土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性分析

夏明鋼

（內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024005）

0 前言

安全性與經(jīng)濟(jì)性作為影響土木工程設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的兩個(gè)方面，直接影響著工程效益與質(zhì)量。從國(guó)內(nèi)土木工程發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看：經(jīng)常出現(xiàn)工程事故，讓建筑業(yè)不得不承擔(dān)經(jīng)濟(jì)損失。為了減小工程施工的爆發(fā)率，相關(guān)人員必須保障土木工程設(shè)計(jì)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。

1 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概述

1.1 安全性與經(jīng)濟(jì)性對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義

安全性與經(jīng)濟(jì)性作為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能與特性的基礎(chǔ)，安全性是土木工程必須遵循的原則，它不僅能保障建筑工程施工和后續(xù)應(yīng)用安全，還能確保建筑工程各種功能正常發(fā)揮，從而達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。因?yàn)榻ㄖ炷劣兄芎玫陌踩?、抗壓度與耐久性，一直以來(lái)都被當(dāng)成建筑工程的關(guān)鍵原料?？茖W(xué)、合理的使用混凝土材料能最大程度的保障建筑結(jié)構(gòu)安全，提高建筑企業(yè)施工效益，樹(shù)立良好的社會(huì)形象，以此提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。最近幾年，類似事件頻繁出現(xiàn)，讓各個(gè)行業(yè)開(kāi)始關(guān)注建筑安全。因此，必須確保建筑工程設(shè)計(jì)安全，這也是提高經(jīng)濟(jì)效益的有效方式。在建筑設(shè)計(jì)中，工作人員必須兼顧兩者，不能偏向一方。

1.2 土木建筑工程的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

從當(dāng)代土木工程反饋的信息來(lái)看，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺少孤星、安全性與耐久性。

在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，雖然局部地方的質(zhì)量問(wèn)題短時(shí)間不會(huì)影響到整個(gè)建筑性能，但時(shí)間一長(zhǎng)勢(shì)必會(huì)影響建筑質(zhì)量，對(duì)功能造成不可修復(fù)的不利影響。從建筑整體性來(lái)看：建筑物體是否穩(wěn)固直接關(guān)系著建筑物生存，為了維持穩(wěn)定，設(shè)計(jì)者必須結(jié)合土木工程現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，從整體上考慮延展性與冗余度。

從土木工程整體設(shè)計(jì)的角度來(lái)看：如果要達(dá)到設(shè)計(jì)安全的要求，必須設(shè)計(jì)更多的因素。在這期間，就需要考慮工程耐久度、最大承載力、整體穩(wěn)定性，這類因素對(duì)結(jié)構(gòu)整體的安全系數(shù)也會(huì)帶來(lái)影響。但是從現(xiàn)實(shí)反饋的信息來(lái)看：土木工程在設(shè)計(jì)與安全規(guī)范中依然存在很多問(wèn)題。和國(guó)外建筑性能與規(guī)范相比：國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)不管是約束力度，還是權(quán)威性，都存在很大差異。這也是很多建筑工程投入使用后，時(shí)常發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的原因，如：墻體傾斜、開(kāi)裂與變形等。

缺少耐久性，是建筑物面對(duì)荷載壓力，建筑物實(shí)際承擔(dān)的時(shí)間與受力，這也是當(dāng)下國(guó)內(nèi)對(duì)土木工程耐久性的界定。但建筑并非獨(dú)立，當(dāng)它處在環(huán)境中時(shí)，很容易遭到環(huán)境和其他的影響，國(guó)內(nèi)對(duì)于這方面的討論，忽視了環(huán)境因素，只關(guān)注壓力數(shù)值，讓工程缺少耐久性。因此，在現(xiàn)代土木工程設(shè)計(jì)中，必須正視外在環(huán)境與建筑物體的辯護(hù)，如：生態(tài)環(huán)境、氣候環(huán)境等各種自然因素與政策、使用情況等人為因素，結(jié)合外在因素作出調(diào)整。由于國(guó)內(nèi)經(jīng)度與緯度較大，各地氣候存在一定差異，但建筑條例并未涉及這方面，都說(shuō)明土木工程在耐久性上的認(rèn)知不足。

2 提高建筑工程安全性的策略

2.1 做好建筑管理

在土木施工中，管理人員對(duì)于設(shè)計(jì)單位的篩選，需要從實(shí)力基礎(chǔ)、施工質(zhì)量、管理制度進(jìn)行綜合考慮。優(yōu)先選用經(jīng)驗(yàn)豐富、設(shè)備先進(jìn)，在管理方面高效、科學(xué)的，設(shè)計(jì)師擁有良好綜合素養(yǎng)的設(shè)計(jì)單位，這種選擇不僅能保障設(shè)計(jì)質(zhì)量，也是對(duì)土木工程師設(shè)計(jì)安全的推進(jìn)。

2.2 完善理論

在土木工程設(shè)計(jì)中，對(duì)之前的理論不斷補(bǔ)充并完善，通過(guò)借鑒先進(jìn)的國(guó)外理論，意識(shí)到國(guó)內(nèi)土木工程存在的不足與缺陷，所以必須對(duì)相關(guān)概念與設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的補(bǔ)充，提高可行性，這樣才能經(jīng)受住時(shí)間與實(shí)踐的雙重考驗(yàn)。另外，還需做好日常積累，通過(guò)擴(kuò)充理論，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程隱藏問(wèn)題。在理論完善的過(guò)程中，對(duì)土木工程有更全面的理解，并且以此為基礎(chǔ)，形成明確、清晰的模式。

2.3 清楚文件要求

土木工程列出的文件，都是幫助施工單位進(jìn)一步掌握操作步驟，所以設(shè)計(jì)專家必須吸收并理解文件所要表述的問(wèn)題，對(duì)于文件編寫(xiě)與說(shuō)明，盡量做到簡(jiǎn)潔明確，讓人一目了然，不能將內(nèi)容寫(xiě)的過(guò)于復(fù)雜，避免因?yàn)閭€(gè)體素質(zhì)差異對(duì)整個(gè)文件的理解與閱讀帶來(lái)偏差，這樣即使專業(yè)性不強(qiáng)的人也能掌握文件內(nèi)容。特別是相對(duì)高端、復(fù)雜的土木工程設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)就顯得非常關(guān)鍵。明確的說(shuō)明能讓建筑施工單位更快的掌握注意事項(xiàng)與重難點(diǎn)，從而不斷提高整個(gè)建筑工程土木設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與安全性，讓它和預(yù)定目標(biāo)一致。

2.4 做好結(jié)構(gòu)應(yīng)用

當(dāng)鋼筋需要借助漿錨或者灌漿的方式連接時(shí)，灌漿強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。清點(diǎn)數(shù)量時(shí)，每層都需要進(jìn)行批次檢驗(yàn)，并且每班不得超出設(shè)計(jì)要求，規(guī)格棱柱在3組之上，做完28天標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后，再進(jìn)行抗壓實(shí)驗(yàn)，最后投入使用。通過(guò)結(jié)構(gòu)實(shí)體回彈取芯的形式檢驗(yàn)強(qiáng)度，對(duì)于相同等級(jí)強(qiáng)度的墻、梁、柱等關(guān)鍵區(qū)域的樓板，構(gòu)件總量需要控制在20個(gè)內(nèi)；樓板最好考慮懸挑板，并且厚度在200毫米以上。

3 提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性的策略

3.1 控制好成本投入

從招標(biāo)開(kāi)始，土木工程就必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)原則與招標(biāo)要求，不管是招標(biāo)步驟，還是整個(gè)招標(biāo)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)部門，都必須結(jié)合建筑工程經(jīng)濟(jì)性與安全性指標(biāo)進(jìn)行，并且在招標(biāo)期間按照公正、公平的原則，從源頭上杜絕弄虛作假、假公濟(jì)私等問(wèn)題?？紤]到工程的現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)，需要在安全有保障的情況下選擇相對(duì)經(jīng)濟(jì)的方案施工，另外還需將工程總體發(fā)展與美觀度作為考慮依據(jù)。利用這類招標(biāo)形式，不止能保障相關(guān)企業(yè)在招標(biāo)設(shè)計(jì)中兼顧經(jīng)濟(jì)性與安全性指標(biāo)，還能最大程度的控制相關(guān)單位的資金花費(fèi)。

3.2 選取標(biāo)準(zhǔn)圖

在土木工程設(shè)計(jì)期間，招標(biāo)單位選取施工標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，會(huì)從自身的責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)與設(shè)計(jì)規(guī)范等方面著手。工程圖能從源頭上減少失誤與成本浪費(fèi)，通過(guò)審核設(shè)計(jì)圖紙從源頭上減少工作量，所以失誤能有效避免。因?yàn)檫@種圖紙?jiān)O(shè)計(jì)相對(duì)較小，只適合規(guī)模較小的施工，對(duì)于小規(guī)模施工具有很好的促進(jìn)功能，并且兼顧安全性與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。如果遇到設(shè)計(jì)復(fù)雜、規(guī)模偏大、工期很長(zhǎng)的工程，若繼續(xù)使用標(biāo)準(zhǔn)圖，勢(shì)必會(huì)加大成本投入，外加標(biāo)準(zhǔn)圖更偏向保守的設(shè)計(jì)風(fēng)格，對(duì)于長(zhǎng)期工程，很容易和時(shí)代發(fā)展脫軌。對(duì)此，在標(biāo)準(zhǔn)圖選用中，必須結(jié)合實(shí)情，綜合考慮。

3.3 做好部門協(xié)調(diào)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須靈活使用設(shè)計(jì)思路，打破思維局限，這樣才能充分發(fā)揮能動(dòng)性，選用實(shí)用性與科學(xué)性兼顧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，從而保障整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理。由于建筑工程牽涉施工與部門輔助，例如：數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等。因此，在現(xiàn)實(shí)工作中，必須協(xié)調(diào)部門關(guān)系，做好信息共享與互通，這樣才能保障設(shè)計(jì)的科學(xué)性與經(jīng)濟(jì)性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上：在現(xiàn)代土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須綜合考慮，兼顧經(jīng)濟(jì)學(xué)與安全性，利用土木工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，選用資質(zhì)過(guò)關(guān)的設(shè)計(jì)單位，從而做好土木工程結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)管與相關(guān)工作，通過(guò)提高土木工程相關(guān)人員的質(zhì)量與安全意識(shí)，從根本上確保設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估，做好部門協(xié)調(diào)，選用恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)圖與設(shè)計(jì)思路。