性能，并在地震、暴風(fēng)等自然災(zāi)害出現(xiàn)時，保證建筑結(jié)構(gòu)的延展性和冗余度?，F(xiàn)代的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，無法有效的對整個施工結(jié)構(gòu)和要點進(jìn)行分析檢查，所以因此相關(guān)人員在施工過程中，會出現(xiàn)坍塌等工程事故，造成人員傷亡。

（二）存在安全規(guī)范漏洞

我國土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員過于隨意，在整個工程施工中，設(shè)計部門沒有得到應(yīng)有的重視，所以整個設(shè)計人員的工作質(zhì)量低下。這種情況會導(dǎo)致，設(shè)計工作中的結(jié)構(gòu)規(guī)范不符合施工要求，建筑工程在短時間內(nèi)有墻壁變形和開裂等情況，從而影響建筑工程的質(zhì)量。

（三）弄混構(gòu)造柱和結(jié)構(gòu)柱、承重面積較小

在現(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，部分設(shè)計人員會將承重柱設(shè)計工作和構(gòu)造柱設(shè)計工作弄混，從而影響整個土木工程的牢固性，造成難以挽回的工程事故。構(gòu)造柱在土木施工過程中，要配合好和梁體的關(guān)系，有效減少房屋建筑的墻壁裂縫，從而提高房屋整體的抗震能力。如果設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將構(gòu)造柱當(dāng)作承重墻進(jìn)行指導(dǎo)施工，就會導(dǎo)致房屋在發(fā)生自然災(zāi)害時，無法承受過重的強(qiáng)度，從而出現(xiàn)沉降、裂縫等問題。所以，設(shè)計人員應(yīng)在設(shè)計土木工程結(jié)構(gòu)時，應(yīng)科學(xué)區(qū)分承重墻和構(gòu)造柱之間的不同。

在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員設(shè)計抗震要求較低建筑時，會調(diào)小整個承重柱的界面，方便相關(guān)人員進(jìn)行受力分析。但是當(dāng)房屋受到外力作用，就會導(dǎo)致柱體和梁體出現(xiàn)開裂等質(zhì)量問題，降低房屋的使用壽命。

二、提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性的方法

（一）規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了建筑行業(yè)的改革，土木工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量和施工建設(shè)，受到越來越多的重視。我國也制定很多相關(guān)條例，強(qiáng)制性的讓相關(guān)人員執(zhí)行這些規(guī)范。

從設(shè)計人員入手，設(shè)計人員應(yīng)高度重視工程結(jié)構(gòu)的安全問題，嚴(yán)格按照建筑設(shè)計的相關(guān)規(guī)范，整合設(shè)計工作。確保從設(shè)計工作中消除建筑工程中的安全隱患，保證整個建筑的安全性和穩(wěn)定性。施工單位應(yīng)在建筑施工中，要定期考察設(shè)計圖紙的實施情況，對于不滿足規(guī)范要求的內(nèi)容，應(yīng)立即停工，將圖紙交給開發(fā)商，進(jìn)行統(tǒng)一解決。如果多次違反設(shè)計圖紙和相關(guān)規(guī)定，并且沒有改正的情況，可以對有關(guān)設(shè)計師和開發(fā)商給予一定法律制裁。

（二）培養(yǎng)設(shè)計人員的安全意識

土木工程會關(guān)系到民生問題，所以工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作人員是工作的設(shè)計者和創(chuàng)造者。設(shè)計師需要掌握工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范，由此保證高精準(zhǔn)的設(shè)計。工程結(jié)構(gòu)對于設(shè)計人員的要求很高，他們不但應(yīng)具備豐富的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和經(jīng)驗，還要具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在工作中有良好的安全意識，通過結(jié)合理論和經(jīng)驗，創(chuàng)造出更加完美的設(shè)計。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計師應(yīng)嚴(yán)格要求自己，確保自己的每一個設(shè)計都準(zhǔn)確無誤，及時了解土質(zhì)和地基情況。結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，設(shè)計師要進(jìn)行總結(jié)和反思，積累設(shè)計經(jīng)驗。設(shè)計師在一定情況下，還應(yīng)了解建筑物抗震性能的重要性，保證質(zhì)量和施工安全。

（三）鋼材結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法

隨著我國城市化的不斷發(fā)展，人們對住房的需求量逐漸增加。房產(chǎn)開發(fā)對地皮的需求與原有的地皮量，導(dǎo)致房產(chǎn)發(fā)展的矛盾。為了解決這種矛盾，相關(guān)人員只能將建筑朝向高空建筑發(fā)展，增加建筑的樓層。高層建筑對結(jié)構(gòu)的剛度要求較高，設(shè)計人員應(yīng)明確建筑的剛度，合理控制樓層間的位移狀況。明確建筑的組成構(gòu)件的剛度大小與界面大小的剛度指標(biāo)。下圖某高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。

（四）地基結(jié)構(gòu)設(shè)計

施工建筑的基石是地基，所以設(shè)計人員應(yīng)仔細(xì)設(shè)計地基的結(jié)構(gòu)。地基結(jié)構(gòu)設(shè)計會直接影響施工后期的工作，并承擔(dān)著整個建筑結(jié)構(gòu)安全的責(zé)任，是施工建筑安全的決定性因素。設(shè)計人員設(shè)計地基結(jié)構(gòu)，首先要明確地基所處的位置和地質(zhì)情況，分析施工條件，綜合考慮施工的所需水位和溫度。一般設(shè)計師都是對本項目相鄰建筑物的地下設(shè)施標(biāo)高、位置進(jìn)行詳細(xì)測量，保證地基的安全和整體施工質(zhì)量。

三、保證土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟(jì)性的策略

在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)考慮生產(chǎn)成本和產(chǎn)出效益之間的比值。在保證施工建筑安全性的前提下，對施工成本進(jìn)行控制。

（一）工程管理中的成本控制

相關(guān)人員應(yīng)重視工程的成本，從公開招標(biāo)選擇設(shè)計部門入手，嚴(yán)格執(zhí)行招標(biāo)的規(guī)則，保證招標(biāo)工作能夠公平、公正的進(jìn)行。相關(guān)人員應(yīng)從安全性和經(jīng)濟(jì)性兩個方面，綜合考慮競爭者的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，然后擇優(yōu)選取，由此保證在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的前提下，選擇更加經(jīng)濟(jì)的方案，同時具有美觀的視覺效果，節(jié)約施工成本，減少資金投入和人們的負(fù)擔(dān)。

（二）合理選擇標(biāo)準(zhǔn)圖

在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，相關(guān)人員為了規(guī)范工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少設(shè)計者的責(zé)任，一般都選用標(biāo)準(zhǔn)圖。標(biāo)準(zhǔn)圖在工程施工中的優(yōu)勢是減少設(shè)計人員的工作量，以免出現(xiàn)錯誤，比較適用于中小型的施工建筑，能夠有效加快工程的施工進(jìn)度，對于工程安全性和經(jīng)濟(jì)性的監(jiān)控也是非常有利的。但是如果將標(biāo)準(zhǔn)圖用于大中型的工程中，會增加施工費用，設(shè)計方式過于保守，不利用工程施工。如果沒有及時做出優(yōu)化，會導(dǎo)致施工成本增加。所以標(biāo)準(zhǔn)圖的使用，應(yīng)結(jié)合工程結(jié)構(gòu)施工的實際情況，促使其發(fā)揮安全作用，推動我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展。下圖為某民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。

（三）及時與相關(guān)部門溝通

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工，需要多個部門相互配合才能完成，所以相關(guān)人員應(yīng)與多個部門進(jìn)行溝通，搞好各個部門之間的關(guān)系，從而更好的實施工程結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工，確保施工正常進(jìn)行。例如在部門工程建設(shè)中，會涉及到搬遷的問題，如果相關(guān)部門做好準(zhǔn)備工作，以免出現(xiàn)釘子戶，就能有效降低生產(chǎn)成本，減少國家的經(jīng)濟(jì)損失。

四、結(jié)束語

通過上文對土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全性和經(jīng)濟(jì)性的研究分析，可以得知，在進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)始終堅持安全第一，并大力推動企業(yè)的安全發(fā)展，保證工程結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工經(jīng)濟(jì)性符合相關(guān)規(guī)范。相關(guān)人員應(yīng)將工程安全問題作為考慮的主要問題，減輕企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，在工程施工中節(jié)約成本，遵守相關(guān)設(shè)計規(guī)范，提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量。